FR3085398A1

FR3085398A1 - Dispositif et procede de detection d'intention de verrouillage ou de deverrouillage d'un ouvrant de vehicule automobile

Info

Publication number: FR3085398A1
Application number: FR1857897A
Authority: FR
Inventors: Gabriel SPICK; Olivier Elie
Original assignee: Continental Automotive GmbH; Continental Automotive France SAS
Current assignee: Vitesco Technologies GmbH
Priority date: 2018-09-03
Filing date: 2018-09-03
Publication date: 2020-03-06
Anticipated expiration: 2038-09-03
Also published as: CN112753165B; FR3085398B1; CN112753165A; US20210317689A1; WO2020048764A1; US11414902B2

Abstract

Dispositif de détection (4) d'intention de verrouillage ou de déverrouillage d'un ouvrant de véhicule automobile par un utilisateur, ce dispositif (4) étant intégré dans une poignée (1), comprenant : • un capteur inductif qui comporte un circuit LC résonnant (9) constitué au moins d'une bobine (7) et d'un condensateur principal (C1, C2) ; • une cible (8) de poignée ; • un microcontrôleur (6) muni de moyens de mesure (13) de la fréquence de résonance (FRM) du circuit LC résonant (9) ; • un dispositif d'ajustement de la valeur de la capacité totale (Ctotal) du circuit LC résonnant (9), ce dispositif d'ajustement procurant au moins deux valeurs différentes de capacité totale pour le circuit LC résonnant (9).

Description

L'invention a trait au domaine de l’automobile et des véhicules en général et concerne un dispositif et un procédé de détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage d'un ouvrant de véhicule automobile par un utilisateur, ce dispositif étant intégré dans une poignée de l’ouvrant.

Les poignées d’ouvrants de véhicules, tels que les poignées de portières, peuvent être équipées d’un dispositif de détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage en vue de transmettre aux organes de contrôle des serrures du véhicule une information permettant de commander l’ouverture ou la fermeture du véhicule. Ces dispositifs de détection sont nécessaires pour la mise en œuvre de différents systèmes de verrouillage couramment employés dans les véhicules, tels que les systèmes « main libres », les systèmes à poignées déployantes, ou encore les systèmes à assistance électrique.

Les systèmes « mains libres » détectent la présence à proximité du véhicule d'un badge électronique « main libre » de commande d'accès à distance, porté par l’utilisateur. La détection de ce badge simultanément à la détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage déclenche respectivement le verrouillage ou le déverrouillage des ouvrants du véhicule.

Les systèmes à poignées déployantes mettent en œuvre des poignées qui affleurent à la surface de la carrosserie pour être complètement intégrées à la ligne du véhicule. La détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage déclenche ici un mécanisme qui active la poignée en la déployant de sorte que la poignée fasse saillie de la carrosserie et puisse alors être prise en main par l’utilisateur.

Les systèmes à assistance électrique mettent en œuvre des ouvrants de véhicule dont le mouvement d’ouverture ou de fermeture est motorisé. La détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage déclenche ici, non seulement le verrouillage ou le déverrouillage de l’ouvrant, mais aussi un mouvement de fermeture ou d’ouverture de l’ouvrant concerné.

Les systèmes listés ci-dessus en exemple nécessitent un dispositif de détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage qui soit fiable, précis, et qui évite les fausses détections.

La demande de brevet FR3044037 décrit un dispositif de détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage qui comporte, entre autres, un capteur inductif en vue d’améliorer la fiabilité de la détection. Ce dispositif de détection comporte :

• un capteur inductif qui comporte un circuit LC résonnant constitué d’une bobine et d’un ou de deux condensateurs ;

• une cible de poignée située en vis-à-vis de la bobine, cette cible étant apte à se déplacer d'une position de repos vers une position déplacée, sous l'effet d’une pression de l'utilisateur sur la poignée, la distance entre la bobine et la cible de poignée étant modifiée entre la position de repos et la position déplacée ;

• un microcontrôleur muni de moyens de mesure de la fréquence de résonance du circuit LC résonant.

L’invention a pour but d’améliorer les dispositifs de détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage à capteur inductif de l’art antérieur en proposant un tel dispositif dont la fiabilité de détection est encore améliorée.

A cet effet, l’invention vise un dispositif de détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage d'un ouvrant de véhicule automobile par un utilisateur, ce dispositif étant intégré dans une poignée, comprenant :

• un capteur inductif qui comporte un circuit LC résonnant constitué au moins d’une bobine et d’un condensateur principal ;

Ce dispositif comporte en outre un dispositif d’ajustement de la valeur de la capacité totale du circuit LC résonnant, ce dispositif d’ajustement procurant au moins deux valeurs différentes de capacité totale pour le circuit LC résonnant.

Un tel dispositif permet de moduler la valeur de capacité du circuit LC résonnant pour l’adapter aux contraintes physiques extérieures qui, notamment, modifient la position de la cible de poignées. Ces contraintes physiques sont par exemple les tolérances et dispersions de construction mécanique qui entraînent une incertitude sur la position exacte de la cible de poignée par rapport à la bobine. Un autre exemple de contrainte physique est la température qui provoque une dilation des parties constituant la poignée et qui peut faire ainsi varier la distance entre la cible de poignée et la bobine, de même qu’elle peut faire varier la valeur des composants électroniques.

La modulation de la valeur de la capacité du circuit LC entraîne une modification de la fréquence de résonance de ce circuit, ce qui permet au microcontrôleur de travailler à une fréquence de résonance optimale.

Un autre objet de l’invention vise un procédé de calibrage d’un dispositif de détection tel que décrit ci-dessus, une étape d’actionnement du dispositif d’ajustement en vue de modifier la capacité totale du circuit LC résonnant.

Un tel procédé de calibrage permet l’adaptation de la valeur de capacité du circuit LC pour que la fréquence de résonance du circuit LC soit optimale en regard notamment du microcontrôleur utilisé et des contraintes physiques réelles s’appliquant au moment du calibrage.

Selon une caractéristique préférée, le procédé comporte les étapes suivantes :

• réaliser une mesure de la fréquence de résonance pour chaque valeur de capacité totale du circuit LC résonnant procurée par le dispositif d’ajustement ;

• identifier les valeurs de fréquence de résonance mesurée qui sont dans la zone de saturation du microcontrôleur, ces valeurs de fréquence de résonance étant sensiblement égales et correspondant à la fréquence de saturation du microcontrôleur ;

• identifier la première valeur de fréquence de résonance mesurée qui est en dehors de la zone de saturation du microcontrôleur, et identifier la configuration optimale correspondante du dispositif d’ajustement ;

• appliquer ladite configuration optimale au dispositif d’ajustement de sorte que le circuit LC résonnant présente une fréquence de résonance correspondant à ladite première valeur de fréquence de résonance mesurée qui est en dehors de la zone de saturation du microcontrôleur.

Ce procédé permet de placer la fréquence de résonance du circuit LC précisément à une valeur optimale qui est la valeur maximale de la fréquence de résonance avant saturation du microcontrôleur utilisé.

Une sensibilité maximale du dispositif de détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage est ainsi obtenue. Cette sensibilité maximale permet de régler finement les seuils de détection du dispositif qui présente ainsi une fiabilité de détection améliorée.

Le dispositif de détection peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :

• le dispositif d’ajustement comporte au moins un condensateur d’ajustement ainsi que des moyens d’association, situés dans le microcontrôleur, du condensateur d’ajustement avec le condensateur principal, ces moyens d’association étant mobiles entre une position neutre où le condensateur d’ajustement est déconnecté, le circuit LC résonnant présentant ainsi une première valeur de capacité totale, et une position d’ajustement où le condensateur d’ajustement est mis en circuit avec le condensateur principal, le circuit LC résonnant présentant ainsi une deuxième valeur de capacité totale ; la mise en circuit peut par exemple consister à mettre le condensateur d’ajustement en série ou en parallèle avec le condensateur principal ;

• le dispositif d’ajustement comporte entre trois et cinq condensateurs d’ajustement et les moyens d’association correspondants ;

• le microcontrôleur comporte une entrée de mesure de fréquence de la fréquence de résonance du circuit LC résonnant ;

• les moyens d’association comportent un interrupteur adapté à déconnecter le condensateur d’ajustement correspondant ou à relier ce condensateur d’ajustement à la masse ; la déconnexion du condensateur d’ajustement et sa connexion à la masse peuvent se faire en déconnectant ou connectant à la masse une seule borne du condensateur, l’autre borne restant en permanence reliée au circuit LC résonnant ;

• le circuit LC résonnant comporte deux condensateurs principaux reliés d’une part au circuit LC résonnant et reliés d’autre part à la masse.

Le procédé de calibrage du dispositif de détection peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :

• il comporte une étape de mémorisation de la fréquence de saturation du microcontrôleur ;

• le procédé de calibrage est mis en œuvre lorsque la fréquence de résonance du circuit LC résonnant est éloignée de la fréquence de saturation du microcontrôleur, d’une valeur inférieure à une valeur prédéterminée ;

• à l’étape d’identification de la première valeur de fréquence de résonance mesurée qui est en dehors de la zone de saturation du microcontrôleur, cette première valeur de fréquence est identifiée avec une marge de sécurité prédéterminée ;

• le procédé est mis en œuvre à la mise sous tension du dispositif de détection, que ce soit à la première mise sous tension seulement, ou à chaque mise sous tension ;

• le procédé est mis en œuvre lorsque la température varie au-delà d’une limite prédéterminée depuis la dernière mise en œuvre du procédé ;

• le procédé est mis en œuvre périodiquement, selon une période prédéterminée.

Un exemple préféré de réalisation de l’invention va maintenant être décrit en référence aux dessins annexés dans lesquels :

- la figure 1 représente schématiquement une poignée d’ouvrant d’un véhicule, qui comporte un dispositif de détection selon l’invention ;

- la figure 2 est un schéma électrique d’une partie du dispositif de détection de la figure 1 ;

- la figure 3 est un graphique représentant l’évolution de la mesure du nombre d’oscillations mesurées par le microcontrôleur, durant un temps fixe, en fonction de la fréquence réelle de résonance du circuit LC ;

- la figure 4 est un diagramme illustrant le procédé de calibrage selon l’invention ;

- les figures 5 et 6 sont des graphiques illustrant les fréquences mesurées par le microcontrôleur au cours du procédé de calibrage, respectivement pour deux variantes de mise en œuvre du procédé.

La figure 1 représente schématiquement une poignée 1 de véhicule automobile équipée d’un dispositif de détection 4 selon l’invention. Cette poignée 1 peut être par exemple la poignée d’une portière ou du coffre du véhicule, ou de tout autre ouvrant du véhicule. Cette poignée 1 est fixée à la carrosserie 2 du véhicule.

La poignée 1 comporte une zone de pression 3 sur laquelle l’utilisateur appuie pour signifier son intention de verrouiller ou de déverrouiller l’ouvrant.

Un dispositif de détection 4 d’intention de verrouillage ou de déverrouillage est monté à l’intérieur de la poignée 1. Le dispositif de détection 4 comporte un circuit imprimé 5 sur lequel est monté un microcontrôleur 6 ainsi qu’une bobine 7. Ces éléments situés dans la poignée 1 sont schématiquement représentés en coupe. La bobine 7 est par exemple réalisée par une piste de cuivre enroulée en spirale sur le circuit imprimé 5, en s’étendant dans le plan du circuit imprimé 5. Le circuit imprimé 5 comporte par ailleurs la connectique et les câbles nécessaires pour sa liaison au reste du véhicule (non représentés), notamment son alimentation en tension ainsi que le câblage nécessaire à la transmission par le dispositif de détection 4 de l’information relative à l’intention de verrouillage ou de déverrouillage de l’utilisateur.

Une cible 8 de poignée est de plus montée dans la poignée 1 juste sous la surface de la zone de pression 3. Le montage de la cible 8 peut être réalisé par tout moyen mécanique connu, elle peut être par exemple insérée dans un logement prévu au sein de la poignée 1 ou, selon un autre exemple, la poignée 1 peut être surmoulée autour de la cible 8. La cible 8 est de préférence un parallélépipède ou un disque de métal conducteur amagnétique. La cible 8 et le circuit imprimé 5 sont montés dans la poignée 1 de sorte que la cible 8 soit disposé en vis-à-vis de la bobine 7, à une distance D. Sur la figure 1, la cible 8 est en position de repos, en l’absence de sollicitation de la poignée 1.

Lorsque l’utilisateur exerce une pression, par exemple avec son pouce, sur la zone de pression 3, la poignée 1 se déforme élastiquement dans la région de la zone de pression 3, ce qui provoque un léger déplacement de la cible 8 en direction de la bobine 7, la cible 8 se plaçant ainsi dans une position dite « position déplacée ». La pression sur la zone de pression 3 entraîne donc une variation de la distance D, entre la position de repos et la position déplacée, et c’est cette variation de distance qui va être détectée par le dispositif 4. Le dispositif de détection 4 décrit est amené à détecter une intention de verrouillage ou de déverrouillage lorsqu’une variation de la distance D de l’ordre de 0,1 millimètre est détectée.

La figure 2 est un schéma électrique représentant des éléments montés sur le circuit imprimé 5 du dispositif de détection 4 de la figure 1.

Le dispositif 4 est un dispositif de détection à capteur inductif. Le microcontrôleur 6 est ainsi relié à un circuit LC résonnant 9, de manière connue. Ce circuit LC résonnant 9 est classiquement constitué de la bobine 7, de deux condensateurs principaux C1 et C2 et d’une porte inverseuse 10 (porte logique NON) permettant de provoquer et d’entretenir la résonnance du circuit LC 9. Le condensateur principal C1 est branché entre la masse et une première branche 11 du circuit LC 9, cette première branche 11 s’étendant entre la bobine 7 et la porte inverseuse 10. Le condensateur principal C2 est branché entre une deuxième branche 12 du circuit LC 9 et la masse, cette deuxième branche 12 s’étendant également entre la bobine 7 et la porte inverseuse 10.

Le microcontrôleur comporte une entrée 13 de mesure de fréquence reliée au circuit LC 9 et permettant de mesurer la fréquence d’oscillation du circuit LC 9. Le microcontrôleur 6 comporte, de manière classique, un oscillateur (non représenté). Le microcontroleur peut également avoir comme fonction de couper (ou non) l’alimentation de la porte inverseuse, ce qui permet de stopper les oscillations du circuit LC entre deux mesures de fréquence d’oscillation en vue de réduire la consommation.

En principe, de manière connue, le microcontrôleur 6 compte le nombre d’oscillations par unité de temps apparaissant au niveau de l’entrée 13 de mesure de fréquence, et détermine ainsi la fréquence de résonance du circuit LC 9. La mesure de fréquence de résonance du circuit LC 9 permet de détecter les variations de cette fréquence qui sont provoquées par un mouvement de la cible 8 par rapport à la bobine 7. Le circuit LC résonnant 9 constitue un capteur inductif.

Le dispositif de détection 4 comporte de plus un dispositif d’ajustement de la valeur de la capacité du circuit LC 9. Ce dispositif d’ajustement comporte, dans le présent exemple, deux condensateurs d’ajustement CT1 et CT2 ainsi que des moyens d’association 14, 15 respectifs permettant d’associer les condensateurs d’ajustement CT1, CT2 avec les condensateurs principaux C1, C2. Le condensateur d’ajustement CT1 est relié d’une part à la première branche 11 et d’autre part aux moyens d’association 14 correspondants. Le condensateur d’ajustement CT2 est relié d’une part à la deuxième branche 12 et d’autre part aux moyens d’association 15 correspondants.

Les moyens d’association 14, 15 sont situés dans le microcontrôleur 6 et, conformément à ce qui est schématisé sur la figure 2, ces moyens d’association 14, 15 sont aptes à déconnecter chacun des condensateurs d’ajustement CT1, CT2 ou à les connecter chacun à la masse. Dans le présent exemple, les moyens d’association 14, 15 sont aptes à déconnecter une borne de chacun des condensateurs d’ajustement CT1, CT2 ou à connecter cette borne à la masse. Les moyens d’association 14, 15 sont mobiles entre une position neutre où le condensateur d’ajustement correspondant est déconnecté et une position d’ajustement où le condensateur d’ajustement correspondant est mis à la masse, ce condensateur d’ajustement étant alors mis en circuit (ici : en parallèle) avec le condensateur principal correspondant.

Le condensateur CT3 représenté en pointillés est relatif à une variante qui sera décrite plus loin.

Lorsque les moyens d’association 14, 15 déconnectent les condensateurs d’ajustement CT1, CT2 du circuit, le dispositif de détection 4 se comporte comme un dispositif de détection à capteur inductif de l’art intérieur. Le circuit LC 9 va alors osciller à une fréquence de résonance Fr qui lui est propre et qui vaut :

F_R=—

27T^/ LC t_ot_ai avec :

L = valeur de l’inductance de la bobine 7 ; et

Ctotai = valeur de la capacité totale du circuit LC 9.

Dans l’exemple de la figure 2, les condensateurs d’ajustement CT1, CT2 sont hors du circuit. L’une de leur borne est toujours connectée au circuit 9, mais comme leur autre borne est déconnectée, ils n’ont pas d’effet. La capacité totale Ctotai du circuit LC 9 vaut donc :

„ _ C1XC2 ^Ctotal cï+c2

Pour simplifier la description, C1 et C2 désignent aussi bien les condensateurs principaux que la valeur de leur capacité.

La fréquence de résonance Fr du circuit LC 9, qui dépend donc notamment de la valeur de la capacité Ctotai, peut être modifiée en modifiant cette valeur de Ctotai. Le rôle du dispositif d’ajustement est de modifier cette valeur Ctotai pour influer sur la valeur de la fréquence de résonance du circuit LC 9.

À partir de la configuration représentée à la figure 2, si les moyens d’association 14, 15 sont commandés pour relier les deux condensateurs d’ajustement CT1, CT2 à la masse, ces condensateurs d’ajustement CT1, CT2 font alors partie du circuit LC 9. La valeur de Ctotai sera alors la suivante :

p _ (Cl+CTl)x(C2+CT2) ^tOtal C1+CT1+C2+CT2

Dans le présent exemple où les capacités d’ajustement CT1, CT2 sont au nombre de 2, quatre valeurs différentes peuvent être obtenues pour la fréquence de résonance du circuit LC 9, en fonction de la configuration des moyens d’association 14, 15. Les quatre configurations possibles, correspondant à quatre valeurs de Ctotai sont donc les suivantes :

• les moyens d’association 14 et 15 déconnectent les condensateurs d’ajustement CT 1 et CT2 de la terre :

t A - (Cl+0)x(C2+0)_ C1XC2

Utotall — —

C1+0+C2+0 C1+C2 • les moyens d’association 14 connectent le condensateur CT1 à la masse tandis que les moyens d’association 15 déconnectent le condensateur CT2 :

p _ _ (Cl+CTl)x(C2+0) ^tOtal C1+CT1+C2+0 • les moyens d’association 14 déconnectent le condensateur CT1 tandis que les moyens d’association 15 connectent le condensateur CT2 à la masse :

p _Q _ (Cl+0)x(C2+CT2) ^tOtal C1+0+C2+CT2 • les moyens d’association 14 et 15 connectent les condensateurs d’ajustement CT 1 et CT2 à la terre :

„ . (Cl+CTl)x(C2+CT2)

Ctotal4 = ¹------—------C1+CT1+C2+CT2

Pour chacune de ces quatre valeurs de Ctotai possible, correspond une valeur différente de fréquence de résonance Fr propre au circuit LC 9.

La fréquence de résonance du circuit LC peut ainsi être choisie pour s’adapter au mieux aux conditions de montage mécanique dans la poignée 1, compte tenu des capacités du microcontrôleur 6 utilisé.

En effet, les différentes tolérances de montage mécanique au sein de la poignée 1 génèrent des chaînes de côte et donc une incertitude sur la position précise de la cible de poignée 8 relativement à la bobine 7. Comme le dispositif de détection 4 est prévu pour détecter d’infimes déplacements de la cible 8 par rapport à la bobine 7, ces chaînes de côte dues aux tolérances mécaniques, ainsi que les jeux mécaniques en général et en particulier ceux dus au vieillissement, influent négativement sur la précision de détection. De même, le vieillissement de la poignée 1 ou sa dilatation ou rétractation sous l’effet de la température génère également une incertitude sur la position relative de la cible 8 et de la bobine 7. La distance D initiale (voir figure 1) est donc soumise à ces aléas.

Le dispositif de détection 4 permet de choisir la fréquence de résonance du circuit LC 9 la plus adéquate parmi les différentes fréquences de résonance possibles permises par le jeu des moyens d’association 14, 15 et des condensateurs d’ajustement CT1, CT2.

Selon une caractéristique préférée, la fréquence de résonance la plus adéquate pour le circuit LC 9 est choisie pour être juste en-deçà de la limite de saturation propre au microcontrôleur 6 utilisé, pour une configuration mécanique donnée.

En effet, en référence à la figure 3, il existe une valeur limite de saturation LS au-delà de laquelle il n’est plus intéressant d’augmenter la fréquence de résonance du circuit LC 9. La courbe de la figure 3 représente la variation du nombre N d’oscillations que le microcontrôleur 6 est capable de mesurer par son entrée 13, en fonction de la fréquence de résonance réelle du circuit LC 9. N dépend de la fréquence d’horloge du microcontrôleur. La courbe 3 illustre le théorème de Shannon qui théorise la limite atteinte (appelée saturation) lorsqu’il est question d’échantillonner un signal avec une fréquence d’horloge donnée, l’échantillonnage étant fortement dégradé au-delà d’une certaine fréquence du signal échantillonné. Cependant, avant la limite de saturation LS, N augmente linéairement avec la fréquence de résonance Fr. Par conséquent, avant la limite de saturation LS, plus la fréquence de résonance du circuit LC 9 est importante, plus la valeur de N est importante, ce qui implique que plus la sensibilité du dispositif de détection 4 est importante. Cependant, si la fréquence de résonance Fr augmente audelà de la limite de saturation LS, N n’augmente quasiment plus, et le gain de sensibilité est perdu. Le choix optimal pour la fréquence de résonance Fr du circuit LC 9 est donc celui de la fréquence de résonance Fr disponible (parmi les différentes possibilités pour Fr, au nombre de quatre dans l’exemple décrit ci-dessus) qui est immédiatement inférieur à la fréquence correspondant à la valeur LS.

La valeur de LS dépend du microcontrôleur 6 utilisé mais aussi du positionnement mécanique relatif de la cible 8 par rapport à la bobine 7. Cette valeur de LS est donc propre à chaque configuration mécanique, et change avec le vieillissement de la poignée, les conditions de température, etc.

Un exemple de procédé de calibrage du dispositif de détection 4, permettant de choisir la fréquence de résonance Fr optimale pour le circuit LC 9, va maintenant être décrit.

Ce procédé de calibrage peut être mis en œuvre chaque fois que la redéfinition d’une fréquence de résonance Fr optimale pour le circuit LC 9 est jugée opportune, par exemple :

• à la première mise sous tension du dispositif de détection 4, et éventuellement à chaque mise sous tension du dispositif de détection 4 ;

• si la valeur de la fréquence de résonance du circuit LC 9 mesurée par l’entrée 13 s’approche, au-delà d’une limite prédéterminée, de la fréquence de saturation du microcontrôleur (voir exemple décrit plus loin) ;

• si la température varie au-delà d’une limite prédéterminée depuis la dernière calibration ;

• d’une manière générale, après toute modification de la configuration matérielle de la poignée ;

• périodiquement, selon une période prédéterminée.

En référence à l’algorithme de la figure 4, la première étape E1 du procédé de calibration consiste à réaliser une mesure effective Frmî via l’entrée 13 de la fréquence de résonance du circuit LC 9 et ce, pour chaque configuration possible (dans l’exemple décrit précédemment, au nombre de quatre) correspondant à une valeur Ctotai de la capacité du circuit LC 9. Suivant cet exemple, quatre valeurs Frm1, Frm2, Frm3, Frm4 sont obtenues. Ces valeurs ne correspondent pas à la fréquence de résonance réelle qui a lieu dans le circuit LC 9 mais correspondent plutôt à cette fréquence de résonance telle qu’elle est mesurée par le microcontrôleur 6, c’est-à-dire en tenant compte des limitations de ce microcontrôleur 6 dues au phénomène de saturation décrit plus haut.

La figure 5 illustre un exemple des quatre valeurs Frmî obtenues à l’étape E1, selon l’exemple où quatre configurations sont possibles pour les condensateurs du circuit LC 9. Selon le procédé, une mesure effective Frm1, Frm2, Frm3 et Frm4 de la fréquence de résonance du circuit LC 9 est réalisée pour les quatre fréquences de résonance F_totai1, Ftotai2, Ftotai3, Ftotai4 réelles possibles pour le circuit LC 9, correspondant aux quatre valeurs de capacité différentes Ctotail, Ctotai2, Ctotai3, Ctotai4. Dans cet exemple, les fréquences F_totai1, F_totai2, F_totai3, F_totai4 sont présentées dans un ordre décroissant.

Les deux premières valeurs Frm1 et Frm2 sont sensiblement égales, or la fréquence réelle de résonance du circuit LC 9 correspondant à ces deux configurations est nécessairement différente puisqu’elles correspondent à deux valeurs différentes de Ctotai. Le fait que ces deux mesures Frm1 et Frm2 soient sensiblement égales indique que ces mesures se trouvent dans la zone de saturation du microcontrôleur 6.

À partir de la fréquence F_totai2, la fréquence de résonance mesurée Frm commence à décroître, ce qui indique que les valeurs de fréquence de résonance mesurées Frm3 et Frm4 sont hors de la zone de saturation.

Dans l’étape E2 de l’algorithme de la figure 4, le choix de la valeur optimale Copt pour la valeur de la capacité du circuit LC 9, est réalisé parmi les configurations Ctotail, Ctotai2, Ctotai3, Ctotai4. Dans le présent exemple, la configuration optimale est Ctotai3 qui correspond à la mesure de fréquence Frm3 qui est la première à être hors de la zone de saturation. Il s’agit donc de la valeur possible pour la capacité Ctotai, qui correspond à une fréquence de résonance du circuit LC 9 juste en deçà de la zone de saturation.

À l’étape E3, la valeur de la fréquence de saturation Fsat est enregistrée. Lorsque plusieurs mesures de fréquence Frmî renvoient sensiblement la même valeur de fréquence, alors il s’agit de la fréquence de saturation Fsat (ici, les valeurs de Frm1 et Frm2). La valeur de la fréquence de saturation Fsat peut par exemple être utilisée pour que le procédé de calibrage soit mis en œuvre à nouveau lorsque la fréquence de résonance du circuit LC résonnant est éloignée de la fréquence Fsat d’une valeur inférieure à une valeur prédéterminée. Autrement dit, lorsque la fréquence de résonance du circuit LC s’approche trop de la fréquence de saturation Fsat (suite à des modifications physiques dans la poignée), le procédé de calibrage est exécuté à nouveau.

Le calibrage est alors terminé et le dispositif de détection 4 sera ensuite mis en œuvre avec la configuration optimale pour la valeur de la capacité Copt du circuit LC 9, c’est-à-dire avec l’agencement correspondant des moyens d’association 14, 15 pour la mise en œuvre de la configuration Ctotai3.

La figure 6 illustre un autre exemple de réalisation du dispositif de détection 4 et du procédé associé.

Selon cette variante, le dispositif de détection 4 a cette fois-ci huit combinaisons possibles de capacité d’ajustement correspondant à huit possibilités pour la valeur de la capacité totale Ctotai du circuit LC 9. Cette configuration correspond par exemple à l’ajout d’un condensateur d’ajustement supplémentaire CT3 représenté en pointillés sur la figure 2. Cette capacité d’ajustement CT3 est associée à des moyens d’association 16 correspondants. Les huit possibilités pour la valeur de la capacité Ctotai correspondent aux quatre possibilités précédemment décrites auxquelles s’ajoutent les possibilités suivantes :

• le condensateur d’ajustement CT3 seul est mis en circuit avec les condensateurs principaux C1, C2 ;

• le condensateur d’ajustement CT3 et le condensateur d’ajustement CT 1 sont mis en circuit avec les condensateurs principaux C1, C2 ;

• le condensateur d’ajustement CT3 et le condensateur d’ajustement CT2 sont mis en circuit avec les condensateurs principaux C1, C2 ;

• les trois condensateurs d’ajustement CT1, CT2, CT3 mis en circuit avec les condensateurs principaux C1, C2.

L’application du procédé de calibration à un tel dispositif de détection 4 présentant huit possibilités de fréquence FrmT à Frm8’ est illustrée sur le graphique de la figure 6, similaire au graphique de la figure 5 (la même numérotation est employée, suivie d’un prime). De même que précédemment, le passage de la zone de saturation (mesures FrmT à Frm3’) à une zone hors saturation (mesures Frm4’ à Frm8’) est clairement visible sur le graphique entre les mesures mesure Frm3’ à Frm4’.

La figure 6 illustre une caractéristique supplémentaire optionnelle du procédé de calibrage dans laquelle, à l’étape E2 du procédé, une marge de sécurité MS est prise en compte dans le choix de la configuration optimale Copt. Conformément à la figure 6, la configuration optimale choisie n’est pas celle qui correspond à la mesure Frm4’ qui suit immédiatement la sortie de la zone de saturation mais est plutôt celle qui correspond à la mesure Frm5’ qui suit la sortie de la zone de saturation diminuée de cette marge de sécurité prédéterminée. Dans l’exemple de la figure 6, la configuration optimale choisie correspond à F_totai5’.

A titre d’exemple, dans la configuration décrite ci-dessus, la bobine 7 présente une inductance de 1 μΗ, la valeur de la capacité résultante des deux condensateurs principaux C1, C2 correspond à 300 pF et les trois condensateurs d’ajustement CT1, CT2, CT3 ont respectivement pour valeur 10 pF, 20 pF, et 30 pF. Le microcontrôleur 6 a une fréquence d’horloge de 32 MHz, ce qui conduit à des fréquences de résonance possibles de l’ordre de 5 à 10 MHz pour le circuit LC. La marge de sécurité MS est de, par exemple, 50 KHz quand la zone de saturation se trouve à 8 MHz.

D’autres variantes de réalisation du dispositif de détection 4 et du procédé de calibrage associé peuvent être mises en œuvre sans sortir du cadre de l’invention. Par exemple, le dispositif de détection 4 peut comporter un nombre quelconque de condensateur d’ajustement permettant un nombre souhaité de combinaisons pour la valeur de capacité du circuit LC 9. En principe, un nombre trop élevé de combinaison n’est pas nécessaire et requiert la mobilisation d’importantes capacités de calcul pour la mise en œuvre du procédé de calibrage. Trois condensateurs d’ajustement permettant huit fréquences de résonance possibles pour le circuit LC 9 s’avèrent être un bon choix pour le nombre des condensateurs d’ajustement. Selon une caractéristique préférée, le circuit LC 9 comporte trois à cinq condensateurs d’ajustement.

Le dispositif de détection peut par ailleurs être couplé à d’autres capteurs tels que des capteurs capacitifs.

Le dispositif peut être employé dans tout type de poignée d’ouvrant de véhicule, notamment des poignées déployantes.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif de détection (4) d'intention de verrouillage ou de déverrouillage d'un ouvrant de véhicule automobile par un utilisateur, ce dispositif (4) étant intégré dans une poignée (1), comprenant :

• un capteur inductif qui comporte un circuit LC résonnant (9) constitué au moins d’une bobine (7) et d’un condensateur principal (C1, C2) ;

• une cible (8) de poignée située en vis-à-vis de la bobine (7), cette cible (8) étant apte à se déplacer d'une position de repos vers une position déplacée, sous l'effet d’une pression de l'utilisateur sur la poignée (1), la distance (D) entre la bobine (7) et la cible (8) de poignée étant modifiée entre la position de repos et la position déplacée ;

• un microcontrôleur (6) muni de moyens de mesure (13) de la fréquence de résonance (Frm) du circuit LC résonant (9) ;

ce dispositif de détection étant caractérisé en ce qu’il comporte un dispositif d’ajustement de la valeur de la capacité totale (Ctotai) du circuit LC résonnant (9), ce dispositif d’ajustement procurant au moins deux valeurs différentes de capacité totale pour le circuit LC résonnant (9).
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif d’ajustement comporte au moins un condensateur d’ajustement (CT1, CT2, CT3) ainsi que des moyens d’association (14, 15, 16), situés dans le microcontrôleur (6), du condensateur d’ajustement (CT1, CT2, CT3) avec le condensateur principal (C1, C2), ces moyens d’association (14, 15, 16) étant mobiles entre une position neutre où le condensateur d’ajustement (CT1, CT2, CT3) est déconnecté, le circuit LC résonnant (9) présentant ainsi une première valeur de capacité totale (Ctotai), et une position d’ajustement où le condensateur d’ajustement (CT1, CT2, CT3) est mis en circuit avec le condensateur principal (C1, C2), le circuit LC résonnant (9) présentant ainsi une deuxième valeur de capacité totale (Ctotai).
3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif d’ajustement comporte entre trois et cinq condensateurs d’ajustement (CT1, CT2, CT3) et les moyens d’association (14, 15, 16) correspondants.
4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le microcontrôleur (6) comporte une entrée (13) de mesure de fréquence de la fréquence de résonance (Frm) du circuit LC résonnant (9).
5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens d’association (14, 15, 16) comportent un interrupteur adapté à déconnecter le condensateur d’ajustement (CT1, CT2, CT3) correspondant ou à relier ce condensateur d’ajustement (CT1, CT2, CT3) à la masse.
6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit LC résonnant (9) comporte deux condensateurs principaux (C1, C2) reliés d’une part au circuit LC résonnant (9) et reliés d’autre part à la masse.
7. Procédé de calibrage d’un dispositif de détection (4) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’actionnement du dispositif d’ajustement en vue de modifier la capacité totale (Ctotai) du circuit LC résonnant (9).
8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :

• réaliser une mesure de la fréquence de résonance (Frmî) pour chaque valeur de capacité totale (Ctotai) du circuit LC résonnant (9) procurée par le dispositif d’ajustement ;

• identifier les valeurs de fréquence de résonance mesurée (Frmî) qui sont dans la zone de saturation du microcontrôleur (6), ces valeur de fréquence de résonance étant sensiblement égales et correspondant à la fréquence de saturation (Fsat) du microcontrôleur (6) ;

• identifier la première valeur de fréquence de résonance mesurée qui est en dehors de la zone de saturation du microcontrôleur (6), et identifier la configuration optimale (Copt) correspondante du dispositif d’ajustement ;

• appliquer ladite configuration optimale (Copt) au dispositif d’ajustement de sorte que le circuit LC résonnant (9) présente une fréquence de résonance (Frm) correspondant à ladite première valeur de fréquence de résonance mesurée qui est en dehors de la zone de saturation du microcontrôleur (6).
9. Procédé de calibrage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comporte une étape de mémorisation de la fréquence de saturation (Fsat) du microcontrôleur (6).
10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que le procédé de calibrage est mis en œuvre lorsque la fréquence de résonance (Frm) du circuit LC résonnant (9) est éloignée de la fréquence de saturation (Fsat) du microcontrôleur (6), d’une valeur inférieure à une valeur prédéterminée.
11. Procédé selon l’une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que, à l’étape d’identification de la première valeur de fréquence de résonance mesurée qui est en dehors de la zone de saturation du microcontrôleur (6), cette première valeur de fréquence est identifiée avec une marge de sécurité (MS) prédéterminée.

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12. Procédé selon l’une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu’il est mis en œuvre à la mise sous tension du dispositif de détection (4).
13. Procédé selon l’une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu’il est mis en œuvre lorsque la température varie au-delà d’une limite prédéterminée depuis la dernière mise en œuvre du procédé.

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14. Procédé selon l’une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce qu’il est mis en œuvre périodiquement, selon une période prédéterminée.