FR2809132A1 - Vehicule automobile equipe d'un systeme de detection de presence d'utilisateur - Google Patents

Abstract

Véhicule automobile (V) équipé d'un système de détection de présence d'un utilisateur (U) comportant un capteur d'approche (4) apte à envoyer un signal de détection de présence vers une unité électronique centrale de commande pour commander la condamnation et/ ou la décondamnation d'une serrure de portière de véhicule, lorsqu'un utilisateur vient à proximité immédiate d'une poignée extérieure de portière (P), caractérisé par le fait que le capteur d'approche (4) fonctionne par transfert de charges et consiste à engendrer un courant de charge de très faible intensité, pour charger un condensateur de charge (Cc), ce dernier étant relié à une électrode formant antenne (3) qui est intégré dans la poignée, ledit capteur étant apte à détecter une variation de courant résultant d'un courant de fuite par l'électrode engendré par un très faible couplage capacitif entre l'électrode et un condensateur environnemental (Ce) formé par le couple électrode/ utilisateur (C1), le couple utilisateur/ sol environnant (C2) et le couple sol environnant/ masse du véhicule (C3).

Description

VÉHICULE AUTOMOBILE ÉQUIPE D'UN SYSTEME DE DÉTECTION DE PRÉSENCE D'UTILISATEUR. La présente invention concerne un véhicule automobile équipé d'un système de détection de présence d'un utilisateur.

De tels systèmes de détection sont déjà utilisés dans certains véhicule automobile pour déclencher automatiquement la décondamnation 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 d'informations à distance entre un dispositif de reconnaissance embarqué sur le véhicule et un identifiant porté par l'utilisateur. Lorsque l'identifiant aura été reconnu correct par le dispositif de reconnaissance, la serrure sera decondamnée, permettant ainsi à l'utilisateur d'ouvrir la portière du véhicule par saisie la poignée.

Toutefois, il n'est envisageable de laisser constamment activé l'identifiant et/ou le dispositif reconnaissance car leur consommation électrique est trop importante. D'autre l'identifiant et le dispositif de reconnaissance doivent pouvoir être activés à tous moments car l'approche du véhicule par l'utilisateur est imprévisible. Dès lors, a déjà proposé d'utiliser un système de détection d'approche ou de saisie de la poignée par l'utilisateur, pour activer le dispositif de reconnaissance du véhicule uniquement lorsque l'utilisateur se prépare à ouvrir la portière.

On a ainsi proposé d'équiper les poignées de portières d'un contacteur électrique pour détecter le début de la course d'actionnement de la poignée 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 le dispositif de reconnaissance authentifie l'identifiant de l'utilisateur et commande la décondamnation la serrure est généralement supérieur à la durée nécessaire pour que l'utilisateur termine la course d'actionnement de la poignée. En d'autres termes, la portière n' généralement pas encore décondamnée lorsque l'utili'sateur a terminé la course d'actionnement de la poignée et il est parfois nécessaire qu'il actionne plusieurs fois la poignée avant d'obtenir l'ouverture la portière.

On sait également utiliser des systèmes de détection optiques ou à ultrasons, mais leur coût est généralement trop élevé.

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 poignee de la portière, le détecteur capacitif étant relié par une liaison électrique à l'unité commande centralisée, une tension de pôles opposés étant appliquée aux deux électrodes et, pour produire un champ électrique, entre la poignée et la porti' , l'insertion de la mains 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 détecter un modification du champ électrique engendré entre deux électrodes, d'insérer la main entre les deux électrodes, ce qui retarde la détection. De plus, la nécessité d'avoir tout ou partie de la portière en métal peut limites la détection.

En outre, toutes ces solutions actuellement connues nécessitent raccordement électriques supplémentaires entre la poignée et un autre élément portière.

Le document EP-A-918 309, appartenant à la demanderesse, décrit véhicule automobile équipé d'un système de détection de l'approche d'un utilisateur, comprenant une surface métallique isolée de la masse du véhicule et connectée à un générateur d'ondes hautes fréquences, de façon que le couple formé par la masse du véhicule et ladite surface définissent un dipôle rayonnant à impédance élevé se comportant comme un antenne non accordée et sous dimensionnée par rapport a la longueur d'ondes, un détecteur de variation de capacité connecté à ladite surface et destiné à détecter la variation de la capacité du dipôle, ledit dipôle ayant capacité qui varie fonction de la capacité du condensateur formé par le couple (mains/surface) dont al capacité augmente lorsque la mains de l'utilisateur s'approche de ladite surface.

Toutefois, avec un tel système, le détecteur d'approche se déclenche quand l'utilisateur entre dans un espace sensible mal contrôlé au voisinage de la poignée de la portière, de sorte l'utilisateur est détecté à son insu, par exemple pour permettre à son identifiant d'etre authentifié afin de décondamner le véhicule.

De plus, ces capteurs sont très sensibles aux perturbations électromagnétiques et à l'humidité de sorte qu'ils deviennent moins efficaces. L'invention a pour d'éliminer les inconvénients précités et de proposer un véhicule automobile équipe d'un nouveau système de détection de présence d'un utilisateur, ne permettant l'identification ou la décondamnation qu'après une action volontaire de l'utilisateur, tout en ayant une rapidité de détection plus grande que celle avec un contacteur mécanique, sans nécessiter de raccordement par connectique ou faisceau électrique supplémentaire avec la poignée et fonctionnant avec un seul électrode aussi bien avec une porte en métal qu'en plastique.

A cet effet, la présente invention a pour objet un véhicule automobile équipé d'un système de détection de présence d'un utilisateur, d'une unité électronique centrale de commande pour commander la condamnation et/ou la décondamnation d'une serrure de portière véhicule, caractérisé par le fait que ledit système de détection de présence utilisateur comporte un détecteur d'approche apte à envoler un signal de detection de présence vers l'unité centrale de commande, lorsqu'un utilisateur pénetre dans une zone sensible à proximité immédiate de la poignée extérieur de la portière.

Dans un mode de réalisation préféré, le capteur d'approche fonctionne par transfert de charges et consiste à engendrer un courant de déplacement de charges de très faible intensité à travers la capacité de couplage main-électrode, ce qui a pour effet de charger cette capacité. Les charges accumulées sont ensuite transférées dans une capacité de référence. Le capteur est apte à détecter une variation du courant de déplacement de charges engendré par une très faible modification du couplage capacitif entre le condensateur environnemental formé par le couple électrode/utilisateur, le couple utilisateur/soi environnant et le couple sol environnant/masse du véhicule lorsque l'utilisateur approche l'électrode.

Avantageusement, capteur génère une succession de très courtes impulsions de courant dans capacité à détecter. Ce mode impulsionnel augmente fortement la robustesse du capteur aux perturbations électromagnétiques et à l'humidité.

Avantageusement capteur comporte un amplificateur opérationnel apte à amplifier et à transmettre tension du condensateur de charge, un convertisseur analogique/numérique pour convertir en valeur numérique la valeur analogique de la tension de charge et un micro-contrôleur apte à effectuer un traitement numérique des mesures afin de les filtrer et d'optimiser le fonctionnement capteur pour envoyer sous forme binaire, un signal de présence ou d'absence l'utilisateur à proximité immédiate de la poignée du véhicule.

De préférence, le condensateur de charge a une capacité tres supérieur à celle du condensateur environnemental, le condensateur de charge pouvant avoir une capacité comprise entre 10 et 500 nF, alors que le condensateur environnemental a une capacité de l'ordre de quelques pF.

Selon autre caractéristique, la couche de matière recouvrant l'électrodes est en plastique en métal.

Pour mieux faire comprendre l'invention, un mode de réalisation représenté sur le dessin annexé sera décrit à titre d'exemple. Cette description est purement illustrative et limitative.

Sur dessin - la figure 1 est une vue schématique partielle et latérale d'un véhicule automobile équipé d'un système de détection de présence d'un utilisateur, conforme à l'invention, - la figure 2 est un schéma synoptique fonctionnel de l'invention - la figure 3 est un schéma électrique du système de détection de présence pour le véhicule de l'invention.

Sur la figure 1, on voit un véhicule automobile V dont la poignée extérieure 1 d'une portière arrière P comporte une zone sensible 2, située approximativement à la place d'un barillet de serrure. Bien entendu, cette zone sensible pourrait être située en tout autre endroit de la poignée, voire à proximité de celle-ci la portière ou bien même sur le châssis du véhicule. Une électrode 3 constituée matériau électriquement conducteur est placé dans la poignée et reliée a un capteur d'approche qui peut être du type à transfert de charge.

Lorsque le capteur d'approche est à transfert de charge, il engendre un très faible courant qu passe par le corps de l'utilisateur U lorsque celui-ci arrive à proximité de la zone sensible 2 de la poignée de portière avec sa main, comme illustré à la figure 2. Le courant passe alors de l'utilisateur U dans le sol S et revient par la masse du véhicule vers le capteur d'approche 4, comme représenté par la flèche en trait interrompu F en boucle sur la figure 2. Sur la figure 2, on constate qu'un condensateur C1 est formé par le couple electrode 3/utilisateur U, un condensateur C2 est formé par le couple utilisateur U/sol et un condensateur C3 formé par le couple sol S/massse véhicule.. Les trois condensateurs C1, C2 et C3 sont en série et définissent ensemble un condensateur environnemental Ce dont la capacité dépend essentiellement la valeur deC1 qui le condensateur dont la valeur est la plus faible. La valeur C1 varie selon la distance électrode/utilisateur et cette variation est détectée par capteur d'approche En se référent maintenant à la représentation plus détaillée de la figure 3, on modélisé le condensateur environnemental Ce résultant des trois condensateurs C1 à C3 en série. Sur la figure 3, on constate que l'électrode 3 est reliée à un condensateur de charge Cc dont les deux bornes sont reliées à un circuit électronique de commande 5. Ce circuit 5 peut être du type de ceux que l'on trouve dans le commerce. Le condensateur de charge Cc a une capacité très supérieure à la valeur de la capacité du condensateur environnemental Ce.

Le circuit électronique 5 comporte un micro-contrôleur 6 dont les bornes 7 et sont reliées respectivement aux bornes + et - de ma batterie d'accumulateurs electriques du véhicule. Le micro-contrôleur 6 comporte trois bornes d'entrée 9 à 11 qui servent respectivement à régler la durée du calibrage, le niveau ou le front de sortie et la sensibilité du signal à engendrer, respectivement. Le micro-contrôleur est apte à déclencher, par sa sortie 12,1'activation d'un générateur d'impulsions 13 pour engendrer un courant de charge pulsé, pour charger et décharger successivement le condensateur de charge Cc.

Un amplificateur opérationnel 14 est branché en parallèle au condensateur de charge Cc pour détecter le curant de charge de crête, lors de l'inversion de la différence de potentiel aux bornes dudit condensateur, lors du passage de la charge à la décharge. L'amplificateur opérationnel 14 déclenche, lors de la détection du courant de charge de crête, l'activation d'un convertisseur analogique/numérique 15 pour convertir la valeur analogique du courant de charge en valeur numérique. Le convertisseur 15 est également branché aux deux bornes du condensateur de charge Cc. Cette valeur numérique est transmise par la ligne 16 au micro-contrôleur 6. Par sa sortie 17, le convertisseur 15 est relié à la fois au générateur 13 et au micro-contrôleur 6 pour signaler la fin de l'opération de conversion, et donc permettre la génération de la prochaine impulsion de courant à engendrer. Le micro-contrôleur 6 compare alors la valeur numérique transmise par le convertisseur 15 avec une valeur seuil prédéterminée, et envoie sur sa sortie 18 un signal binaire représentatif de la présence ou de l'absence de l'utilisateur à proximité de la poignée de la portière.

Lorsque la main l'utilisateur approche de la poignée 1 de la portière P du véhicule V, un courant déplacement de charge s'établit à travers la capacité utilisateur/électrode C1. courant modifie l'évolution de la tension aux bornes de la capacité de charge Cc. Cette variation est détectée par le capteur qui délivre un signal de détection de presence de l'utilisateur par sa sortie 18, vers l'unité centrale de commande de la condamnation et/ou décondamnation du véhicule.

Bien entendu, ce système pourra également servir pour l'ouverture électrique automatique de la portière du véhicule.

Selon encore autre caractéristique de l'invention, le capteur d'approche est couplé à un dispositif reconnaissance embarqué sur le véhicule, qui est apte à échanger à distance données d'identification avec un identifiant porté par l'utilisateur, dans le cadre système d'accès mains libres.

Bien que l'invention été décrite en liaison avec plusieurs variantes de réalisations particulières, il bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et quelle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims (1)

1. <B>REVENDICATIONS</B> Véhicule automobile (V) équipé d'un système de détection présence d'un utilisateur (U) comportant un capteur d'approche (4) apte à envoyer signal de détection présence vers une unité électronique centrale de commande pour commander la condamnation et/ou la décondamnation d'une serrure de portière de véhicule, lorsqu'un utilisateur vient à proximité immédiate d'une poignée extérieure de portière (P), caractérisé par le fait que le capteur d'approche (4) fonctionne par transfert charges et consiste à engendrer un courant de charge de très faible intensité, pour charger un condensateur de charge (Cc), ce dernier étant relié à une électrode formant antenne (3) qui est intégré dans la poignée, ledit capteur étant apte à détecter une variation de courant résultant d'un courant de fuite par l'électrode engendré par un très faible couplage capacitif entre l'électrode et un condensateur environnemental (Ce) formé par le couple électrode/utilisateur (C1), le couple utilisateur/sol environnant (C2) et le couple sol environ nantlmasse du véhicule (C3). Véhicule selon la revendication 1, caractérisé par le fait le capteur d'approche (4) comporte un générateur de courant (13) apte à engendrer des impulsions courant de charge pour successivement charger le condensateur environnemental et transférer ses charges au condensateur de charge (Cc). 3- Véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par fait que le capteur d'approche (4) comporte un amplificateur opérationnel (14) apte à amplifier et à transmettre la tension aux bornes du condensateur de charge (Cc) à un convertisseur analogique/numérique (15) pour convertir en valeur numérique la valeur analogique de la tension aux bornes du condensateur de charge (Cc), et un micro-contrôleur apte à effectuer un traitement numérique des mesures afin de les filtrer et d'optimiser le fonctionnement du capteur pour envoyer, sous forme binaire, un signal de présence ou d'absence de l'utilisateur à proximité immediate de la poignée. 4- Véhicule selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que le condensateur de charge (Cc) a une capacité très supérieur à celle du condensateur environnemental (Ce). 5- Véhicule selon l'une des revendications 1 à 4 caractérisé par le fait que la couche de matière recouvrant l'électrode (3) est en plastique ou en métal.