FR3026841A1 - Capteur capacitif - Google Patents

Capteur capacitif Download PDF

Info

Publication number
FR3026841A1
FR3026841A1 FR1459444A FR1459444A FR3026841A1 FR 3026841 A1 FR3026841 A1 FR 3026841A1 FR 1459444 A FR1459444 A FR 1459444A FR 1459444 A FR1459444 A FR 1459444A FR 3026841 A1 FR3026841 A1 FR 3026841A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
sensor
support
electrodes
receiver
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
FR1459444A
Other languages
English (en)
Inventor
Remi Letoumelin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Vision SAS filed Critical Valeo Vision SAS
Priority to FR1459444A priority Critical patent/FR3026841A1/fr
Publication of FR3026841A1 publication Critical patent/FR3026841A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/0028Force sensors associated with force applying means
    • G01L5/0038Force sensors associated with force applying means applying a pushing force

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un capteur comprenant un support (10), un empilement de couches ; ledit empilement comprenant successivement et dans l'ordre, une première électrode (11) positionnée au contact du support (10), une couche diélectrique (20) et une deuxième électrode (12). Le support (10) comprend une pluralité de portions comprenant une première portion qui est solidaire de la première électrode (11), une deuxième portion solidaire de la deuxième électrode (12) et une troisième portion servant de portion de raccordement entre ladite première portion et ladite deuxième portion. La troisième portion présente une déformabilité configurée pour faire passer les première et deuxième électrodes (11, 12) dans au moins une première et une deuxième orientations ; ladite deuxième orientation, différente de la première orientation, positionnant les première et deuxième électrodes (11, 12) de sorte à ce qu'elles soient en superposition de part et d'autre de la couche diélectrique (20).

Description

Capteur capacitif La présente invention concerne en général les capteurs notamment capacitifs. Elle trouve son application notamment dans l'industrie automobile. Elle concerne en particulier un capteur et un dispositif de détection comprenant une interface tactile. Un capteur capacitif est une famille de capteurs utilisant l'effet capacitif pour détecter une variation de faibles distances, en particulier pour opérer une 10 tactilisation de moyens de commande afin de simplifier les gestes de l'utilisateur. La tactilisation d'une surface peut être effectuée de différentes manières. L'une d'entre elles consiste à placer au moins trois jeux de capteurs d'effort à des endroits idoines et d'en déduire la zone de contact de l'utilisateur par 15 triangulation. Les capteurs d'effort peuvent par exemple être de type capacitif. Dans ce mode de configuration particulier, l'effort appliqué comprime le diélectrique d'un condensateur et fait varier la capacité de ce dernier. Selon les techniques actuelles, le capteur capacitif est réalisé avec une électrode, en forme de disque, plane entourée d'un anneau de garde isolé de 20 l'électrode centrale. L'électrode forme, avec la pièce à mesurer conductrice, un condensateur plan. On le trouve également sous la forme de deux peignes imbriqués, ce qui augmente la surface capacitive lorsqu'un capteur peu épais est nécessaire. Ces configurations de capteur capacitif sont peu compatibles avec une 25 technologie tactile. Il existe donc le besoin de proposer un capteur capacitif qui soit compatible avec l'actionnement de moyens de commande à partir d'une interface tactile. 30 A cet effet, la présente invention permet de résoudre tout ou, du moins, une partie des inconvénients des techniques actuelles en proposant un capteur, de préférence capacitif, comprenant un support, un empilement de couches ; ledit empilement comprenant successivement et dans l'ordre, une première électrode positionnée au contact du support, une couche diélectrique et une deuxième électrode. Le support comprend une pluralité de portions comprenant une première portion qui est solidaire de la première électrode, une deuxième portion solidaire de la deuxième électrode et une troisième portion servant de portion de raccordement entre ladite première portion et ladite deuxième portion. La troisième portion présente une déformabilité configurée pour faire passer les première et deuxième électrodes dans au moins une première et une deuxième orientations ; ladite deuxième orientation, différente de la première orientation, positionnant les première et deuxième électrodes de sorte à ce qu'elles soient en superposition de part et d'autre de la couche diélectrique. Avantageusement, la première orientation correspond à une position dépliée du support et la deuxième orientation correspond à une position repliée du support.
On peut ainsi constituer un capteur peu encombrant où les composants sont regroupés, de façon plus unitaire que pour les capteurs existants. La fabrication, sur un support unique, est aussi facilitée. La présente invention concerne également un dispositif de détection d'une pression appliquée à un organe, comprenant un premier capteur selon la présente invention et comprenant des moyens de réception aptes à recevoir un organe ayant un mouvement à détecter ; les moyens de réception étant configurés pour transmettre au moins une partie du mouvement à détecter au capteur de sorte à produire une déformation dans la deuxième orientation faisant varier l'écartement des première et deuxième électrodes. Avantageusement, le capteur est disposé selon la deuxième orientation ; autrement dit dans la position repliée du support. La présente invention concerne d'autre part un module tactile comprenant au moins un dispositif selon la présente invention et comprenant un organe; ledit organe étant positionné de sorte à être maintenu au contact des moyens de réception; le capteur étant configuré pour détecter une commande tactile effectuée sur l'organe, par exemple une commande d'éclairage et/ou de signalisation. Le module peut éventuellement être situé dans un véhicule automobile.
L'invention concerne aussi un véhicule automobile équipé d'au moins un module et/ou au moins un dispositif et/ou au moins un capteur selon l'invention. Le module peut être un plafonnier d'habitacle de véhicule automobile. La présente invention concerne également un procédé de montage d'un capteur à partir du capteur selon la présente invention. Le procédé comprend : - une étape de pliage de la troisième portion du support configurée pour faire passer les première et deuxième électrodes de la première à la deuxième orientation ; ladite deuxième orientation, différente de la première orientation, positionnant les première et deuxième électrodes de sorte à ce qu'elles soient en superposition ; - une étape de mise en place de la couche diélectrique de sorte à ce que chacune des faces de ladite couche diélectrique soit en contact avec l'une parmi la première et la deuxième électrodes ; - une étape de pliage de la cinquième portion du support de sorte à ce que la quatrième portion soit positionnée en regard d'au moins l'une parmi la première et la deuxième portions du support. Avantageusement, le procédé est configuré de sorte à ce que les étapes de pliage et de mise en place de la couche diélectrique puissent être effectuées dans des ordres différents.
En outre, la présente invention propose un capteur et un dispositif de détection comprenant des moyens de réception qui, assemblés les uns aux autres, autorisent, de manière particulièrement avantageuse, un fonctionnement tactile d'une commande Marche/Arrêt effectuée par l'utilisateur.
D'autre part, la présente invention permet de manière particulièrement avantageuse d'accroitre la sensibilité de ce type de capteur en proposant de placer un capteur de part et d'autre de la surface à tactiliser.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaitront à la lecture de la description détaillée qui suit, en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs, et sur lesquels : Les FIGURES 1 et 2 illustrent un mode de réalisation du capteur selon la présente invention. La FIGURE 3 représente un dispositif de détection d'une pression comprenant un capteur et des moyens de réception. La FIGURE 4 illustre le dispositif de détection avec toutes les pièces assemblées.
La FIGURE 5 illustre un boitier comprenant selon un exemple de réalisation des moyens de fixation aptes à coopérer avec les moyens de guidage d'un receveur. La FIGURE 6 illustre un organe enserré par le dispositif de détection selon la présente invention.
La FIGURE 7 illustre une vue en coupe du dispositif de détection. La FIGURE 8 illustre un mode de réalisation particulier où le dispositif de détection comprend au moins deux capteurs. La FIGURE 9 illustre le module de préférence tactile comprenant en son sein le dispositif de détection selon la présente invention et comprenant un 20 organe. Il est précisé que dans le cadre de la présente invention, le terme « sur » ne signifie pas obligatoirement « au contact de ». Ainsi, par exemple, la présence d'une couche sur une autre couche, ne signifie pas obligatoirement 25 que les deux couches sont directement au contact l'une de l'autre mais cela signifie que l'une des couches recouvre au moins partiellement l'autre en étant soit directement à son contact, soit en étant séparée d'elle par un film, encore une autre couche ou un autre élément. 30 Avant d'entrer dans le détail de formes préférées de réalisation de l'invention en référence aux dessins notamment, d'autres caractéristiques optionnelles de l'invention, qui peuvent être mises en oeuvre de façon combinée selon toutes combinaisons ou de manière alternative, sont indiquées ci-après : La déformabilité de la troisième portion s'opère en flexion. Le support comprend une quatrième portion et une cinquième portion servant de portion de raccordement entre la quatrième portion et au moins l'une parmi la première et la deuxième portions, ladite cinquième portion présentant une déformabilité configurée pour que la quatrième portion soit en superposition avec au moins l'une parmi la première et la deuxième portions ; la quatrième portion comprenant de préférence une troisième électrode faisant office de masse. La couche diélectrique est, par chacune de ses faces, en contact avec respectivement la première et la deuxième électrodes. Au moins l'une parmi la première électrode et la deuxième électrode est réalisée par sérigraphie sur le support. Le support est une nappe flexible. La couche diélectrique est formée en un matériau élastique.
Les moyens de réception sont configurés pour transmettre au moins une partie du mouvement à détecter au capteur de sorte à produire une déformation dans la deuxième orientation faisant varier l'écartement des première et deuxième électrodes ; Un deuxième capteur est présent dans le dispositif, la variation d'écartement du deuxième capteur étant de sens opposé à celui du premier capteur. Les moyens de réception comprennent un receveur; ledit receveur comprenant au moins un premier pan d'appui; une première face du premier pan d'appui du receveur étant en contact avec le capteur et une deuxième face, opposée à la première face du premier pan d'appui du receveur pouvant être mise en contact avec un organe. Le receveur comprend un deuxième pan d'appui; ledit deuxième pan d'appui formant une prise en étau avec la premier pan d'appui. Au moins une zone de contact du receveur ou plus généralement des moyens de réception, apte à s'appliquer sur l'organe est ponctuelle ou linéique. Les moyens de réception comprennent de préférence un boitier ; ledit boitier comprenant avantageusement des moyens de guidage configurés pour permettre un débattement en translation du receveur suivant la direction du mouvement à détecter. L'épaisseur de la couche diélectrique varie proportionnellement à un effort appliqué sur ladite couche.
Le support comprend un circuit imprimé de raccordement électrique des première et deuxième électrodes. Le support est formé en un matériau polymère souple. Le capteur comprend un moyen de raccordement électrique. L'un au moins parmi le premier et le deuxième pans d'appui comprend un bossage. Les moyens de réception comprennent un circuit solidaire d'un moyen de raccordement configuré pour coopérer de manière complémentaire avec le moyen de raccordement du capteur. Le support comprend avantageusement un moyen de raccordement.
Le receveur peut notamment être inséré dans le boitier par un mouvement en translation selon un plan de référence. Les moyens de réception comprennent également un circuit équipé d'au moins un moyen de raccordement de préférence permettant un raccordement électrique avec les moyens de raccordement du support.
Les moyens de guidage se présentent sous la forme d'ouvertures traversantes positionnées sur un flanc du boitier ; ledit flanc s'étendant selon le plan YZ. Avantageusement, les moyens de fixation du receveur, qui peuvent être des pattes, coopèrent par clippage avec les moyens de guidage.
Avantageusement, les moyens de guidage du boitier sont configurés pour permettre un débattement en translation du receveur suivant la direction du mouvement à détecter. Les moyens de réception comprennent de préférence un circuit solidaire d'un moyen de raccordement configuré pour coopérer de manière complémentaire avec le moyen de raccordement du capteur. Le circuit est positionné avantageusement sur le flanc du boitier, situé à proximité du capteur.
Avantageusement, le circuit limite les éventuels parasites au traitement du signal de mesure. Les premier et deuxième pans d'appui comprennent de préférence des bossages s'étendant selon l'axe X. Ces bossages sont de préférence en vis-à-vis. De préférence au moins trois dispositifs de l'invention, incorporant chacun au moins un capteur, les dispositifs étant non alignés, sont présents, pour une triangulation sur la surface en l'organe. L'organe est avantageusement formé en un matériau transparent de sorte à laisser passer la lumière. Une ou plusieurs sources lumineuses, par exemple à diodes électroluminescentes, peuvent être associées au reste du module et elles peuvent être commandées par les informations fournies par les dispositifs de détection.
Le dispositif comprend un moyen élastique, par exemple un ressort, agencé dans le dispositif de sorte à placer le premier capteur en contrainte selon la direction de la variation d'écartement des première et deuxième électrodes dudit capteur. Le ressort de précontrainte est de préférence positionné de sorte à coopérer par ses extrémités avec le pan supérieur du boitier et le deuxième pan d'appui du receveur. Ainsi, l'invention a pour but de réaliser un capteur et un dispositif de détection compatibles avec une utilisation tactile.
Les figures 1 et 2 illustrent un mode de réalisation du capteur 1 selon la présente invention. Le capteur comprend un support 10. De manière particulièrement avantageuse, le support 10 peut être, au moins partiellement, flexible. Le support 10 comprend de préférence un circuit imprimé. Selon un mode de réalisation préférentiel, le support 10 est formé en un matériau polymère souple. Le support 10 est avantageusement un circuit imprimé flexible (« flex PCB » acronyme en anglais pour « Printed Circuit Board » ou circuit « flex »). Ce type de support 10 représente avantageusement une technologie de circuit imprimé qui consiste à utiliser un substrat plastique haute performance, tel que le polyimide par exemple. De plus, les circuits « flex » peuvent être sérigraphiés par de l'argent ou du cuivre sur le support 10, en polyimide ou en polyester, par exemple. L'assemblage peut être effectué avec les composants utilisés pour des circuits imprimés classiques, tout en autorisant le circuit à respecter une forme particulière, ou, dans le cas de l'invention, en se pliant en cours d'utilisation. Le support 10 est selon un exemple une nappe flexible. Le support 10 peut selon un autre exemple se présenter sous la forme d'une feuille mince, notamment de moins de 0.5 millimètres ; sa forme peut, par exemple, être rectangulaire. Selon un mode de réalisation, le support 10 est de forme allongée, s'étendant suivant l'axe X. Les axes Y et Z définissent avec l'axe X un repère orthogonal de l'espace. Le support 10 comprend avantageusement une pluralité de portions. Selon un exemple, le support 10 présente une direction X longitudinale suivant laquelle s'enchainent les portions. Le support 10 comprend au moins une première portion solidaire d'une première électrode 11 et une deuxième portion solidaire d'une deuxième électrode 12. Les première et deuxième électrodes 11, 12 sont de préférence réalisées par une technique de sérigraphie ou encore un technique d'impression sur le support 10. Elles comprennent par exemple du cuivre ou tout autre matériau, de préférence conducteur électriquement, applicable sur ledit support 10. Les première et deuxième portions sont raccordées par une troisième portion. La troisième portion présente avantageusement une déformabilité en flexion. Lors d'une étape de pliage, la troisième portion permet de faire passer les première et deuxième électrodes 11, 12 dans au moins une première et une deuxième orientations ; ladite deuxième orientation, différente de la première orientation, positionnant les première et deuxième électrodes 11, 12 de sorte à ce qu'elles soient en superposition. Selon un mode de réalisation non limitatif de l'invention la première orientation positionne les électrodes 11, 12 dans le même plan suivant l'axe X; le support 10 étant alors à plat. Avantageusement, la première orientation correspond à une position dépliée du support 10 et la deuxième orientation correspond à une position repliée du support 10. Avantageusement, la largeur de la troisième portion est au moins égale à l'épaisseur de la couche diélectrique 20. Lors du pliage, on exerce de préférence un effort de flexion de ladite troisième portion selon un axe Z perpendiculaire à l'axe X; l'axe X étant la direction dans laquelle s'enchainent de préférence les première et deuxième portions.
Le support 10 comprend de préférence une quatrième portion. Ladite quatrième portion comprend une troisième électrode 13. La troisième électrode 13 fait de préférence office de masse. La troisième électrode 13 est par exemple réalisée par sérigraphie ou par impression sur le support 10. Elle comprend par exemple du cuivre ou tout autre matériau, de préférence conducteur électriquement, applicable sur ledit support 10 Selon un mode de réalisation préférentiel, les première, deuxième et troisième électrodes 11, 12, 13 sont, dans la première orientation, toutes positionnées sur la même face du support 10 et dans le même plan. L'épaisseur de la première, deuxième et troisième électrodes 11, 12, 13 est, selon un mode de réalisation préféré, de l'ordre de 35 microns. Avantageusement, le support 10 comprend une cinquième portion. La cinquième portion sert de préférence de portion de raccordement entre la quatrième portion et au moins l'une parmi la première et la deuxième portions. De manière particulièrement avantageuse, la cinquième portion présente une déformabilité en flexion configurée pour que la quatrième portion soit en superposition avec au moins l'une parmi la première et la deuxième portions, après une étape de pliage de ladite cinquième portion. De manière particulièrement avantageuse, après une étape de pliage de la troisième portion réalisée de sorte à positionner les première et deuxième électrodes 11, 12 en vis-à-vis, on effectue une étape de mise en place d'une couche diélectrique 20 entre la première électrode 11 et la deuxième électrode 12. La couche diélectrique 20 est avantageusement positionnée de sorte à ce que chacune de ses faces soit en contact avec l'une des première et deuxième électrodes 11, 12. A l'issue de cette étape, l'empilement comprenant la première électrode 11, la couche diélectrique 20 et la deuxième électrode 12 forme une capacité. Préférentiellement, la couche diélectrique 20 est formée en un matériau élastique. On entend par là que le matériau travaille dans sa gamme de déformabilité élastique lorsque le capteur est en fonctionnement. A titre d'exemple, la couche diélectrique 20 est formée en une mousse. La mousse comprend par exemple du polyester et/ou du silicone. L'épaisseur de la couche diélectrique 20 est par exemple de l'ordre de 8 à 10 millimètres.
Avantageusement, l'épaisseur de la couche diélectrique 20 varie en fonction d'un effort appliqué sur ladite couche. La variation de l'épaisseur de la couche diélectrique 20 est avantageusement inférieure à 10% de l'épaisseur de ladite couche. Avantageusement, la couche diélectrique 20 n'est pas forcément continue.
Le support 10 comprend avantageusement un moyen de raccordement 15. Le moyen de raccordement 15 sert avantageusement à raccorder électriquement les électrodes 11, 12 à un circuit de traitement. La figure 3 représente un dispositif de détection d'une pression comprenant un capteur 1 et des moyens de réception. Les moyens de réception comprennent de préférence un receveur 50 et un boitier 40. Le boitier 40 comprend un pan inférieur 41 et de préférence un pan supérieur 42. Les pans inférieur 41 et supérieur 42 du boitier sont préférentiellement parallèles et s'étendent selon un plan XZ, ledit plan étant désigné comme plan de référence dans la description. Les axes X et Z définissent avec l'axe Y un repère orthogonal de l'espace. Le receveur 50 est apte à coopérer avec le boitier 40. Le receveur 50 peut notamment être inséré dans le boitier 40 par un mouvement en translation selon le plan de référence.
Le receveur 50 comprend au moins un premier pan d'appui 51. De préférence, le receveur comprend un deuxième pan d'appui 52. Les premier et deuxième pans d'appui 51, 52 s'étendent selon le plan de référence. Avantageusement, les premier et deuxième pans d'appui 51, 52 du receveur 50 sont sensiblement parallèles aux pans inférieur 41 et supérieur 42 du boitier 40.
Avantageusement, les premier et deuxième pans d'appui 51, 52 forment une prise en étau pour coopérer avec un organe extérieur au niveau duquel se situe une surface tactile. 3026 84 1 11 Les moyens de réception peuvent comprendre un ressort de précontrainte 60. Le ressort de précontrainte 60 est de préférence positionné de sorte à coopérer par ses extrémités avec le pan supérieur du boitier 40 et le deuxième pan d'appui 52 du receveur 50. Les moyens de réception comprennent également 5 un circuit équipé d'au moins un moyen de raccordement 35. Dans un mode de réalisation non illustré, le receveur 50 ne comprend pas de deuxième pan d'appui 52. Dans ce cas, le ressort de précontrainte 60 peut directement s'appliquer sur l'organe 100. Le terme « ressort » s'étend ici de tout moyen élastique. Avantageusement, le ressort de précontrainte 60 permet 10 d'opérer une fonction de rappel. La figure 4 illustre le dispositif de détection avec toutes les pièces assemblées. Le capteur 1 est de préférence positionné entre une première face du pan inférieur 41 du boitier 40 et une première face du premier pan d'appui 15 51 du receveur 50. Le capteur 1 est avantageusement présenté sous forme repliée. Selon un exemple de réalisation, le boitier 40 peut comprendre sur le pan supérieur 42 des moyens de fixation 48, 49. Le boitier 40 peut par exemple coopérer avec une surface par vissage selon l'axe Y. 20 La figure 5 illustre l'arrière du boitier 40. Le boitier 40 comprend avantageusement des moyens de guidage 43, 44, 45, 46 aptes à coopérer avec les moyens de fixation 53, 54, 55, 56 du receveur 50. Selon un mode de réalisation préférentiel mais non limitatif de l'invention, les moyens de guidage 25 43, 44, 45, 46 se présentent sous la forme d'ouvertures traversantes positionnées sur un flanc du boitier ; ledit flanc s'étendant selon le plan YZ. Avantageusement, les moyens de fixation 53, 54, 55, 56 du receveur 50, qui peuvent être des pattes, coopèrent par clippage avec les moyens de guidage 43, 44, 45, 46 du boitier 40. Avantageusement, les moyens de guidage 43, 44, 30 45, 46 du boitier 40 sont configurés pour permettre un débattement en translation du receveur 50 suivant la direction du mouvement à détecter. Les moyens de réception comprennent de préférence un circuit 30 solidaire d'un moyen de raccordement 35 configuré pour coopérer de manière complémentaire avec le moyen de raccordement 15 du capteur 1. Le circuit 30 est positionné avantageusement sur le flanc du boitier 40, situé à proximité du capteur 1. Le circuit 30 limite les éventuels parasites au traitement du signal de mesure.
La figure 6 illustre un organe 100 enserré par le dispositif de détection selon la présente invention. Les pans d'appui 51, 52 forment une mâchoire s'étendant selon l'axe X de sorte à enserrer un organe 100. Les premier et deuxième pans d'appui 51, 52 comprennent de préférence des bossages 51a, 52a s'étendant selon l'axe X. Ces bossages 51a, 52a sont de préférence en vis-à-vis. De manière particulièrement avantageux, les bossages 51a, 52a permettent de limiter un frottement de l'organe enserré entre les pan d'appui 51, 52. D'une façon générale, il est préféré que les zones de contact entre les pans d'appui 51, 52, et l'organe 100 soient ponctuelles ou linéiques, et non surfaciques. La figure 7 illustre une vue en coupe du dispositif de détection. Avantageusement, une pression exercée sur l'organe 100 entraine un mouvement en translation suivant l'axe Y d'au moins le premier pan d'appui 51 du receveur 50. Le premier pan d'appui 51 du receveur 50 en exerçant un effort sur le capteur 1 sur lequel il repose va entrainer une déformation de la couche diélectrique 20, et de ce fait une variation de la constante diélectrique de la couche diélectrique 20. Le ressort de précontrainte 60 permet avantageusement, après l'effort, de repositionner le système dans une position d'équilibre. Selon un mode de configuration, le dispositif comprend un moyen élastique, par exemple un ressort, agencé dans le dispositif de sorte à placer le capteur 1 en contrainte selon la direction de la variation d'écartement des première et deuxième électrodes dudit capteur.
La figure 8 illustre un mode de réalisation particulier où le dispositif de détection comprend au moins deux capteurs 1. Dans ce mode de configuration, un premier capteur la est positionné entre une face du pan inférieur 41 du boitier 40 et une première face du premier pan d'appui 51 du receveur 50. Un deuxième capteur lb est positionné quant à lui entre une face du pan supérieur 42 du boitier 40 et une première face du deuxième pan d'appui 52 du receveur 50. Un organe 100 est enserré entre une deuxième face du premier pan d'appui 51 du receveur 50 et la deuxième face du deuxième pan d'appui 52 du receveur 50. Dans ce mode de réalisation particulier, lorsqu'une pression selon l'axe Y est appliquée sur l'organe 100, alors la couche diélectrique 20 du capteur la reçoit un effort en compression alors que la couche diélectrique 20 du capteur 1 b, initialement pré-contrainte, reçoit un effort en dilatation. L'entrefer de condensateur produit par chacune des couches diélectriques 20 des capteurs 1 a, lb varie en fonction de l'effort appliqué sur chacune des couches diélectriques 20. Les variations de capacités électriques des couches diélectriques des capteurs 1 a, lb vont être transformées par la suite en un signal électrique. Avec ces deux capteurs la, 1 b, on peut réaliser une mesure différentielle. La figure 8 montre aussi, avec la figure 9, un exemple d'implantation de l'invention. L'organe 100 y comporte une partie 101, par exemple en forme de nappe rigide ou de coque, ou encore de plaque (en verre, en polymère ou en d'autres matériaux), au niveau de laquelle une surface est prévue pour interfacer tactilement avec un utilisateur. La partie d'organe 101 est le lieu d'une pression potentielle de l'utilisateur. L'organe tactile 101 est par exemple une partie mobile accessible à l'utilisateur sur laquelle ce dernier exerce une pression afin d'actionner une commande d'activation ou de désactivation. Les parties composant les organes 100, 101 peuvent par exemple ne pas être formés en un même matériau. Ils comprennent par exemple des éléments de surface différents. La continuité mécanique entre ces parties assure une transmission des efforts appliqués par un utilisateur, au niveau de l'organe 101, aux portions de l'organe 100 en contact avec les dispositifs. On notera que l'organe 101 est avantageusement formée avec une coque ou une nappe accessible à un utilisateur, alors que la partie de l'organe 100 qui coopère avec les dispositifs de l'invention sont situés à un niveau différent, en deçà d'un élément de masquage 102.
La figure 9 illustre le module de préférence tactile comprenant en son sein le dispositif de détection selon la présente invention et comprenant un organe 100, ayant une partie portant la surface tactile sous forme d'organe 101, et un élément de masquage 102. L'organe 101 est positionné de sorte à ce qu'un effort appliqué sur sa surface se traduise en une variation de l'épaisseur de la couche diélectrique 20 du capteur 1 selon l'invention. De préférence au moins trois dispositifs de l'invention, incorporant chacun au moins un capteur, les dispositifs étant non alignés, sont présents, pour une triangulation sur la surface en l'organe 101. Deux dispositifs sont visibles en coupe en figure 8.
L'organe 101 est avantageusement formé en un matériau transparent de sorte à laisser passer la lumière. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'organe 101 est une plaque en verre ou en plastique. L'élément de masquage 102 entoure de préférence l'organe 101. L'élément de masquage 102 est avantageusement positionné au-dessus du capteur 1 et de manière plus générale au-dessus du dispositif de détection de sorte à ce que le dispositif de détection ne soit pas visible au travers de l'élément de masquage 102. Dans un mode de réalisation, l'organe 100 est une partie d'un habitacle de véhicule automobile. Dans ce cadre, la partie 101 peut être une portion accessible à un passager ou au conducteur, et une autre partie de l'organe 100 sert à la coopération avec le ou les dispositifs. Le module ainsi créé peut par exemple former tout ou partie d'un plafonnier. Une ou plusieurs sources lumineuses, par exemple à diodes électroluminescentes, peuvent être associées au module et elles peuvent être commandées par les informations fournies par les dispositifs de détection.
Par exemple, l'organe 101 peut comporter différente zones de surface tactile, chacune correspondant à une fonction de commande d'éclairage et/ou de signalisation. L'invention sert dans ce contexte à déterminer la fonction que l'utilisateur souhaite commander, selon la zone où il exerce une pression sur la partie 101 de l'organe 100. Les zones de commande peuvent être repérées par tous moyens, tels un pictogramme, une couleur... Dans le cas d'un plafonnier, une pression sur une zone de la surface tactile de l'organe 100 peut permettre un allumage d'un éclairage d'ambiance vers la droite de l'habitacle, une pression sur une autre zone, un allumage vers la gauche. On notera que des pièces traditionnellement purement mécaniques comme une coque de plafonnier peuvent devenir le lieu d'un interfaçage potentiellement complexe en commandes possibles avec l'utilisateur. Selon un mode de réalisation préférentiel, le module est configuré de sorte à permettre une fonction d'éclairage et/ou de signalisation. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits, mais s'étend à tous les modes de réalisation conformes à son esprit.10

Claims (15)

  1. REVENDICATIONS1. Capteur comprenant un support (10), un empilement de couches ; ledit empilement comprenant successivement et dans l'ordre, une première électrode (11) positionnée au contact du support (10), une couche diélectrique (20) et une deuxième électrode (12), caractérisé en ce que le support (10) comprend une pluralité de portions comprenant une première portion qui est solidaire de la première électrode (11), une deuxième portion solidaire de la deuxième électrode (12) et une troisième portion servant de portion de raccordement entre ladite première portion et ladite deuxième portion ; et en ce que la troisième portion présente une déformabilité configurée pour faire passer les première et deuxième électrodes (11, 12) dans au moins une première et une deuxième orientations ; ladite deuxième orientation, différente de la première orientation, positionnant les première et deuxième électrodes (11, 12) de sorte à ce qu'elles soient en superposition de part et d'autre de la couche diélectrique (20).
  2. 2. Capteur selon la revendication précédente dans lequel la déformabilité de la troisième portion s'opère en flexion.
  3. 3. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le support comprend une quatrième portion et une cinquième portion servant de portion de raccordement entre la quatrième portion et au moins l'une parmi la première et la deuxième portions, ladite cinquième portion présentant une déformabilité configurée pour que la quatrième portion soit en superposition avec au moins l'une parmi la première et la deuxième portions ; la quatrième portion comprenant une troisième électrode (13) faisant office de masse.
  4. 4. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la couche diélectrique (20) est, par chacune de ses faces, encontact avec respectivement la première et la deuxième électrodes (11, 12).
  5. 5. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel au moins l'une parmi la première électrode (11) et la deuxième électrode (12) est réalisée par sérigraphie sur le support (10).
  6. 6. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel le support (10) est une nappe flexible.
  7. 7. Capteur selon l'une quelconque des revendications précédentes dans lequel la couche diélectrique (20) est formée en un matériau élastique.
  8. 8. Dispositif de détection d'une pression appliquée à un organe (100), comprenant un premier capteur (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes et comprenant des moyens de réception aptes à recevoir un organe (100) ayant un mouvement à détecter ; les moyens de réception étant configurés pour transmettre au moins une partie du mouvement à détecter au capteur (1) de sorte à produire une déformation dans la deuxième orientation faisant varier l'écartement des première et deuxième électrodes (11, 12).
  9. 9. Dispositif selon la revendication précédente et comprenant un deuxième capteur (1 b) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, les moyens de réception étant configurés pour transmettre au moins une partie du mouvement à détecter au deuxième capteur (1 b) de sorte à produire une déformation dans la deuxième orientation faisant varier l'écartement des première et deuxième électrodes du deuxième capteur (1 b); la variation d'écartement du deuxième capteur (1 b) étant de sens opposé à celui du capteur (1).
  10. 10. Dispositif selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel les moyens de réception comprennent un receveur (50) ;ledit receveur comprenant au moins un premier pan d'appui (51) ; une première face du premier pan d'appui (51) du receveur (50) étant en contact avec le capteur (1) et une deuxième face, opposée à la première face du premier pan d'appui (51) du receveur (50) pouvant être mise en contact avec un organe (100).
  11. 11. Dispositif selon la revendication précédente dans lequel le receveur (50) comprend une deuxième pan d'appui (52) ; ledit deuxième pan d'appui (52) formant une prise en étau avec la premier pan d'appui (51).
  12. 12. Dispositif selon l'une quelconque des deux revendications précédentes dans lequel au moins une zone de contact du receveur (50) apte à s'appliquer sur l'organe (100) est ponctuelle ou linéique.
  13. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 10 à 12 dans lequel les moyens de réception comprennent un boitier (40) ; ledit boitier (40) comprenant des moyens de guidage (43, 44, 45, 46) configurés pour permettre un débattement en translation du receveur (50) suivant la direction du mouvement à détecter.
  14. 14. Module tactile comprenant au moins un dispositif selon l'une quelconque des revendications 8 à 13 et comprenant un organe (100) ; ledit organe (100) étant positionné de sorte à être maintenu des moyens de réception ; le capteur (1) étant configuré pour détecter une commande tactile effectuée sur l'organe (100).
  15. 15. Procédé de montage d'un capteur (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 caractérisé en ce qu'il comprend : - une étape de pliage de la troisième portion du support (100) configurée pour faire passer les première et deuxième électrodes (11, 12) de la première à la deuxième orientation ; ladite deuxième orientation, différente de la première orientation, positionnant lespremière et deuxième électrodes (11, 12) de sorte à ce qu'elles soient en superposition ; - une étape de mise en place de la couche diélectrique (20) de sorte à ce que chacune des faces de ladite couche diélectrique (20) soit en contact avec l'une parmi la première et la deuxième électrodes (11, 12) ; - une étape de pliage de la cinquième portion du support (10) de sorte à ce que la quatrième portion soit positionnée en regard d'au moins l'une parmi la première et la deuxième portions du support (10). 15
FR1459444A 2014-10-02 2014-10-02 Capteur capacitif Withdrawn FR3026841A1 (fr)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1459444A FR3026841A1 (fr) 2014-10-02 2014-10-02 Capteur capacitif

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1459444A FR3026841A1 (fr) 2014-10-02 2014-10-02 Capteur capacitif

Publications (1)

Publication Number Publication Date
FR3026841A1 true FR3026841A1 (fr) 2016-04-08

Family

ID=51932506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1459444A Withdrawn FR3026841A1 (fr) 2014-10-02 2014-10-02 Capteur capacitif

Country Status (1)

Country Link
FR (1) FR3026841A1 (fr)

Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010774A (en) * 1987-11-05 1991-04-30 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Distribution type tactile sensor
WO1992010823A1 (fr) * 1990-12-07 1992-06-25 Asher David J Capteur et controleur a effleurement
US5595188A (en) * 1995-07-26 1997-01-21 Flowscan, Inc. Assembly process for polymer-based acoustic differential-output sensor
EP1211633A1 (fr) * 2000-11-28 2002-06-05 STMicroelectronics S.r.l. Capteur capacitif de pression en matériau textile et procédé pour l'indication de la pression excercée en des points d'une surface d'un objet flexible et pliable, notamment d'une voile
US6473074B1 (en) * 1998-12-16 2002-10-29 Fujitsu Takamisawa Component Limited Coordinate data input device
US20040008038A1 (en) * 2002-07-11 2004-01-15 Hideo Morimoto Capacitance type sensor
EP1469415A2 (fr) * 2003-04-18 2004-10-20 Alps Electric Co., Ltd. Capteur de répartition de pression en surface
EP1596174A2 (fr) * 2004-05-14 2005-11-16 Appside Co., Ltd. Capteur de force, système de détection de force et programme de détection de force
WO2008046123A2 (fr) * 2006-10-18 2008-04-24 Plastic Electronic Gmbh Dispositif de mesure
WO2009060366A2 (fr) * 2007-11-05 2009-05-14 Fondazione Istituto Italiano Di Tecnologia Ensembles de capteurs tactiles et système sensoriel correspondant
US20100253183A1 (en) * 2007-08-28 2010-10-07 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Piezoelectric film sensor
JP2011022931A (ja) * 2009-07-17 2011-02-03 Alps Electric Co Ltd 入力装置及びその製造方法
JP2012027703A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Shin Etsu Polymer Co Ltd センサーシート
US20140218053A1 (en) * 2011-08-31 2014-08-07 Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg Plastic Film and Touch Sensor

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5010774A (en) * 1987-11-05 1991-04-30 The Yokohama Rubber Co., Ltd. Distribution type tactile sensor
WO1992010823A1 (fr) * 1990-12-07 1992-06-25 Asher David J Capteur et controleur a effleurement
US5595188A (en) * 1995-07-26 1997-01-21 Flowscan, Inc. Assembly process for polymer-based acoustic differential-output sensor
US6473074B1 (en) * 1998-12-16 2002-10-29 Fujitsu Takamisawa Component Limited Coordinate data input device
EP1211633A1 (fr) * 2000-11-28 2002-06-05 STMicroelectronics S.r.l. Capteur capacitif de pression en matériau textile et procédé pour l'indication de la pression excercée en des points d'une surface d'un objet flexible et pliable, notamment d'une voile
US20040008038A1 (en) * 2002-07-11 2004-01-15 Hideo Morimoto Capacitance type sensor
EP1469415A2 (fr) * 2003-04-18 2004-10-20 Alps Electric Co., Ltd. Capteur de répartition de pression en surface
EP1596174A2 (fr) * 2004-05-14 2005-11-16 Appside Co., Ltd. Capteur de force, système de détection de force et programme de détection de force
WO2008046123A2 (fr) * 2006-10-18 2008-04-24 Plastic Electronic Gmbh Dispositif de mesure
US20100253183A1 (en) * 2007-08-28 2010-10-07 Aisin Seiki Kabushiki Kaisha Piezoelectric film sensor
WO2009060366A2 (fr) * 2007-11-05 2009-05-14 Fondazione Istituto Italiano Di Tecnologia Ensembles de capteurs tactiles et système sensoriel correspondant
JP2011022931A (ja) * 2009-07-17 2011-02-03 Alps Electric Co Ltd 入力装置及びその製造方法
JP2012027703A (ja) * 2010-07-23 2012-02-09 Shin Etsu Polymer Co Ltd センサーシート
US20140218053A1 (en) * 2011-08-31 2014-08-07 Leonhard Kurz Stiftung & Co. Kg Plastic Film and Touch Sensor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2008121543A3 (fr) Dispositif microélectromécanique et procédé utilisant des couches conductrices séparées par des butées
EP3404506B1 (fr) Panneau de commande pour vehicule automobile
WO2016135425A1 (fr) Dispositif et procédé de retour haptique pour véhicule automobile
EP2372915B1 (fr) Interface homme/machine, en particulier pour véhicule automobile
WO2017017268A1 (fr) Dispositif d'amortissement, dispositif et procédé de retour haptique pour véhicule automobile
FR3028965A1 (fr) Dispositif de retour haptique pour vehicule automobile
EP3394710A1 (fr) Interface de commande pour vehicule automobile
FR3071453A1 (fr) Systeme de commande d'avertisseur sonore de vehicule
EP3404682B1 (fr) Ensemble de commande par contact glissant d'un panneau de commande pour véhicule automobile
FR2963839A1 (fr) Panneau de commande comportant une touche resistive
EP4111150A1 (fr) Dispositif de commande destiné à commander une fonction d'un véhicule automobile
FR2969774A1 (fr) Bouton et dispositif de commande multifonction
EP2507689A2 (fr) Dispositif interactif de commande polymorphe actif
EP3394713A1 (fr) Interface de commande pour véhicule autmobile
EP2603923B1 (fr) Panneau de commande a touches resistives et capteurs precontraints
FR3026841A1 (fr) Capteur capacitif
FR3056475A1 (fr) Interface pour vehicule automobile
FR3056860B1 (fr) Interface de commande capacitive pour vehicule automobile
EP3559790B1 (fr) Interface pour véhicule automobile et procédé de montage
EP3340022B1 (fr) Interface pour véhicule automobile et procédé de montage
EP2678183B1 (fr) Dispositif de commande pour véhicule automobile
FR3039792A1 (fr) Dispositif de commande
EP2096653A1 (fr) Module de commande électrique
EP3400503B1 (fr) Organe de commande
WO2016128673A1 (fr) Dispositif de retour haptique pour véhicule automobile

Legal Events

Date Code Title Description
PLFP Fee payment

Year of fee payment: 2

PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20160408

ST Notification of lapse

Effective date: 20170630