FR2817663A1 - Dispositif de detection tactile pour vehicule automobile - Google Patents
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Abstract
Dispositif de détection tactile pour la détection d'un contact utilisateur en vue du pilotage de la serrure d'un ouvrant de véhicule automobile, comprenant au moins une électrode de détection d'un contact utilisateur portée par un élément support. L'élément support et l'électrode se présentent sous la forme d'un élément décoratif destiné à être fixé sur la carrosserie du véhicule. Cet élément décoratif est notamment représentatif de la marque du véhicule ou du constructeur de ce dernier.
Description
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DISPOSITIF DE DETECTION TACTILE POUR VEHICULE AUTOMOBILE
La présente invention concerne un dispositif de détection tactile pour la détection d'un contact utilisateur notamment pour un véhicule automobile.
La présente invention concerne un dispositif de détection tactile pour la détection d'un contact utilisateur notamment pour un véhicule automobile.
De tels systèmes de détection sont déjà utilisés dans le cadre de système d'accès dits mains libres pour déclencher automatiquement la décondamnation de portière d'un véhicule automobile 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, la détection de l'utilisateur est utilisée pour 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 est reconnu correct par le dispositif de reconnaissance, la serrure est décondamnée, permettant ainsi à l'utilisateur d'ouvrir l'ouvrant du véhicule par saisie de la poignée.
Ces dispositifs de détection connus sont généralement intégrés dans les poignées des ouvrants d'un véhicule car l'action de détection se fait préalablement à l'ouverture de l'ouvrant.
Toutefois, dans certains cas, il peut être souhaitable d'intégrer un dispositif de détection tactile, appelé encore capteur tactile, directement sur la carrosserie du véhicule.
Or il s'avère que l'intégration d'un capteur et notamment d'un capteur tactile, composé d'électrodes de détection et d'un circuit électronique de traitement, au niveau de la carrosserie pose de nombreux problèmes et notamment celui des fausses détections.
Ces fausses détections proviennent, d'une part de l'exposition importante du capteur aux intempéries et d'autre part de perturbations dues à la proximité des électrodes du capteur avec la carrosserie métallique du véhicule.
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En effet, les intempéries (eau, neige et autres éléments humides) provoquent de fausses détections, nuisibles au bon fonctionnement et à la fiabilité du dispositif.
Le but de l'invention est donc d'éliminer ces inconvénients en proposant un dispositif de détection tactile qui puisse être positionné directement au niveau de la carrosserie du véhicule tout en présentant une meilleure fiabilité de détection.
A cet effet, la présente invention a pour objet un dispositif de détection tactile pour la détection d'un contact utilisateur en vue du pilotage de la serrure d'un ouvrant de véhicule automobile, comprenant au moins une électrode de détection d'un contact utilisateur et un circuit électronique de traitement relié à l'électrode, caractérisé en ce ladite électrode est portée par un élément support destiné à être fixé sur la carrosserie et en ce que ladite électrode possède, en coupe transversale, des faces pentues favorisant l'évacuation de l'eau.
Ainsi, grâce à cette structure, le dispositif de détection tactile est positionné directement sur la carrosserie du véhicule.
Dans un mode de réalisation préféré, l'électrode est isolée électriquement de la carrosserie par une première couche de matière isolante présentant au moins une partie formant conduit d'eau de manière à favoriser l'évacuation de l'eau.
De façon préférentielle, la partie formant conduit d'eau est réalisée sous la forme d'une rainure ménagée dans ladite première couche.
Avantageusement, la première couche de matière isolante présente les caractéristiques suivantes : - La première couche est agencée sous la forme d'un élément support portant l'électrode.
- La première couche présente une épaisseur supérieure à environ 1 mm une épaisseur est comprise entre 1 mm et 1 cm.
Selon une autre caractéristique, au moins la surface de l'électrode, destinée à détecter le contact utilisateur, est recouverte d'une seconde couche de matière isolante.
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De façon avantageuse, le dispositif comporte une fausses électrode, réalisée sous la forme d'une couche électriquement conductrice, recouvrant la seconde couche de manière isolante, au moins en partie, de manière que celle-ci est interposée entre l'électrode et la fausse électrode.
De manière préférentielle, l'élément support et l'électrode se présentent sous la forme d'un élément décoratif notamment représentatif de la marque du constructeur du véhicule ou du véhicule.
Avantageusement, l'élément décoratif est porté par un ouvrant du véhicule, dont la serrure est destiné à être commandée par le dispositif tactile, au voisinage de la poignée de cet ouvrant.
De manière préférentielle, la détection tactile d'un contact utilisateur est confirmée par l'émission d'un signal sonore et/ou lumineux.
De manière alternative, un logement fermé, à l'abri de l'eau, est ménagé dans la première couche et est destiné à recevoir le circuit électronique de traitement.
Le dispositif de détection tactile est avantageusement utilisé, dans le cadre d'un système d'accès mains libres, après identification préalable de l'utilisateur, pour la commande de fonctions : - De verrouillage et/ou de déverrouillage des ouvrants du véhicule, après identification préalable de l'utilisateur, dans le cas d'un système d'accès mains libres, - D'ouverture et/ou de fermeture notamment pour le coffre.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront encore de la description détaillée qui suit. Cette description, purement illustrative et non limitative, se rapporte aux exemples de réalisation décrits en référence aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 présente une vue en perspective d'un véhicule automobile équipé du dispositif de détection selon l'invention, - la figure 2 présente une vue partielle, de côté, d'un véhicule automobile équipé du dispositif de détection selon l'invention,
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les figures 3a et 3b représentent, selon une coupe longitudinale, deux architectures du dispositif de détection selon l'invention. les figures 4a, 4b et 4c présentent, en coupe latérale, plusieurs formes possibles du dispositif de détection, la figure 5 présente une troisième architecture possible du dispositif de détection selon l'invention.
Sur la figure 1, un utilisateur U situé à proximité d'un véhicule automobile V et face à un ouvrant 0 du véhicule, le coffre en l'occurrence, prêt à effleurer un élément support positionné sur la carrosserie au centre du bandeau du coffre. Cet élément support intègre un capteur tactile C1 permettant la détection d'un contact utilisateur pour l'activation et/ou la commande d'une fonction donnée, ce capteur tactile comprenant une électrode de détection d'un contact utilisateur et un circuit électronique de traitement relié à l'électrode.
L'élément support et l'électrode du capteur se présentent sous la forme d'un élément décoratif ED notamment un signe distinctif représentatif de la marque du véhicule ou du constructeur et se trouve positionné directement sur la carrosserie.
Ainsi, l'élément décoratif ED peut prendre des formes aussi diverses que variées : géométriques, circulaires, etc..., pouvant représenter des lettres, des chiffres, des signes, etc.... Ces différentes formes constituent des logos ou pictogrammes représentatifs de la marque, du modèle du véhicule et/ou de l'identité du constructeur.
La transformation et/ou l'adaptation de l'élément décoratif en dispositif de détection (capteur) nécessite de nombreuses modifications aussi bien au niveau de la structure de l'électrode que du circuit électronique de traitement du capteur.
La figure 2 présente une autre implantation d'un élément décoratif ED sur le véhicule dans lequel est intégré un capteur tactile. Sur cette représentation, l'élément décoratif ED est positionné au niveau d'un ouvrant 0, ici une portière, de véhicule à proximité de l'emplacement de la poignée P
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de la portière. Cette poignée P intègre un capteur C2 utilisé pour d'autres applications que le capteur tactile C1.
La détection d'un contact utilisateur par le capteur C1 via son électrode de détection peut être combinée à un avertissement sonore pour que l'utilisateur ait conscience qu'il a bien été détecté. Ainsi, une sonorité caractéristique est émise à chaque détection.
De la même manière, un éclairage de l'élément décoratif peut être prévu pour avertir l'utilisateur qu'il a été détecté. Cet éclairage peut être réalisé notamment à l'aide d'une LED intégrée dans l'élément décoratif ED ou dans un autre élément à proximité de celui-ci..
L'intégration du capteur tactile C1 dans l'élément décoratif ED permet d'éviter la création d'un nouvel emplacement sur la poignée ou sur la carrosserie, aussi bien au niveau du coffre qu'au niveau des portières du véhicule. Ceci est très économique car il n'y a aucune pièce supplémentaire à ajouter.
Le capteur tactile, par le contact utilisateur, peut être utilisé pour l'activation et/ou la commande de différentes fonctions et notamment dans les systèmes dits d'accès et/ou de démarrage mains libres. Ainsi, il peut être utilisé : comme capteur d'approche, dès que l'utilisateur effleure le capteur, pour activer un échange d'informations à distance entre un dispositif de reconnaissance constitué d'une unité centrale de commande embarqué sur le véhicule et un identifiant porté par l'utilisateur. Lorsque l'identifiant est reconnu comme correct par le dispositif de reconnaissance, la serrure est décondamnée, et l'utilisateur peut ouvrir l'ouvrant qu'il souhaite, comme élément de commande manuelle du verrouillage d'un ouvrant, le verrouillage s'effectuant après que l'identifiant portatif porté par l'utilisateur ait été reconnu comme correct. En effet, après être sorti de son véhicule ou après avoir mis certains objets dans son coffre, l'utilisateur peut souhaiter faire une action volontaire pour verrouiller son véhicule. Le dispositif de détection selon l'invention peut être utilisé à cet effet. Ainsi, dans le cas d'un coffre, lorsque l'utilisateur prend en main son coffre pour le
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rabattre, il effleure le capteur tactile et commande directement, par un mouvement harmonieux, le verrouillage de son coffre. comme élément de commande manuelle d'ouverture ou de fermeture d'un ouvrant tel que le coffre. En effet, actuellement, les coffres de certains véhicules sont dotés de mécanismes permettant l'ouverture ou la fermeture automatique du coffre. Ces mécanismes fonctionnent principalement à l'aide de moteurs mais il faut éviter leur mise en marche intempestive. Ainsi, le capteur tactile permet la commande de l'ouverture ou de la fermeture du coffre après que la phase de reconnaissance préalable et éventuellement la phase de déverrouillage a eu lieu. La détection pour l'activation de l'échange d'information initial est réalisé par d'autres moyens, par exemple un capteur d'approche ou un capteur tactile positionné sur une poignée.
Un procédé permettant la commande des différentes fonctions verrouillage/déverrouillage et ouverture/fermeture avec un seul capteur peut être mis en oeuvre.
Il est à noter également que la sensibilité du capteur tactile est ajusté pour permettre la détection d'un contact utilisateur lorsque celui-ci porte des gants, ce qui est fréquent en hiver.
Les figures 3a et 3b représentent, selon une coupe longitudinale, deux structures du dispositif de détection selon l'invention. Ces structures sont des structures optimisées permettant un fonctionnement optimum, avec un nombre limité de fausses détections, lorsque l'électrode est positionnée directement sur la carrosserie d'un véhicule automobile.
Cette configuration optimum consiste essentiellement à supprimer le contact de l'électrode avec le métal présent autour et sous celle-ci.
Les représentations 3a et 3b de l'électrode et du capteur après intégration dans un élément décoratif sont des représentations en coupe longitudinale, la forme de l'élément décoratif étant très variable et dépendant essentiellement du constructeur.
Sur ces figures, l'électrode 1 est isolée de la surface métallique de la carrosserie 2 par une première couche d'isolant 3 formant un élément
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support de l'électrode. Cette première couche de matière isolante, permet d'éviter la mise en contact de l'électrode avec la masse, formée par la carrosserie du véhicule.
La première couche isolante 3 est, de préférence, une matière plastique tel qu'un caoutchouc ou un Téflon et présente une épaisseur variable selon l'élément décoratif dans lequel est intégré le capteur. Cette épaisseur est généralement supérieure à 1 mm et peut aller jusqu'à 1 cm.
Dans certains cas, notamment lorsque l'élément décoratif est de taille importante ou lorsqu'il présente, en son centre une conformation particulière, il peut être souhaitable que seule une partie de l'élément décoratif présente la fonctionnalité de dispositif de détection.. Ainsi, l'électrode de détection du capteur tactile C1 ne sera formée que par une partie de l'élément décoratif.
Dans d'autres situations, l'électrode 1 du capteur sera formée par l'ensemble de l'élément décoratif.
L'électrode 1 et la première couche d'isolant 3 sont maintenues solidaires par clipsage ou collage et l'ensemble électrode-couche d'isolant, formant tout ou partie de l'élément décoratif ED, est maintenu sur la carrosserie par l'intermédiaire de moyens de fixation 6. Ces moyens de fixation peuvent être des vis, des rivets ou tout autre moyen permettant le maintien de l'élément décoratif sur la carrosserie.
L'électrode 1 est reliée, par l'intermédiaire d'un fil de connexion 4, formé de préférence par un câble coaxial, traversant la première couche d'isolant 3 et la carrosserie 2, à un circuit électronique de traitement 5 de l'information détectée par l'électrode 1. Le circuit électronique de traitement 5 est positionné dans le véhicule soit au niveau du coffre soit au niveau de l'habitacle du véhicule et relié à une unité de gestion et de commande 9, du système mains libres, positionnée dans l'habitacle. Cette unité de gestion et de commande permet le pilotage électronique de la serrure d'au moins un ouvrant 0 de véhicule.
Sur la figure 3a, l'électrode 1 présente à sa surface une seconde couche d'isolant 7 pour diminuer les variations de capacité provoquées par la
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pluie et les fausses détections. Le circuit électronique de traitement 5 des informations recueillies par l'électrode fonctionne, en effet, par détection d'une variation de capacité entre l'électrode et la masse formée par le véhicule, et la présence de molécules d'eau formant un film conducteur a tendance à engendrer une augmentation de la capacité entre l'électrode et la masse.
La flèche en gras représentée sur la figure 3a présente la surface sensible de détection tactile du capteur. Cette surface correspond approximativement à la surface de l'électrode 1 du capteur.
Dans certains cas, il est nécessaire d'ajouter une seconde électrode 8 appelée fausse électrode à la surface de la seconde couche d'isolant 7 comme représenté à la figure 3b pour réduire encore les fausses détections Cette fausse électrode fonctionne par influence électrique et permet que le dispositif de détection tactile ait un aspect métallique.
Les figures 4a, 4b et 4c présentent, en coupe transversale, plusieurs formes possibles de la matière isolante présente entre l'électrode du capteur et la carrosserie métallique du véhicule.
La couche de matière isolante 3 intercalée entre l'électrode 1 et la carrosserie 2 permet d'éviter une mise en contact directe entre l'électrode et la carrosserie qui provoque des perturbations et gêne la détection.
Elle peut être de différentes formes mais dans tous les cas cette forme doit favoriser l'écoulement des gouttes d'eau pour éviter une stagnation de celle-ci dans l'environnement proche de l'électrode 1.
De la même manière, le choix de la matière isolante varie selon certaines contraintes comme la résistance aux intempéries par exemple. Ainsi cette matière isolante peut être en Téflon, en caoutchouc ou en une autre matière plastique.
De même que précédemment, un trou est réalisé dans la matière isolante 3 et dans la carrosserie 2 pour permettre les passage d'un fil de connexion 4 reliant l'électrode 1 au circuit électronique de traitement 5.
Ainsi sur la figure 4a, la matière isolante présente, en coupe transversale, une forme de triangle tronqué et est positionnée dans le
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prolongement de l'électrode. L'eau coule donc jusqu'au niveau de la carrosserie par l'intermédiaire de l'électrode et de la première couche d'isolant 3. La carrosserie, surface peinte et lisse, permettant ensuite l'évacuation complète de l'eau.
Sur la figure 4b, la couche de matière isolante présente deux parties : une première partie en forme de triangle tronqué en coupe et une seconde partie de forme rectangulaire. Cette partie de forme rectangulaire présente des moyens complémentaires d'évacuation de l'eau formés par la présence de rainures 11 d'évacuation de l'eau. Ces rainures se situent principalement sur la périphérie de la seconde partie de la matière isolante de forme rectangulaire.
La figure 4c présente une autre forme possible de la matière isolante. Selon ce mode de réalisation, la première couche de matière isolante 3 est de forme circulaire ou arrondie.
La combinaison de la forme de l'électrode, de la forme de la première couche de matière isolante et des moyens complémentaires d'évacuation d'eau aboutit toujours à une structure permettant d'optimiser l'évacuation de l'eau de la surface de l'électrode et/ou de l'environnement de celle-ci.
Le circuit électronique de traitement des informations recueillies par l'électrode est un circuit du commerce fonctionnant par détection d'une variation de capacité entre l'électrode et la masse du véhicule. Certaines modifications sur le circuit électronique de traitement du capteur sont nécessaires selon que l'on souhaite augmenter la sensibilité pour permettre une détection avec gants ou diminuer la sensibilité pour diminuer les détections intempestives. L'insertion d'un composant électronique additionnel tel qu'une résistance ou une capacité entre l'électrode et le circuit de traitement permet de réaliser un compromis entre ces deux situations.
Lorsque la première couche de matière isolante 3 est suffisamment épaisse et que l'élément décoratif se détache un peu de la carrosserie, un logement fermé à l'abri de l'eau est crée. Ce logement peut intégré le circuit électronique de traitement 5 qui se trouve alors positionné à
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l'extérieur du véhicule, comme le présente la figure 5. Le circuit électronique de traitement qui est de très petite taille, quelques cm2, est alors enveloppé dans la matière isolante et devient totalement isolé des intempéries. Un fil de connexion 10 relié à une unité de gestion et de commande 9 du véhicule permet de transmettre l'information issue du capteur pour l'activation et/ou la commande de la fonction souhaitée.
Claims (14)
1. Dispositif de détection tactile pour la détection d'un contact utilisateur en vue du pilotage de la serrure d'un ouvrant (0) de véhicule automobile, comprenant au moins une électrode de détection (1) d'un contact utilisateur et un circuit électronique de traitement (5) relié à l'électrode, caractérisé en ce ladite électrode (1) est portée par un élément support destiné à être fixé sur la carrosserie (2) et en ce que ladite électrode possède, en coupe transversale, des faces pentues favorisant l'évacuation de l'eau.
2. Dispositif de détection tactile selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode (1) est isolée électriquement de la carrosserie par une première couche de matière isolante (3) présentant au moins une partie formant conduit d'eau de manière à favoriser l'évacuation de l'eau.
3. Dispositif de détection tactile selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite partie formant conduit d'eau est réalisée sous la forme d'une rainure (11) ménagée dans ladite première couche (3).
4. Dispositif de détection tactile selon la revendication1, caractérisé en ce que ladite première couche (3) est agencée sous la forme d'un élément support portant l'électrode (1).
5. Dispositif de détection tactile selon la revendication 2 à 4, caractérisé en ce que l'épaisseur de ladite première couche isolante (3) est supérieure à environ 1 mm.
6. Dispositif de détection tactile selon la revendication 1 à 5, caractérisé en ce qu'au moins la surface de l'électrode, destinée à détecter le contact utilisateur, est recouverte d'une seconde couche de matière isolante (7).
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7. Dispositif de détection tactile selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comporte une fausse électrode (8), réalisée sous la forme d'une couche électriquement conductrice recouvrant ladite seconde couche (7) au moins en partie de manière que celle-ci est interposée entre l'électrode (1) et la fausse électrode (8).
8. Dispositif de détection tactile selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'élément support et l'électrode se présentent sous la forme d'un élément décoratif (ED) notamment représentatif de la marque du constructeur du véhicule ou du véhicule.
9. Dispositif de détection tactile selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément décoratif (ED) est porté par un ouvrant (0) du véhicule, dont la serrure est destiné à être commandée par le dispositif tactile, au voisinage de la poignée (P) de cet ouvrant.
10. Dispositif de détection tactile selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce la détection tactile d'un contact utilisateur est confirmée par l'émission d'un signal sonore et/ou lumineux.
11. Dispositif de détection tactile selon l'une des revendications 2 à 10, caractérisé en ce qu'un logement fermé, à l'abri de l'eau, est ménagé dans la première couche de matière isolante (3) et destiné à recevoir le circuit électronique de traitement (5).
12. Système d'accès et/ou de démarrage mains libres caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif de détection tactile tel que revendiqué dans les revendications 1 à 11.
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13. Système d'accès et/ou de démarrage mains libres selon la revendication
12, caractérisé en ce le dispositif de détection tactile permet la commande de fonctions de verrouillage et/ou de déverrouillage des ouvrants du véhicule, après identification préalable de l'utilisateur.
14. Système d'accès et/ou de démarrage mains libres selon la revendication
12 caractérisé en ce le dispositif de détection tactile permet la commande de fonctions d'ouverture et/ou de fermeture pour un ouvrant, après identification préalable de l'utilisateur.
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