FR3006793A1

FR3006793A1 - Dispositif, capteur et procede de detection de la presence d'un utilisateur pour l'ouverture d'un acces a un vehicule automobile

Info

Publication number: FR3006793A1
Application number: FR1355280A
Authority: FR
Inventors: Xavier Hourne; Monirat Ung; Julien Galaup
Original assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2013-06-07
Filing date: 2013-06-07
Publication date: 2014-12-12
Anticipated expiration: 2033-06-07
Also published as: CN104237949B; US20140361826A1; FR3006793B1; CN104237949A; US8970288B2

Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès à un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant un premier générateur d'une première tension d'alimentation (Vx), une capacité de détection (Cx) adaptée pour être chargée du fait de la présence d'un utilisateur et une capacité de stockage (Cs) définissant à ses bornes une tension de stockage (Vs). Le dispositif est remarquable en ce qu'il comprend une capacité intermédiaire (CINT), des moyens de charge de la capacité de détection (Cx) à partir de la première tension d'alimentation (Vx) et de la tension de stockage (Vs), des moyens de décharge de la capacité de détection (Cx) dans la capacité intermédiaire (CINT), des moyens de charge de la capacité de stockage (Cs) configurés pour que la charge de la capacité de stockage (Cs) soit égale à la charge de la capacité intermédiaire (CINT), et, des moyens de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès au véhicule automobile à partir de la charge de la capacité de stockage (Cs).

Description

La présente invention se rapporte au domaine de l'automobile et plus particulièrement au domaine du déverrouillage d'un accès à un véhicule automobile. L'invention a pour objet un dispositif, un capteur et un procédé de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès à un véhicule automobile ainsi qu'un véhicule automobile comprenant un tel capteur. Dans un véhicule automobile, il est connu d'utiliser un système de déverrouillage d'un accès comprenant un capteur de détection de la présence d'un utilisateur muni d'une carte d'authentification. Ainsi, par exemple, un tel capteur peut détecter la présence d'une main de l'utilisateur sur la poignée d'une portière afin de la déverrouiller ou bien détecter le passage d'un pied de l'utilisateur devant un capteur situé sous le coffre du véhicule afin de le déverrouiller et de l'ouvrir au moins en partie. Pour ce faire, le capteur est connecté à un calculateur électronique du véhicule (ECU ou « Electronic Control Unit » en langue anglaise) auquel il envoie un signal de détection de présence lui permettant, par exemple après authentification, de 15 déverrouiller l'accès correspondant. Un tel capteur de détection se présente sous la forme d'un capteur de proximité capacitif adapté pour détecter la présence, par exemple, d'une main ou d'un pied d'un utilisateur. Ainsi, par exemple, comme illustré à la figure 1, l'utilisateur peut approcher sa main M d'un capteur 3, situé dans une poignée 6 d'une portière du véhicule, 20 lors d'un mouvement entre une première position 1 éloignée du capteur 3 et une seconde position 2 à proximité du capteur 3 pour obtenir le déverrouillage de la portière. Ainsi, si un utilisateur approche sa main d'une portière de véhicule, le capteur situé dans la poignée de ladite portière permet de détecter une présence du fait de la modification de la charge du capteur de proximité. 25 Le capteur de détection 3 se présente sous la forme d'un circuit électrique comprenant une électrode de détection 4 comportant une capacité de détection Cx connectée à un circuit imprimé 5 comportant une capacité dite « de stockage » Cs. Dans un tel capteur 3, l'utilisateur, lorsqu'il est à proximité de l'électrode 4 du capteur 3, se comporte comme une seconde électrode reliée à la Terre, ce qui augmente la charge de 30 la capacité de détection Cx. Une telle augmentation est ensuite évaluée via la capacité de stockage Cs, comme décrit ci-après, afin de détecter la présence de l'utilisateur de manière à permettre le déverrouillage de l'accès correspondant. Un capteur de détection connu se présente sous la forme d'un circuit électrique A, illustré à la figure 2, comprenant un générateur de tension Vcc, une 35 électrode, représentée par une capacité de détection Cx, une capacité de stockage Cs, une résistance Rc et trois interrupteurs bi-positions Si, S2 et S3. Le premier interrupteur Si est disposé entre la borne positive du générateur de tension Vcc et une borne de la capacité de détection Cx. Le deuxième interrupteur S2 est disposé entre la même borne de la capacité de détection Cx et une borne de la capacité de stockage Cs, 5 l'autre borne, respectivement de chacune des capacités de détection Cx et de stockage Cs, ainsi que la borne négative du générateur de tension Vcc étant reliées à une masse G. Le troisième interrupteur S3 est disposé entre la borne positive du générateur de tension Vcc et une borne de la résistance Rc dont l'autre borne est reliée à la borne de la capacité de stockage Cs qui est elle-même reliée à l'interrupteur S2. Afin de détecter la 10 présence d'un utilisateur, le capteur fonctionne alternativement pendant une première phase dite « d'acquisition » et une deuxième phase dite « de mesure ». La phase d'acquisition comprend un cycle répété un nombre prédéterminé (x) de fois de manière à charger la capacité de stockage Cs au moins d'une charge de référence Cref correspondant à une tension de stockage de référence Vsref aux bornes 15 de la capacité de stockage Cs. Un tel capteur est dit « à transfert de charge linéaire à faible consommation ». Un cycle de la phase d'acquisition comporte quatre étapes permettant un transfert de charge linéaire entre le générateur de tension Vcc et la capacité de stockage Cs via la capacité de détection Cx. A l'état initial du circuit, les trois 20 interrupteurs Si, S2 et S3 sont ouverts. Le troisième interrupteur S3 reste ouvert durant les quatre étapes de la phase d'acquisition. Dans une première étape C « dite de charge », le premier interrupteur Si est fermé et le deuxième interrupteur S2 est ouvert, ce qui permet la charge C de la capacité de détection Cx par le générateur de tension Vcc. Dans une deuxième étape dite « de repos », comme illustré à la figure 2, le 25 premier interrupteur Si et le deuxième interrupteur S2 sont ouverts simultanément. Dans une troisième étape D dite « de décharge », le premier interrupteur Si est ouvert et le deuxième interrupteur S2 est fermé, ce qui permet la décharge D de la capacité de détection Cx dans la capacité de stockage Cs, c'est-à-dire la charge par induction de la capacité de stockage Cs par la capacité de détection Cx. Enfin dans une quatrième étape 30 de repos, le premier interrupteur Si et le deuxième interrupteur S2 sont de nouveau ouverts simultanément, comme illustré à la figure 2. Lorsque la capacité de stockage Cs s'est chargée pendant un nombre prédéterminé x de cycles sans qu'un utilisateur ne soit venu à proximité du capteur, c'est-à-dire sans que la capacité de détection Cx n'ait été aussi chargée par la présence d'un 35 utilisateur à proximité de l'électrode 4 du capteur 3, la charge de la capacité de stockage Cs à la fin de la phase d'acquisition correspond à la charge de référence Cref.

Autrement dit, la tension de stockage aux bornes de la capacité de stockage Cs correspond à la tension de stockage de référence Vsref à la fin de la phase d'acquisition. En revanche, lorsque la présence d'un utilisateur a permis la charge de la capacité de détection Cx, la charge de la capacité de stockage Cs à la fin de la phase 5 d'acquisition correspond à la charge de référence Cref additionnée d'une charge de détection Cdet de l'utilisateur. Dans ce cas, la tension de stockage Vs à la fin de la phase d'acquisition est supérieure à la tension de stockage de référence Vsref. Durant la phase de mesure, le premier interrupteur Si et le deuxième interrupteur S2 étant ouverts, on ferme le troisième interrupteur S3 de sorte à charger la 10 capacité de stockage Cs (référence M sur la figure 2), grâce au courant de charge Ic traversant la résistance Rc, jusqu'à ce que la tension de stockage Vs atteigne une tension de seuil VTH et on mesure alors la durée entre l'instant de fermeture du troisième interrupteur S3 et l'instant où la tension de stockage Vs atteint ladite tension de seuil VTH. En l'absence d'utilisateur à proximité du capteur pendant la phase 15 d'acquisition, la durée mesurée entre l'instant de fermeture du troisième interrupteur S3 (où la tension de stockage Vs est égale à la tension de référence Vsref) et l'instant où la tension de stockage Vs atteint la tension de seuil VTH correspond à une durée de référence Tref. Autrement dit, en l'absence de détection, la tension de stockage Vs atteint la tension de seuil VTH après une durée de référence Tref. En 20 présence d'un utilisateur à proximité du capteur 3 pendant la phase d'acquisition, la durée mesurée entre l'instant de fermeture du troisième interrupteur S3 (où la tension de stockage Vs est égale à une tension de détection Vdet supérieure à la tension de référence Vsref) et l'instant où la tension de stockage Vs atteint la tension de seuil VTH correspond à une durée de détection Tdet qui est inférieure à la durée de référence Tref, 25 ce qui indique la détection de la présence d'un utilisateur à proximité de l'électrode 4 du capteur 3. Autrement dit, lors d'une détection de présence, la tension de stockage Vs atteint plus rapidement la tension de seuil VTH pendant la phase de mesure et la durée de détection Tdet est donc inférieure à la durée de référence Tref. Ainsi, en mesurant la durée de détection Tdet, on détermine la présence d'un utilisateur près du capteur 3. 30 Lorsque la longueur de l'électrode 4 comportant la capacité de détection Cx est importante, comme cela peut être le cas dans certains types de capteurs 3, par exemple pour l'ouverture d'un coffre de véhicule automobile, les émissions rayonnées par l'électrode 4 sont notablement plus importantes que celles rayonnées par une électrode 4 de faible longueur utilisée, par exemple, dans une poignée de portière d'un véhicule 35 automobile. Or de telles émissions rayonnées peuvent provoquer des perturbations électromagnétiques sur certains systèmes électroniques embarqués dans le véhicule, ce qui présente un inconvénient.

Une solution immédiate pour réduire le niveau des émissions rayonnées consiste à réduire notablement, dans le circuit électrique A, la tension Vcc qui génère les émissions rayonnées le long de l'électrode 4. Une faible valeur de la tension Vcc, par exemple divisée par dix, permet 5 cependant de charger la capacité de stockage Cs de la valeur de Vcc en un seul cycle, mais entraîne une diminution importante de la sensibilité du capteur 3 et en affecte malheureusement sa fiabilité. De plus, une faible valeur de tension Vcc limite la charge de la capacité de stockage Cs qui peut alors être sensiblement égale au bruit résiduel contenu dans la 10 capacité de stockage Cs. Il en résulte que la durée de détection mesurée Tdet est sensiblement égale à la durée de référence, ce qui ne permet pas de détecter de manière fiable la présence d'un utilisateur et présente là encore un inconvénient. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de détection de présence dont le niveau d'émissions rayonnées 15 est notablement plus faible que celui de la solution connue de l'art antérieur tout en conservant une sensibilité au moins du même ordre. Un tel dispositif est particulièrement adapté pour l'ouverture d'un accès nécessitant une électrode de détection de longueur importante telle que, par exemple, un coffre de véhicule automobile. L'invention a ainsi pour objet un dispositif de détection de la présence d'un 20 utilisateur pour le déverrouillage d'un accès à un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant un premier générateur d'une première tension d'alimentation, une capacité de détection adaptée pour être chargée du fait de la présence d'un utilisateur et une capacité de stockage définissant à ses bornes une tension de stockage, le dispositif étant remarquable en ce qu'il comprend : 25 - une capacité intermédiaire, - des moyens de charge de la capacité de détection à partir de la première tension d'alimentation et de la tension de stockage, - des moyens de décharge de la capacité de détection dans la capacité intermédiaire, 30 - des premiers moyens de charge de la capacité de stockage configurés pour que la charge de la capacité de stockage soit égale à la charge de la capacité intermédiaire, - des moyens de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès au véhicule automobile à partir de la charge de la capacité de 35 stockage. Avec le dispositif selon l'invention, la capacité de détection est chargée à la valeur de la première tension d'alimentation (référencée Vx par la suite) qui est notablement plus faible que la valeur de la tension d'alimentation de l'art antérieur (référencée Vcc ci-avant), ce qui permet de réduire les émissions rayonnées de manière significative. Parallèlement, la tension de stockage, aux bornes de la capacité de stockage, est réinjectée aux bornes de la capacité de détection de sorte que la tension aux bornes de la capacité de détection soit égale à la somme de la première tension d'alimentation et de la tension de stockage afin de permettre la décharge de la capacité de détection dans la capacité intermédiaire à une valeur de tension égale à la valeur de tension de stockage (référencée Vs par la suite). Ainsi, du point de vue des émissions rayonnées, la tension aux bornes de la capacité de détection varie en fonction de la première tension d'alimentation, plus faible que la tension d'alimentation de l'art antérieur, et la tension aux bornes de la capacité de stockage peut alors dépasser la faible tension de la première tension d'alimentation du fait de la réinjection de la tension de stockage aux bornes de la capacité de détection. De préférence, les moyens de charge de la capacité de détection 15 comprennent des moyens de sommation de la première tension d'alimentation et de la tension de stockage. De préférence encore, la valeur de la capacité intermédiaire est très inférieure à la valeur de la capacité de stockage, ce qui permet d'obtenir une tension de stockage équivalente à celle de l'art antérieur en un même nombre de cycle étant donné que la 20 charge transmise à chaque cycle de la phase d'acquisition est bien inférieure à celle de l'art antérieur. Selon un aspect de l'invention, les moyens de charge de la capacité de détection comprennent un premier interrupteur et les moyens de décharge de la capacité de détection dans la capacité intermédiaire comprennent un deuxième interrupteur. 25 De préférence, les moyens de détection comprennent : - un second générateur d'une seconde tension d'alimentation, - des seconds moyens de charge de la capacité de stockage à partir de la seconde tension d'alimentation, - des moyens de mesure de la tension de stockage, 30 - des moyens de mesure d'une durée de charge de la capacité de stockage entre un instant initial déterminé et un instant pour lequel la tension de stockage a atteint un seuil de stockage prédéterminé, et, - des moyens de comparaison de la durée mesurée avec une durée de référence de manière à détecter la présence d'un utilisateur pour l'ouverture d'un accès au 35 véhicule automobile. Selon un aspect de l'invention, les moyens de charge comprennent un troisième interrupteur disposé en série avec une résistance de charge.

De manière préférée, la durée entre l'instant de fermeture de l'interrupteur et l'instant où la tension aux bornes de la capacité de stockage atteint la tension de seuil est égale à: t= -Rc -C s - ln( V' -VTH ) Vcc - Vs (x) où : Rc est la résistance de charge, Cs est la capacité de stockage, Vcc est la seconde tension d'alimentation, VTH est la tension de seuil et, Vs(x) est la tension aux bornes de la capacité de stockage Cs après un nombre x de cycles prédéterminés de décharges de la capacité de détection dans la capacité intermédiaire. Selon une caractéristique de l'invention, la variation de la capacité de détection, qui indique la sensibilité du dispositif, est donnée par : AC x = R c - x Cs où : Th est la variation d'un nombre d'intervalles 31, donnés par exemple par une horloge couplée au dispositif, compris dans la durée mesurée en fonction de la variation de la capacité de détection, OINT est la capacité intermédiaire et, Vx est la première tension d'alimentation. Avantageusement, on choisit les valeurs de OINT, Cs, Vcc et Vx de sorte que Th -At C INT V CC Vx C INT Cs V CC C INT = Vx < 1 , y x (par exemple en prenant C s Vcc, ) de manière à avoir une sensibilité égale ou supérieure à celle de l'art antérieur. En effet, plus 3,Cx est faible et 25 plus cela traduit une sensibilité du capteur plus importante. De manière préférée, les moyens de charge de la capacité de stockage comprennent un quatrième interrupteur et un amplificateur opérationnel dont la sortie est reliée à la borne d'entrée négative de sorte que la charge de la capacité de stockage soit égale à la charge de la capacité intermédiaire. En d'autres termes, l'amplificateur 30 opérationnel permet de « recopier » la charge de la capacité intermédiaire dans la capacité de stockage.

De manière avantageuse, les moyens de charge de la capacité de stockage comprennent une résistance intermédiaire montée en série à la sortie de l'amplificateur opérationnel. L'invention a aussi pour objet un capteur de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès à un véhicule automobile, ledit capteur comprenant un premier générateur d'une première tension d'alimentation, une capacité de détection adaptée pour être chargée du fait de la présence d'un utilisateur et une capacité de stockage définissant à ses bornes une tension de stockage, le capteur étant remarquable en ce qu'il comprend : - une capacité intermédiaire, - des moyens de charge de la capacité de détection à partir de la première tension d'alimentation et de la tension de stockage, - des moyens de décharge de la capacité de détection dans la capacité intermédiaire, - des moyens de charge de la capacité de stockage configurés pour que la charge de la capacité de stockage soit égale à la charge de la capacité intermédiaire. L'invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant un dispositif tel que présenté précédemment.

De préférence, le dispositif est couplé à un système d'authentification d'un utilisateur, de préférence comprenant un tag RFID. L'invention a aussi pour objet un procédé de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès à un véhicule automobile, ledit procédé, mis en oeuvre par un dispositif comprenant un premier générateur d'une première tension d'alimentation, une capacité de détection adaptée pour être chargée du fait de la présence d'un utilisateur, une capacité intermédiaire, une capacité de stockage définissant à ses bornes une tension de stockage, étant remarquable en ce qu'il comprend : - au moins une étape de charge de la capacité de détection à partir de la première tension d'alimentation et de la tension de stockage, - au moins une étape de décharge de la capacité de détection dans la capacité intermédiaire, - au moins une étape de charge de la capacité de stockage de sorte que la charge de la capacité de stockage soit égale à la charge de la capacité intermédiaire, - une étape de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès au véhicule automobile à partir de la charge de la capacité de stockage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront lors de la 5 description qui suit faite en regard des figures annexées données à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelles des références identiques sont données à des objets semblables : - La figure 1 illustre un capteur de détection de l'art antérieur situé dans une poignée de porte d'un véhicule automobile. 10 - La figure 2 représente schématiquement un dispositif de détection à transfert de charge linéaire de l'art antérieur. - La figure 3 représente schématiquement un dispositif de détection à transfert de charge linéaire selon une forme de réalisation de l'invention. Le dispositif selon l'invention est destiné à être installé dans un véhicule 15 automobile pour permettre le déverrouillage d'un accès audit véhicule, tel que, par exemple, un coffre ou une portière du véhicule. La forme de réalisation du dispositif selon l'invention, décrite ci-après en référence à la figure 3, se présente sous la forme d'un circuit B. Le dispositif comprend un capteur et des moyens de détection de la présence 20 d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès au véhicule automobile. Il va de soi que les différents éléments du dispositif peuvent être regroupés sur une seule et même entité physique ou bien mis en oeuvre par plusieurs entités physiques distinctes. Ainsi, par exemple, les moyens de détections peuvent être mis en oeuvre, d'un part, sur un circuit imprimé et, d'autre part, sur un calculateur du véhicule du 25 type Electronic Control Unit (ECU). Afin de réaliser une phase d'acquisition au cours de laquelle une capacité de stockage Cs est chargée pendant un nombre fixé x de cycles, le capteur de détection comprend un premier générateur d'une première tension d'alimentation Vx, une capacité de détection Cx, une capacité intermédiaire OINT, une capacité de stockage Cs, des 30 moyens de charge de la capacité de détection Cx à partir de la première tension d'alimentation Vx et de la tension de stockage Vs définie aux bornes de la capacité de stockage Cs, des moyens de décharge de la capacité de détection Cx dans la capacité intermédiaire Cint et des premiers moyens de charge de la capacité de stockage Cs. Le capteur de détection est un capteur de proximité capacitif comportant une 35 électrode de détection de la présence d'un utilisateur représentée sur la figure 3 par la capacité de détection Cx. Une telle électrode peut par exemple être formée d'un câble coaxial.

Dans l'exemple illustré à la figure 3, les moyens de charge de la capacité de détection Cx se présentent sous la forme d'un premier interrupteur bi-position commandé en ouverture ou en fermeture par un module de contrôle (non représenté) connu de l'homme du métier, d'un lien L1 permettant de relier électriquement une première borne de la capacité de stockage Cs et la borne positive du premier générateur de la première tension d'alimentation Vx, et d'un module sommateur SOM, connu de l'homme du métier, de la première tension d'alimentation Vx et de la tension de stockage Vs. La borne négative du premier générateur de la première tension Vx est reliée à une masse G, de même que la seconde borne de la capacité de stockage Cs.

Dans cet exemple, les moyens de décharge de la capacité de détection Cx dans la capacité intermédiaire OINT se présentent sous la forme d'un deuxième interrupteur bi-position S2 commandé en ouverture ou en fermeture par un module de contrôle (non représenté) connu de l'homme du métier. La capacité de détection Cx est reliée par une première borne au premier 15 interrupteur Si et au deuxième interrupteur S2 et par une seconde borne à la masse G. La capacité intermédiaire OINT est reliée par une première borne au deuxième interrupteur S2 et par sa seconde borne à la masse G. Toujours en référence à la figure 3, les premiers moyens de charge de la capacité de stockage Cs sont configurés pour que la charge de la capacité de 20 stockage (Cs) soit égale à la charge de la capacité intermédiaire OINT. Dans cet exemple, les premiers moyens de charge de la capacité de stockage Cs se présentent sous la forme d'un amplificateur opérationnel AO, d'un quatrième interrupteur bi-position S4 et d'une résistance intermédiaire Rint montée en série avec ledit amplificateur opérationnel AO. 25 La première borne de la capacité intermédiaire OINT est reliée à la borne d'entrée positive de l'amplificateur opérationnel AO et la sortie de l'amplificateur opérationnel AO est reliée à sa borne d'entrée négative de manière à permettre la charge de la capacité de stockage Cs au niveau de la charge de la capacité intermédiaire OINT- En d'autres termes, l'amplificateur opérationnel AO permet de « recopier » la charge de la 30 capacité intermédiaire OINT dans la capacité de stockage Cs. Le quatrième interrupteur S4 est commandé en ouverture ou en fermeture par un module de contrôle (non représenté) connu de l'homme du métier de sorte à permettre la charge de la capacité de stockage Cs au niveau de la charge de la capacité intermédiaire OINT via l'amplificateur opérationnel AO et la résistance Rint. 35 La résistance Rint a pour fonction de générer un courant de charge à partir de la seconde tension d'alimentation Vcc.

L'utilisation d'une capacité intermédiaire OINT permet la décharge complète de la capacité de détection Cx. En effet, si la décharge de la capacité de détection Cx s'opérait directement dans la capacité de stockage Cs, la valeur de celle-ci devrait être faible, par exemple de l'ordre de 3nF si Cx est de l'ordre de 30 pF, afin d'autoriser une décharge complète mais elle ne serait alors plus suffisante pour permettre le stockage d'une charge de référence et d'une charge de détection et la détection ne pourrait alors pas s'opérer. La valeur de la capacité intermédiaire OINT est donc de préférence choisie de manière à s'assurer que la capacité de détection Cx se décharge entièrement dans la 10 capacité intermédiaire OINT. Par exemple, la valeur de OINT peut être environ cent fois plus grande que la valeur de Cx et dix fois plus petite que la valeur de Cs. Les moyens de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès au véhicule automobile à partir de la charge de la capacité de stockage Cs comprennent des seconds moyens de charge de la capacité de stockage Cs, des moyens 15 de mesure de la tension de stockage Vs, des moyens de mesure d'une durée et des moyens de comparaison de la durée mesurée avec une durée de référence. Toujours en référence à la figure 3, les seconds moyens de charge de la capacité de stockage Cs comprennent un second générateur configuré pour générer une seconde tension d'alimentation Vcc, un troisième interrupteur bi-position S3, commandé 20 en ouverture ou en fermeture par un module de contrôle (non représenté) connu de l'homme du métier, disposé en série avec une résistance de charge Rc. Lorsque le troisième interrupteur S3 est en position fermée, un courant de charge Ic généré par le second générateur de la seconde tension d'alimentation Vcc à travers la résistance Rc permet la charge de la capacité de stockage Cs. 25 Les moyens de mesure (non représentés) de la tension de stockage Vs du dispositif permettent de mesurer la tension de stockage Vs aux bornes de la capacité de stockage Cs et de déterminer que la tension de stockage Vs atteint une tension de seuil prédéterminée VTH lorsque le courant de charge Ic, généré par le second générateur de la seconde tension d'alimentation Vcc à travers la résistance Rc, charge la capacité de 30 stockage Cs. Les moyens de mesure (non représentés) d'une durée permettent de mesurer la durée t de charge, par le courant Ic, de la capacité de stockage Cs entre un instant initial déterminé, correspondant dans cet exemple à l'instant de fermeture du troisième interrupteur S3, et l'instant pour lequel la tension de stockage Vs a atteint la tension de 35 seuil VTH. Enfin, les moyens de comparaison (non représentés) permettent de comparer la durée t mesurée par les moyens de mesure avec une durée de référence Tref de manière à détecter la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès au véhicule automobile. A cet effet, les moyens de comparaison peuvent, par exemple, envoyer un signal de détection à un calculateur, par exemple du type ECU, pour que celui-ci 5 commande le déverrouillage de l'accès. Afin de détecter la présence d'un utilisateur, le dispositif fonctionne alternativement pendant une première phase dite « d'acquisition » et une deuxième phase dite « de mesure ». La phase d'acquisition comprend un nombre prédéterminé x de cycles. 10 Chaque cycle comprend quatre étapes permettant un transfert de charge linéaire entre le premier générateur de la première tension Vx et la capacité de stockage Cs via la capacité de détection Cx et la capacité intermédiaire OINT. Au début d'un cycle, le premier interrupteur S1, le deuxième interrupteur S2 et le troisième interrupteur S3 sont ouverts. Le troisième interrupteur S3 reste ouvert durant 15 toute la durée de la phase d'acquisition tandis que le quatrième interrupteur S4 reste fermé durant toute la durée de la phase d'acquisition. Lors de la première étape d'un cycle, le premier interrupteur S1 est fermé et le deuxième interrupteur S2 est ouvert, ce qui autorise la charge (référence C sur la figure 3) de la capacité de détection Cx par le premier générateur de la première tension Vx. 20 Lors d'une deuxième étape dite « de repos », le premier interrupteur S1 et le deuxième interrupteur S2 sont ouverts simultanément. Lors de la troisième étape, le premier interrupteur S1 est ouvert et le deuxième interrupteur S2 est fermé, ce qui autorise la charge de la capacité intermédiaire Cm- par la capacité de détection Cx, ou, autrement dit, la décharge de la 25 capacité de détection Cx dans la capacité intermédiaire Cm- (référence D sur la figure 3). Enfin lors d'une quatrième étape dite « de repos », le premier interrupteur S1 et le deuxième interrupteur S2 sont de nouveau ouverts simultanément. D'un cycle i au cycle suivant i+1, la tension de stockage Vs aux bornes de la capacité de stockage Cs varie selon la formule : V, (i) - C INT + C x ' (V x ± V s (0) 30 V s (i + 1) = (1) En choisissant une valeur de la capacité intermédiaire Cm- très supérieure à la valeur de la capacité de détection Cx, la tension Vs varie alors selon la formule : Vs (i + 1) - Vs (i) + Cx *Vx (2) C INT C INT ± C x Avec : Vs(i+1) i+1 Vs (i) on obtient : Vs (i) = i CxV x (3) C IN Le cycle est répété un nombre prédéterminé x de fois de manière à charger la 5 capacité de stockage Cs d'une charge de référence Cref et la tension de stockage Vs aux bornes de la capacité de stockage Cs est alors donnée par la formule suivante : Vs (x) = X V x C Durant la phase de mesure, le premier interrupteur S1, le deuxième interrupteur S2 et le quatrième interrupteur S4 étant ouverts, on ferme le troisième 10 interrupteur S3 de sorte à charger (référence M sur la figure 3) la capacité de stockage Cs grâce au courant de charge Ic généré par le second générateur de la seconde tension d'alimentation Vcc à travers la résistance Rc. Lors de la phase de mesure, les moyens de mesure de la tension de stockage Vs du dispositif mesurent la tension de stockage Vs et déterminent l'instant où la 15 tension de stockage Vs atteint une tension de seuil VTH. Parallèlement, les moyens de mesure d'une durée mesurent la durée t de charge l'instant de fermeture du troisième interrupteur S3, c'est-à-dire le début de la phase de mesure, et l'instant pour lequel la tension de stockage Vs a atteint la tension de seuil VTH. 20 Cette durée mesurée t est donnée par la formule : VTH = Vs (x) + (V cc - Vs (.0) - (1 e RC C VTH = V CC - V CC - e Rc -C s + Vs (x) - e Rc-C s V CC - VTH = e Rc -C s Vcc - Vs ( x ) soit : (4) (5) (6) 25 t=-Rc -Cs - ln( Vcc -VT') Vcc - Vs (x) (7) La durée t est mesurée avec une base de temps 31, qui est la précision de mesure temporelle d'une horloge (non représentée) couplée au capteur de détection. Par le terme « couplée », on entend que l'horloge peut aussi bien être interne ou externe au capteur. La base de temps 31 (ou résolution temporelle) est ainsi fixée par l'horloge.

On nomme y le nombre d'intervalle de précision 31 compris dans la durée t soit y = t/31, et on obtient : y -At = -Rc -Cs - ln( V' - V') Vcc - Vs (x) (8) y -At = -Rc -Cs- ln( V cc V TH ) X C x - v x C INT V cc (9) - Y = Rc C S (ln( V cc V TH ) ln( V cc 4t C x X V s )) C INT (10) Rc -C V , ) ln( 1 Cx x V x )) Y5 (ln( V V ' - C 1,, (11) 4t cc x C x V x 0 quand x0, on réalise un Comme VCC -C INT développement limité de In (1-x) en -x au 1er ordre, soit : - Y = Rc CS (ln( V cc V TH )+ x C X C INT 4t V X )) V CC (12) La variation de la variable y en fonction de la variation de capacité A.Cx 15 générant une variation -Th (une augmentation A.Cx génère une diminution Th) est donnée par : ay Rc -C A C x V x = -Th = s (x - a cx A t C INT V cc soit : ) (13) A C x = Th -At C, Vcc 20 Rc -x Cs Vx (14) C,' _ V , Ainsi, lorsque c s V cc , le capteur 3 a une sensibilité identique à celle de la solution de l'art antérieur tout en limitant notablement les émissions rayonnées. Les moyens de comparaison comparent alors la durée t mesurée par les moyens de mesure avec une durée de référence Tref de manière à détecter la présence 5 d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès au véhicule automobile. Ainsi, lorsque la capacité de stockage Cs s'est chargée, pendant un nombre x de cycle prédéterminé, sans qu'un mouvement ne soit venu perturber le capteur, c'est-à-dire sans que la capacité de détection Cx n'ait été chargée par la présence d'un utilisateur à proximité du capteur, la charge de la capacité de stockage Cs à la fin de la phase 10 d'acquisition correspond à une charge de référence Cref. Dans ce cas, la durée t mesurée par les moyens de mesure entre l'instant de fermeture du troisième interrupteur S3 et l'instant où la tension Vs atteint la tension de seuil VTH correspond à la durée de référence Tref prédéterminée. En revanche, lorsque la présence d'un utilisateur a chargé la capacité de 15 détection Cx pendant la phase d'acquisition, la charge de la capacité de stockage Cs à la fin de la phase d'acquisition correspond à la charge de référence Cref additionnée d'une charge de détection Cdet correspondant à la charge de la capacité de détection Cx par l'utilisateur. En d'autres termes, la tension de stockage Vs est plus élevée à la fin de la phase d'acquisition lorsqu'un utilisateur se trouve à proximité du capteur. 20 La durée mesurée t entre l'instant de fermeture du troisième interrupteur S3 et l'instant où la tension Vs atteint la tension de seuil VTH est alors, dans ce cas, inférieure à la durée de référence Tref, ce qui indique une détection de la proximité de l'utilisateur afin de déverrouiller l'accès correspondant au véhicule. La valeur de la capacité intermédiaire OINT est avantageusement choisie de 25 manière à assurer que la capacité de détection Cx se décharge entièrement dans la capacité intermédiaire OINT- Ainsi, par exemple, les valeurs suivantes peuvent être utilisées : - Vx = 0,33 V, - capacité de détection Cx = 30 pF, 30 - capacité intermédiaire OINT = 3 nF, - capacité de stockage Cs = 30 nF, - Vcc = 3,3V, - Rc = 200 ko, - x = 255, 35 - VTH = 1 V, - Th = 10, - At = 1 us. Avec la solution de l'état de l'art, on avait : - Vs(x) = 0,743 V, - t = 635 us, - A.Cx = 196 fF, - Amplitude du signal sur l'électrode Vcc = 3,3 V, - Niveau d'émissions rayonnées : 80 dB. Avec le capteur selon l'invention, on a : - Vs(x) = 0,841 V, - t = 400 us, - A.Cx = 196 fF, - Amplitude du signal sur l'électrode Vx : 0,33 V, - Niveau d'émissions rayonnées : 60 dB.

Le gain en émission, donné aussi par la formule 20 log(Vcc(art antérieur)/Vx) est donc de 20 log(3,3/0,33) = 20 dB. La présente invention permet donc de réduire notablement le niveau des émissions rayonnées par le capteur sans en réduire la sensibilité. Une telle diminution du niveau des émissions rayonnées permet avantageusement d'éviter les perturbations électromagnétiques sur d'autres systèmes électroniques embarqués dans le véhicule. Le capteur selon l'invention peut en outre conserver une sensibilité au moins égale à celle de la solution de l'art antérieur, ce qui permet de détecter la présence d'un utilisateur de manière fiable.

Claims

REVENDICATIONS1. Dispositif de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès à un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant un premier générateur d'une première tension d'alimentation (Vx), une capacité de détection (Cx) adaptée pour être chargée du fait de la présence d'un utilisateur et une capacité de stockage (Cs) définissant à ses bornes une tension de stockage (Vs), ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'il comprend : - une capacité intermédiaire (OINT), - des moyens de charge de la capacité de détection (Cx) à partir de la première tension d'alimentation (Vx) et de la tension de stockage (Vs), - des moyens de décharge de la capacité de détection (Cx) dans la capacité intermédiaire (OINT), - des moyens de charge de la capacité de stockage (Cs) configurés pour que la charge de la capacité de stockage (Cs) soit égale à la charge de la capacité intermédiaire (OINT), et, - des moyens de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès au véhicule automobile à partir de la charge de la capacité de stockage (Cs).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de charge de la capacité de détection (Cx) comprennent un premier interrupteur (S1) et les 20 moyens de décharge de la capacité de détection (Cx) dans la capacité intermédiaire (OINT) comprennent un deuxième interrupteur (S2).
3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprenant des premiers moyens de charge de la capacité de stockage (Cs), les moyens de détection comprennent : 25 - un second générateur d'une seconde tension d'alimentation (Vcc), - des seconds moyens de charge de la capacité de stockage (Cs) à partir de la seconde tension d'alimentation (Vcc), - des moyens de mesure de la tension de stockage (Vs), - des moyens de mesure d'une durée (t) de charge de la capacité de 30 stockage (Cs) entre un instant initial déterminé et un instant pour lequel la tension de stockage (Vs) a atteint un seuil de stockage prédéterminé (VTH), et,- des moyens de comparaison de la durée mesurée (t) avec une durée de référence (Tref) de manière à détecter la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès au véhicule automobile.
4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les seconds moyens 5 de charge comprennent un troisième interrupteur (S3) disposé en série avec une résistance de charge (Rc).
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la variation de capacité (3,Cx) de la capacité de détection (Cx) est donnée par : A C x = Th - A t C INT V CC R c - x Cs Vx 10 où Th est la variation du nombre d'intervalles 31 compris dans la durée mesurée (t) en fonction de la variation de la capacité de détection.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que C INT V CC < 1 Cs Vx
7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premiers moyens de charge de la capacité de stockage (Cs) comprennent 15 un quatrième interrupteur (S4) et un amplificateur opérationnel (AO) dont la sortie est reliée à la borne d'entrée négative de sorte que la charge de la capacité de stockage (Cs) soit égale à la charge de la capacité intermédiaire (OINT).
8. Capteur de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès à un véhicule automobile, ledit capteur comprenant un premier générateur 20 d'une première tension d'alimentation (Vx), une capacité de détection (Cx) adaptée pour être chargée du fait de la présence d'un utilisateur et une capacité de stockage (Cs) définissant à ses bornes une tension de stockage, ledit capteur étant caractérisé en ce qu'il comprend : - une capacité intermédiaire (CINO, 25 - des moyens de charge de la capacité de détection (Cx) à partir de la première tension d'alimentation (Vx) et de la tension de stockage (Vs), - des moyens de décharge de la capacité de détection (Cx) dans la capacité intermédiaire (OINT),- des premiers moyens de charge de la capacité de stockage (Cs) configurés pour que la charge de la capacité de stockage (Cs) soit égale à la charge de la capacité intermédiaire (OINT).
9. Véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 7.
10. Procédé de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès à un véhicule automobile, ledit procédé, mis en oeuvre par un dispositif comprenant un premier générateur d'une première tension d'alimentation (Vx), une capacité de détection (Cx) adaptée pour être chargée du fait de la présence d'un utilisateur, une capacité intermédiaire (OINT), une capacité de stockage (Cs) définissant à ses bornes une tension de stockage (Vs), étant caractérisé en ce qu'il comprend : - au moins une étape de charge de la capacité de détection (Cx) à partir de la première tension d'alimentation (Vx) et de la tension de stockage (Vs), - au moins une étape de décharge de la capacité de détection (Cx) dans la capacité intermédiaire (OINT), - au moins une étape de charge de la capacité de stockage (Cs) de sorte que la charge de la capacité de stockage (Cs) soit égale à la charge de la capacité intermédiaire (OINT), - une étape de détection de la présence d'un utilisateur pour le déverrouillage d'un accès au véhicule automobile à partir de la charge de la capacité de stockage (Cs).