FR2708100A1 - Device for determining the pressure exerted on a seal of a leaf (door), in particular of a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de détermination de la pression exercée sur un joint d'étanchéité d'un ouvrant, notamment de véhicule automobile. The present invention relates to a device for determining the pressure exerted on a seal of an opening, in particular of a motor vehicle.
Ce dispositif de détermination peut trouver des applications en matière de sécurité dans les véhicules automobiles, pour éviter par exemple le pincement par une vitre ou un ouvrant quelconque du véhicule, d'un doigt, d'un bras, ou de tout autre organe. This determination device can find safety applications in motor vehicles, to avoid for example the pinching by a window or any opening of the vehicle, of a finger, of an arm, or of any other organ.
Ce dispositif de détermination peut également être utilisé dans des applications antivol des véhicules en permettant de détecter l'introduction d'un objet quelconque au niveau du joint. This determination device can also be used in anti-theft applications of vehicles by making it possible to detect the introduction of any object at the joint.
Dans l'état de la technique, les fonctions de sécurité, par exemple des mécanismes de lève-vitre électriques des véhicules automobiles, sont assurées par exemple par des moyens de surveillance de l'intensité du courant consommé par les moteurs de ceux-ci. In the prior art, the safety functions, for example electric window mechanisms of motor vehicles, are provided for example by means of monitoring the intensity of the current consumed by the motors thereof.
On sait en effet que par exemple lors de la remontée de la vitre, lorsque celle-ci rencontre un obstacle, le courant absorbé par le moteur augmente et il est ainsi possible de détecter l'arrivée en position de fin de course de la vitre ou encore le pincement d'un organe quelconque entre la vitre et le joint de l'ouvrant. It is known in fact that for example during the raising of the window, when the latter encounters an obstacle, the current absorbed by the motor increases and it is thus possible to detect the arrival in the end of travel position of the window or still the pinching of any body between the glass and the seal of the opening.
On a également proposé d'intégrer dans les joints, des réseaux de capteurs électriques permettant de détecter la mise en compression du joint correspondant par un organe quelconque. It has also been proposed to integrate into the seals, networks of electrical sensors making it possible to detect the compression of the corresponding seal by any member.
Cependant, tous ces dispositifs présentent un certain nombre d'inconvénients notamment au niveau de leur fiabilité de fonctionnement et de leur difficulté de mise en oeuvre en grande série. However, all of these devices have a certain number of drawbacks, particularly in terms of their operating reliability and their difficulty in implementing mass production.
Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif de détermination qui soit simple, précis et fiable. The object of the invention is therefore to solve these problems by proposing a determination device which is simple, precise and reliable.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de détermination de la pression exercée sur un joint d'étanchéité d'un ouvrant, notamment de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un guide optique disposé dans le joint, et en ce que ce guide est associé à des moyens d'émission et de réception de signaux optiques dans celui-ci et à des moyens d'analyse de ces signaux pour déterminer la pression exercée sur le guide et donc sur le joint. To this end, the subject of the invention is a device for determining the pressure exerted on a seal of an opening, in particular of a motor vehicle, characterized in that it comprises at least one optical guide disposed in the seal. , and in that this guide is associated with means for transmitting and receiving optical signals therein and with means for analyzing these signals to determine the pressure exerted on the guide and therefore on the seal.
Avantageusement, les moyens d'analyse comprennent des moyens de détermination de l'atténuation de la puissance des signaux optiques entre l'entrée et la sortie du guide pour en tirer la pression exercée sur celui-ci et donc sur le joint. Advantageously, the analysis means comprise means for determining the attenuation of the power of the optical signals between the input and the output of the guide in order to draw from it the pressure exerted on the latter and therefore on the seal.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels
- la Fig.l représente une vue schématique illustrant l'implantation d'un dispositif de détermination selon l'invention, dans un joint de vitre d'une portière de véhicule automobile;
- la Fig.2 représente une vue à échelle agrandie d'une partie de la Fig.l;
- la Fig.3 représente un schéma synoptique illustrant la structure et le fonctionnement de moyens d'analyse entrant dans la constitution d'un dispositif de détermination selon l'invention; et
- la Fig.4 représente un schéma synoptique de moyens de conversion entrant dans la constitution des moyens d'analyse du dispositif de détermination selon l'invention.The invention will be better understood with the aid of the description which follows, given solely by way of example and made with reference to the appended drawings, in which
- Fig.l shows a schematic view illustrating the installation of a determination device according to the invention, in a window seal of a door of a motor vehicle;
- Fig.2 shows an enlarged view of part of Fig.l;
- Fig.3 shows a block diagram illustrating the structure and operation of analysis means forming part of a determination device according to the invention; and
- Fig.4 shows a block diagram of conversion means forming part of the analysis means of the determination device according to the invention.
Ainsi qu'on peut le voir sur les figures 1 et 2, un dispositif de détermination selon l'invention peut être adapté pour déterminer la pression exercée sur un joint d'étanchéité d'un ouvrant notamment de véhicule automobile et par exemple du joint d'étanchéité disposé entre une vitre désignée par la référence générale 1 et le reste de la structure d'une portière 2 de ce véhicule. As can be seen in Figures 1 and 2, a determination device according to the invention can be adapted to determine the pressure exerted on a seal of an opening, in particular of a motor vehicle and for example of the seal d 'sealing arranged between a window designated by the general reference 1 and the rest of the structure of a door 2 of this vehicle.
Le joint est quant à lui désigné par la référence générale 3. The seal is designated by the general reference 3.
Dans le dispositif de détermination selon l'invention, au moins un guide optique constitué par exemple par une fibre optique, et désigné par la référence générale 4, est disposé dans au moins une partie de ce joint. In the determination device according to the invention, at least one optical guide constituted for example by an optical fiber, and designated by the general reference 4, is disposed in at least part of this joint.
Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, ce guide est associé à des moyens d'émission et de réception de signaux optiques dans celui-ci et à des moyens d'analyse de ces signaux pour déterminer la pression exercée sur le guide et donc celle exercée sur le joint. As will be described in more detail below, this guide is associated with means for transmitting and receiving optical signals therein and with means for analyzing these signals to determine the pressure exerted on the guide and therefore that exerted on the joint.
Ces moyens sont désignés par la référence générale 5 sur la Fig.1 et sont par exemple adaptés pour contrôler le fonctionnement d'un mécanisme de lève-vitre du véhicule désigné par la référence générale 6 ou encore un système antivol du véhicule. These means are designated by the general reference 5 in Fig.1 and are for example suitable for controlling the operation of a window regulator mechanism of the vehicle designated by the general reference 6 or even an anti-theft system of the vehicle.
On sait en effet qu'une pression exercée sur le joint et donc sur le guide optique provoque une mise en compression du guide et donc une déformation du coeur de celui-ci, ce qui créé des courbures du guide. It is known in fact that a pressure exerted on the seal and therefore on the optical guide causes the guide to be compressed and therefore to deform the core thereof, which creates curvatures of the guide.
Ces courbures augmentent l'atténuation de la puissance des signaux optiques qui se propagent dans le guide. These curvatures increase the attenuation of the power of the optical signals which propagate in the guide.
On conçoit alors qu'il est possible de déterminer la pression s' exerçant sur le guide et donc sur le joint, à partir de cette atténuation. It is therefore understood that it is possible to determine the pressure exerted on the guide and therefore on the seal, from this attenuation.
I1 va de soi bien entendu que le guide optique peut être recouvert d'un revêtement permettant d'adapter sa sensibilité à la déformation. Ceci permet par exemple de régler le domaine de sensibilité du guide. It goes without saying of course that the optical guide can be covered with a coating making it possible to adapt its sensitivity to deformation. This allows for example to adjust the sensitivity range of the guide.
On peut montrer qu'il existe une relation logarithmique entre l'atténuation, c'est à dire le rapport de la puissance injectée à l'entrée de la fibre et la puissance mesurée à la sortie de celle-ci-et la pression exercée sur la fibre. We can show that there is a logarithmic relationship between the attenuation, i.e. the ratio of the power injected at the fiber input and the power measured at the fiber output and the pressure exerted on the fiber.
I1 en résulte une relation logarithmique entre l'atténuation mesurée dans la fibre et la pression exercée sur le joint. I1 results from this a logarithmic relationship between the attenuation measured in the fiber and the pressure exerted on the joint.
Grâce à une électronique de traitement, on peut donc savoir, en mesurant l'atténuation, si un objet 7 est coincé entre la vitre et le joint. Thanks to processing electronics, it is therefore possible, by measuring the attenuation, to know whether an object 7 is trapped between the glass and the seal.
Cette information est ensuite utilisée pour commander par exemple la coupure de l'alimentation du moteur de lève-vitre correspondant afin d'arrêter la remontée de celle-ci. This information is then used to control, for example, the cut-off of the power to the corresponding window regulator motor in order to stop the ascent of the latter.
Sur les Fig.3 et 4, on a représenté des schémas synoptiques d'un exemple de réalisation de moyens d'analyse entrant dans la constitution d'un dispositif selon l'invention. In Figs. 3 and 4, block diagrams are shown of an exemplary embodiment of analysis means forming part of a device according to the invention.
Sur cette Fig.3, on reconnait la fibre optique 4 dont l'une des extrémités, c'est à dire l'entrée, est associée à des moyens d'émission de signaux optiques constitués par exemple par une diode électroluminescente 10. In this FIG. 3, the optical fiber 4 is recognized, one of the ends of which, that is to say the input, is associated with means for transmitting optical signals constituted for example by a light-emitting diode 10.
Un premier photodétecteur 11 est disposé en regard de cette diode électroluminescente pour fournir un courant de référence Ir. A first photodetector 11 is arranged opposite this light-emitting diode to supply a reference current Ir.
L'autre extrémité de la fibre optique 4 c'est à dire la sortie de celle-ci, est disposée en regard d'un autre photo-détecteur 12 de mesure du signal de sortie de la fibre pour fournir un courant de mesure Ia. The other end of the optical fiber 4, that is to say the output thereof, is arranged opposite another photo-detector 12 for measuring the fiber output signal to supply a measurement current Ia.
Chaque photodétecteur est associé à un amplificateur opérationnel 13, 14 respectivement. Each photodetector is associated with an operational amplifier 13, 14 respectively.
Les sorties Ir et Ia de ces amplificateurs sont raccordées à deux bornes d'entrée d'un convertisseur logarithmique 15 permettant de déterminer l'atténuation de la puissance des signaux optiques entre l'entrée et la sortie de la fibre 4, c'est à dire l'atténuation de la puissance du signal de sortie de la fibre, délivré par le photodétecteur 12 et l'amplificateur 14, par rapport à la puissance du signal d'entrée de la fibre, délivré par le photodétecteur 11 et l'amplificateur opérationnel 13. The outputs Ir and Ia of these amplifiers are connected to two input terminals of a logarithmic converter 15 making it possible to determine the attenuation of the power of the optical signals between the input and the output of the fiber 4, that is to say the attenuation of the power of the output signal of the fiber, delivered by the photodetector 12 and the amplifier 14, compared to the power of the input signal of the fiber, delivered by the photodetector 11 and the operational amplifier 13.
Ce convertisseur logarithmique 15 sera décrit plus en détail en regard de la Fig.4. This logarithmic converter 15 will be described in more detail with reference to FIG. 4.
La sortie de celui-ci est reliée à un système à microprocesseur 16 chargé de calculer la pression exercée sur la fibre et donc sur le joint et de réaliser des corrections de paramètres sur le résultat de la conversion logarithmique si nécessaire, et l'émission sous forme analogique ou numérique de cette information vers le reste des circuits du véhicule, si nécessaire. The output thereof is connected to a microprocessor system 16 responsible for calculating the pressure exerted on the fiber and therefore on the joint and for making parameter corrections on the result of the logarithmic conversion if necessary, and the emission under analog or digital form of this information to the rest of the vehicle circuits, if necessary.
Ce système à microprocesseur 16 est également adapté pour contrôler le fonctionnement du moteur de lèvevitre correspondant et/ou éventuellement une alarme antivol du véhicule dans le cas par exemple où le véhicule étant à l'arrêt, un organe quelconque est introduit au niveau du joint
Sur la Fig.4, on a représenté un schéma synoptique d'un mode de réalisation possible d'un convertisseur logarithmique.This microprocessor system 16 is also suitable for controlling the operation of the corresponding window motor and / or possibly an anti-theft alarm of the vehicle in the case for example where the vehicle is stationary, any member is introduced at the joint.
In Fig.4, there is shown a block diagram of a possible embodiment of a logarithmic converter.
Celui-ci est basé sur l'utilisation de transistors NPN 16 et 17 reliés l'un 17, au photodétecteur 11 à travers un amplificateur opérationnel 18 et l'autre 16, au photodétecteur 12 à travers un amplificateur opérationnel 19. Un amplificateur opérationnel de sortie 20 est également utilisé pour- délivrer un signal d'information
Vs, cet amplificateur opérationnel de sortie 20 étant associé à une résistance variable 21 de compensation thermique.This is based on the use of NPN transistors 16 and 17 connected, one 17, to the photodetector 11 through an operational amplifier 18 and the other 16, to the photodetector 12 through an operational amplifier 19. An operational amplifier output 20 is also used to deliver an information signal
Vs, this operational output amplifier 20 being associated with a variable resistor 21 for thermal compensation.
Ce montage permet d'obtenir en sortie la fonction logarithme du quotient des deux courants Ir et Ia délivrés l'un par le photodétecteur 11 d'entrée de référence et l'autre par le photodétecteur 12 de mesure de la puissance du signal de sortie de la fibre. This arrangement makes it possible to obtain at output the logarithm function of the quotient of the two currents Ir and Ia delivered one by the photodetector 11 of reference input and the other by the photodetector 12 for measuring the power of the output signal of the fiber.
La tension Vs fournie par l'amplificateur opérationnel de sortie 20 des moyens de conversion 15 est une tension proportionnelle au logarithme du quotient de ces courants, c'est à dire en fait à l'atténuation de la puissance des signaux optiques le long de la fibre et donc à la pression exercée sur la fibre et sur le joint. The voltage Vs supplied by the operational output amplifier 20 of the conversion means 15 is a voltage proportional to the logarithm of the quotient of these currents, that is to say in fact attenuation of the power of the optical signals along the fiber and therefore the pressure exerted on the fiber and on the joint.
La résistance 21 est utilisée si nécessaire pour corriger l'information de pression en fonction de la température, et donc fournir une indication fiable de pression. Resistor 21 is used if necessary to correct the pressure information as a function of the temperature, and therefore provide a reliable indication of pressure.
Ces corrections sont par exemple réalisées par l'intermédiaire du système 16 à microprocesseur de calcul décrit précédemment en regard de la Fig.3. These corrections are for example carried out by means of the system 16 with a microprocessor for calculation described above with regard to FIG. 3.
I1 va de soi bien entendu que ce système à microprocesseur peut être raccordé au reste des circuits du véhicule par l'intermédiaire d'une liaison multiplexée de type VAN, CAN ou J1850. It goes without saying of course that this microprocessor system can be connected to the rest of the vehicle circuits via a multiplexed link of VAN, CAN or J1850 type.
On conçoit alors que le dispositif de détermination selon l'invention permet d'améliorer sensiblement la sécurité des véhicules en améliorant par exemple la sécurité de fonctionnement des mécanismes de lève-vitre ou d'autres ouvrants de ceux-ci et la sécurité antivol de ceux-ci en permettant de surveiller l'introduction d'objets au niveau des joints d'étanchéité des ouvrants de ceux-ci. It can therefore be seen that the determination device according to the invention makes it possible to appreciably improve the safety of vehicles by improving for example the operating safety of the window regulator mechanisms or of other openings thereof and the anti-theft safety of those -this allowing monitoring of the introduction of objects at the seals of the openings thereof.
I1 va de soi que ce dispositif peut trouver des applications aux portes, aux toits ouvrants, aux vitres et encore aux coffres des véhicules, tout en présentant une structure extrêmement simple, bon marché et fonctionnant avec une bonne précision. It goes without saying that this device can find applications in doors, sunroofs, windows and also in the trunks of vehicles, while presenting an extremely simple structure, inexpensive and operating with good precision.
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