FR3144633A1

FR3144633A1 - Procédé et dispositif d’ouverture motorisée automatique d’un volet d’un véhicule automobile

Info

Publication number: FR3144633A1
Application number: FR2300047A
Authority: FR
Inventors: Jean Charles Berreur; Laurent Drouot; Frederic Guidez
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2023-01-04
Filing date: 2023-01-04
Publication date: 2024-07-05

Abstract

Un procédé d’ouverture motorisée automatique d’un volet d’un véhicule automobile, le volet ayant un volume d’ouverture, comprend les étapes de : orientation (21) d’un capteur de distances vers une première zone de détection d’un mouvement d’ouverture lorsque le volet est fermé et verrouillé par la serrure ;détection (23) d’un mouvement d’ouverture par le capteur de distances dans la première zone ;déverrouillage (24) de la serrure ; etmodification (25) de l’orientation du capteur d’ouverture vers une seconde zone orientée vers le volume d’ouverture du volet ; et, après un intervalle de temps prédéterminé,détection (27) d’un obstacle éventuel à l’intérieur du volume d’ouverture du volet ; ouverture (29) du volet, complète si aucun obstacle n’a été détecté, ou incomplète jusqu’à une position de sécurité évitant le contact avec l’obstacle détecté sinon. Un système d’ouverture et un véhicule automobile comprenant le système sont également décrits. Figure à publier avec l’abrégé : Fig 2

Description

Procédé et dispositif d’ouverture motorisée automatique d’un volet d’un véhicule automobile

La présente invention se rapporte à un procédé et un dispositif d’ouverture motorisée automatique d’un ouvrant d’un véhicule automobile.

État de la technique

Le but d’une fonction d’ouverture automatique de volet motorisé est de proposer à l’utilisateur une solution réellement automatique, c’est-à-dire avec une commande d’ouverture sans les mains, un mouvement automatique d’ouverture du volet et un système de sécurisation contre les chocs du volet avec l’environnement, ce qui permet à l’utilisateur de ne se soucier de rien pour la phase d’ouverture des volets, cette dernière se faisant toujours en toute sécurité.

La plupart des dispositifs existants pour les ouvertures automatiques de volets motorisés lorsque l’utilisateur a les bras chargés reposent sur des systèmes de type radar, car ils apportent une meilleure zone et une meilleure détection du geste de l’utilisateur pour l’ouverture. Lorsque le radar détecte le geste d’ouverture réalisé par l’utilisateur, l’électronique de contrôle du radar envoie un signal sur le réseau de bord, signal qui est ensuite pris en compte par le système de motorisation du volet pour lancer l’ouverture de ce dernier.

La sécurisation contre les chocs du volet avec l’environnement comprend un dispositif de détection d’obstacle en général réalisé à l’aide d’un radar. Le fonctionnement d’un dispositif de protection réalisé par un radar est simple. Il repose sur le principe d’une analyse de l’environnement d’ouverture du volet par le radar de détection d’obstacles, et si un obstacle est détecté dans cet environnement, alors le mouvement d’ouverture automatique est arrêté à l’approche de l’obstacle détecté suivant une distance prédéterminée.

Cependant, la plupart des systèmes existants nécessitent deux radars différents et donc deux électroniques de pilotage, un pour la détection du mouvement d’ouverture et l’autre pour la détection d’obstacle. Cela en fait des systèmes onéreux et donc réservés à des véhicules automobiles haut de gamme.

Le document DE 10 2021 106 552 décrit un système d’ouverture automatique d’un volet ne comprenant qu’un seul radar faisant la double fonction de détection d’un mouvement d’ouverture et de détection d’obstacles dans l’environnement du volet.

Cependant, le système décrit est tel qu’une personne qui s’approche pour faire le mouvement d’ouverture va se trouver très probablement dans le volume d’ouverture du volet et sera donc considérée comme un obstacle empêchant l’ouverture complète du volet.

Il existe donc un réel besoin d’un procédé et d’un dispositif d’ouverture automatique d’un volet qui permettent l’ouverture complète du volet sans être gênés par l’utilisateur.

Description de l’invention

Pour résoudre un ou plusieurs des inconvénients cités précédemment, selon un premier mode de réalisation, un procédé d’ouverture motorisée automatique d’un volet d’un véhicule automobile, le volet ayant un volume d’ouverture, comprend les étapes de :

orientation d’un capteur de distances vers une première zone de détection d’un mouvement d’ouverture lorsque le volet est fermé et verrouillé par la serrure ;
détection d’un mouvement d’ouverture par le capteur de distances dans la première zone ;
déverrouillage de la serrure ; et
modification de l’orientation du capteur d’ouverture vers une seconde zone orientée vers le volume d’ouverture du volet ; et, après un intervalle de temps prédéterminé,
détection d’un obstacle éventuel à l’intérieur du volume d’ouverture du volet ;
ouverture du volet, complète si aucun obstacle n’a été détecté, ou incomplète jusqu’à une position de sécurité évitant le contact avec l’obstacle détecté sinon.

Ainsi, l’utilisation d’un seul capteur de distances permet de réduire les coûts et la mise en place d’une temporisation permet à l’utilisateur de s’écarter du volet.

Des caractéristiques ou des modes de réalisation particuliers, utilisables seuls ou en combinaison sont :

le capteur de distances est un radar ;
la première zone de détection est dirigée vers le sol pour détecter un mouvement de pied ;
l’intervalle de temps prédéterminé est calculé pour permettre à un utilisateur ayant fait un mouvement d’ouverture dans la première zone de détection de se déplacer pour sortir du volume d’ouverture du volet ;
en outre une émission d’un signal sonore débute l’intervalle de temps prédéterminé ;
le volet est un volet arrière de véhicule ; et/ou
le volet est un hayon.

Dans un deuxième mode de réalisation, un programme d’ordinateur comprend des instructions pour mettre en œuvre les étapes d’un procédé tel que défini ci-dessus lors d’une exécution du programme par une unité de calcul dudit appareil

Dans un troisième mode de réalisation, un système d’ouverture motorisée automatique d’un volet, ayant un volume d’ouverture, d’un véhicule automobile comprend :

un capteur de distances comprenant deux zones de détection alternatives, lorsqu’installé sur le véhicule, une première zone pour détecter un mouvement d’ouverture et une seconde zone orientée vers le volume d’ouverture du volet ;
une serrure de verrouillage du volet ;
des moyens d’ouverture motorisés du volet ; et
un contrôleur d’ouverture connecté au capteur de distances, à la serrure et aux moyens d’ouverture ;

et le capteur de distances est orienté vers la première zone lorsque le volet est fermé et la serrure est verrouillée et sur détection du mouvement d’ouverture, le contrôleur d’ouverture est adapté pour déverrouiller la serrure et envoyer un signal de recherche d’obstacle au capteur de distances orientant le capteur de distances vers la seconde zone, ledit capteur étant adapté pour rechercher un obstacle après un intervalle de temps prédéterminé, et pour envoyer un signal d’ouverture aux moyens d’ouverture, ouverture complète si aucun obstacle n’a été détecté par le capteur de distances dans le volume d’ouverture, ou un signal d’ouverture incomplète jusqu’à une position de sécurité évitant le contact avec l’obstacle détecté sinon.

Dans un quatrième mode de réalisation, un véhicule automobile comprend un système selon le troisième mode de réalisation.

Brève description des figures

L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit, faite uniquement à titre d’exemple, et en référence aux figures en annexe dans lesquelles :

représente une vue de côté d’un véhicule comprenant un système d’ouverture selon un mode de réalisation ; et
représente un ordinogramme d’un procédé d’ouverture selon un mode de réalisation.

Modes de réalisation

Les modes de réalisation présentés ci-après font référence à un véhicule automobile, une voiture. Cependant, l’homme du métier comprend que ceux-ci sont également utilisables avec d’autres types de véhicule tels que les camionnettes, les vans, etc.

Les termes « avant », « arrière », « haut », « bas », « transverse » s’entendent par rapport au véhicule.

En référence à la , un véhicule automobile 1 comprend un volet arrière 3 motorisé. Le mouvement d’ouverture/fermeture de du volet 3 est réalisé par des moyens d’ouverture motorisés représentés par un vérin 5 commandé par un contrôleur d’ouverture 7 du véhicule 1. Dans l’exemple de la , le volet arrière 3 est de type hayon.

Le contrôleur d’ouverture 7 peut, par exemple, être intégré dans le système de contrôle du véhicule 1, comme un système avancé d’aide à la conduite, communément appelé ADAS (pour « Advanced driver-assistance systems » selon la terminologie anglaise) qui prend toutes les décisions de conduite en fonction de l’environnement et de la destination programmée. Le véhicule automobile est alors qualifié de véhicule automobile autonome. Mais il peut être également un système centralisé de gestion du véhicule comprenant, ou non, des aides à la conduite.

Le transfert de données entre les différents éléments est réalisé par un bus de données de type CAN (pour « Controller Area Network »en anglais, soit « réseau de zone de contrôleurs ») ou LIN (pour « Local Interconnect Network » en anglais, ou « Réseau interconnecté local » en français).

Le contrôleur d’ouverture 7 est également connecté à une serrure 9 adaptée pour verrouiller ou déverrouiller l’ouvrant 3. La serrure 9 peut comprendre une gâchette (non représentée) permettant un déverrouillage manuel de l’ouvrant 3.

Le contrôleur d’ouverture 7 est connecté à un détecteur d’obstacles 11 constitué d’un radar avec son unité de contrôle électronique de pilotage. Le radar 11 a une double fonction.

Dans une première fonction, le détecteur d’obstacles a une première zone de détection 13 pour détecter un mouvement d’ouverture d’un utilisateur. En particulier, la première zone de détection 13 est orientée vers le bas pour détecter un mouvement de pied de l’utilisateur. Le détecteur d’obstacles 11 active donc cette première zone de détection 13 lorsque le volet est fermé et la serrure 9 verrouillée pour détecter un ordre d’ouverture du volet via le mouvement d’ouverture de l’utilisateur.

Dans la seconde fonction, le détecteur d’obstacle 11 permet d’arrêter le mouvement automatique de l’ouvrant 3 si un obstacle est présent dans la trajectoire d’ouverture. En général, la demande d’arrêt du mouvement automatique se fait pour des obstacles détectés à environ 10 cm de l’ouvrant, ce qui permet de prendre en compte les latences des commandes électroniques et l’inertie de l’ouvrant afin de toujours avoir un arrêt de l’ouvrant avant de toucher l’obstacle détecté.

Pour pouvoir fonctionner et assurer son rôle d’anticollision, le détecteur d’obstacle 11 modifie sa zone de détection et l’oriente vers le volume d’ouverture du volet symbolisé par l’arc en pointillé référencé 15 lors du déverrouillage de la serrure 9. Il utilise :

La position des obstacles détectés : cette position est obtenue en temps réel par les opérations de balayage de l’environnement par le radar ;
Le volume d’ouverture, c’est-à-dire le volume occupé par le volet lors de son mouvement complet d’ouverture.

Grâce à ces deux éléments, le détecteur d’obstacles 11 prend en compte la position de l’obstacle détecté par le radar et vérifie à quelle distance cet obstacle se situe par rapport au volume d’ouverture du volet.

Si l’obstacle détecté est situé en dehors du volume d’ouverture de l’ouvrant, alors le mouvement d’ouverture se poursuit jusqu’à une ouverture complète.

Si l’obstacle détecté est situé dans le volume d’ouverture du volet, comme l’obstacle A de la , alors le détecteur d’obstacle 11 analyse la distance entre l’obstacle et le volet et lorsque cette distance atteint une valeur prédéterminée, de l’ordre de 10 cm, le détecteur d’obstacle 11 envoie une commande au contrôleur d’ouverture 7 pour lancer l’arrêt du mouvement d’ouverture du volet, ce dernier s’arrêtant ainsi dans une position d’ouverture incomplète évitant le choc avec l’obstacle détecté.

Remarque : pour des raisons de clarté de la figure et de pédagogie, la zone de détection 13 est représentée avec un hayon 3 partiellement ouvert. On comprend des explications ci-dessus que le détecteur d’obstacles 11 est orienté vers la zone 15 lorsque le hayon 3 est en cours d’ouverture.

Le procédé d’ouverture motorisée automatique d’un volet d’un véhicule automobile peut ainsi être synthétisé, , comme comprenant les étapes de :

orientation, étape 21, d’un capteur de distances vers une première zone de détection d’un mouvement d’ouverture lorsque la serrure 9 est verrouillée ;
détection, étape 23, d’un mouvement d’ouverture par le capteur de distances dans la première zone ;
déverrouillage, étape 24, de la serrure 9 et modification, étape 25, de l’orientation du capteur d’ouverture vers une seconde zone orientée vers le volume d’ouverture du volet ; et, après un intervalle de temps prédéterminé,
détection, étape 27, d’un obstacle éventuel à l’intérieur du volume d’ouverture du volet ;
ouverture, étape 29, du volet, complète si aucun obstacle n’a été détecté, ou incomplète jusqu’à une position de sécurité évitant le contact avec l’obstacle détecté sinon.

La détection d’obstacle ne commence qu’après un intervalle de temps prédéterminé suivant le déverrouillage de la serrure 9. En particulier, l’intervalle de temps prédéterminé est calculé pour permettre à un utilisateur ayant fait un mouvement d’ouverture dans la première zone de détection de se déplacer pour sortir du volume d’ouverture du volet, par exemple 3 secondes. Ce temps peut aussi, par exemple, correspondre au temps nécessaire au radar pour modifier sa zone de détection.

En effet, en contemplant la , on constate que l’utilisateur doit avancer jusqu’à avoir au moins partiellement la partie haute de son corps dans le volume 15 pour pouvoir effectuer un mouvement de pied dans la zone 13. La génération d’un délai suivant le déverrouillage de la serrure permet donc avantageusement à l’utilisateur de se reculer et de quitter la zone 15.

Il est avantageux que ce délai démarre après le déclenchement d’un signal sonore informant l’utilisateur que sa demande d’ouverture par mouvement du pied a bien été prise en compte et qu’il peut donc se reculer. Ce signal sonore peut être généré par le bruit de déverrouillage de la serrure 9 du volet.

La illustre un système selon certains modes de réalisation. Le découpage présenté a un but pédagogique pour mettre en avant les différentes fonctions. Cependant, on comprend que chaque bloc peut être implémenté en utilisant différents moyens ou leurs combinaisons, tels que des composants matériels, du logiciel, un ou plusieurs calculateurs et/ou des circuits électroniques. Chacun des composants peut inclure au moins un calculateur ou une unité de contrôle-commande. Au moins une mémoire peut être comprise dans chaque composant. La mémoire peut inclure des instructions de programme d’ordinateur ou du code logiciel.

Les calculateurs peuvent être réalisés par n’importe quel type de dispositif de traitement de données, tel qu’une unité centrale de calcul, un processeur de traitement de signal, un circuit intégré d’application spécifique, un réseau de portes programmable, etc. Les calculateurs peuvent être réalisés sous forme d’un unique contrôleur, ou d’une pluralité de contrôleurs ou de calculateurs.

Les différents modules sont connectés entre eux par des liaisons de données adaptées à l’environnement. Celles-ci peuvent être de type filaire ou sans-fil.

Pour le logiciel, l’implémentation peut comprendre des modules ou unités répartis sous forme de procédures, fonctions, etc. Les mémoires peuvent être n’importe quel type de circuit de stockage. Elles peuvent faire partie du circuit du processeur, ou en être séparées et connectées via des liaisons électriques de donnée. Cela peut être des mémoires de type non volatiles, des disques durs, des mémoires vives, des mémoires flash, etc.

De plus, les instructions de programme stockées dans la mémoire et traitées par les calculateurs peuvent être n’importe quel type de code de programme, par exemple, un programme compilé ou interprété écrit dans un langage de programmation adapté.

Les instructions de programme d’ordinateur stockées dans la mémoire sont telles que, quand elles sont exécutées par le calculateur, ce dernier réalise une ou plusieurs des étapes des procédés décrits ci-dessus.

L’invention a été illustrée et décrite en détail dans les dessins et la description précédente. Celle-ci doit être considérée comme illustrative et donner à titre d’exemple et non comme limitant l’invention a cette seule description. De nombreuses variantes de réalisation sont possibles.

En particulier, les moyens d’ouverture peuvent comprendre 2 vérins motorisés pour assurer l’ouverture de l’ouvrant.

Le dispositif d’ouverture peut également comprendre un élément d’ouverture à distance tel qu’une télécommande du véhicule, un téléphone portable, une montre connectée, etc. Des antennes de reconnaissance du système d’ouverture à distance sont alors situées sur le véhicule et permettent d’identifier la distance à laquelle se trouve la commande d’ouverture à distance afin de n’autoriser une ouverture qu’à une distance limitée du véhicule pour éviter ainsi les risques de vol et de malveillance (et éviter ainsi une ouverture alors que l’utilisateur est très loin du véhicule). Elles permettent également d’envoyer les informations reçues sur le réseau de bord du véhicule.

Le contrôleur d’ouverture peut être un Boitier électronique de Commande de Motorisation (BCM) permettant d’analyser les informations circulant sur le réseau de bord CAN ou LIN et de faire transiter ces informations entre les éléments (serrure, vérins, radar de détection d’obstacle, système d’ouverture à distance). Ce boitier permet à l’aide d’un système électronique de type PWM (« pulse width modulation » en anglais, pour modulation par largeur d’impulsion) de gérer l’alimentation électrique des vérins motorisés pour en assurer alors le pilotage et la mise en marche ou l’arrêt.

Le mode de réalisation décrit fait référence à un volet arrière, plus particulièrement un hayon. Cependant, le système d’ouverture est également applicable à d’autres volets tels que des portières.

Claims

Procédé d’ouverture motorisée automatique d’un volet d’un véhicule automobile, le volet ayant un volume d’ouverture et une serrure, comprenant les étapes de :
orientation (21) d’un capteur de distances vers une première zone de détection d’un mouvement d’ouverture lorsque le volet est fermé et verrouillé par la serrure ;

détection (23) d’un mouvement d’ouverture par le capteur de distances dans la première zone ;

déverrouillage (24) de la serrure ; et

modification (25) de l’orientation du capteur d’ouverture vers une seconde zone orientée vers le volume d’ouverture du volet ; et, après un intervalle de temps prédéterminé,

détection (27) d’un obstacle éventuel à l’intérieur du volume d’ouverture du volet ;

ouverture (29) du volet, complète si aucun obstacle n’a été détecté, ou incomplète jusqu’à une position de sécurité évitant le contact avec l’obstacle détecté sinon.
Procédé selon la revendication 1, dans lequel le capteur de distances est un radar.
Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la première zone de détection est dirigée vers le sol pour détecter un mouvement de pied.
Procédé selon la revendication 1, 2 ou 3, dans lequel l’intervalle de temps prédéterminé est calculé pour permettre à un utilisateur ayant fait un mouvement d’ouverture dans la première zone de détection de se déplacer pour sortir du volume d’ouverture du volet.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre une émission d’un signal sonore débutant l’intervalle de temps prédéterminé.
Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le volet est un volet arrière de véhicule.
Procédé selon la revendication 6, dans lequel le volet est un hayon.
Produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis un réseau de communication et/ou enregistré sur un support lisible par ordinateur et/ou exécutable par un processeur, caractérisé en ce qu’il comprend des instructions de code de programme pour la mise en œuvre du procédé selon l’une au moins des revendications 1 à 7.
Système d’ouverture motorisée automatique d’un volet (3), ayant un volume d’ouverture, d’un véhicule automobile (1) comprenant :
un capteur de distances (11) comprenant deux zones de détection alternatives, lorsqu’installé sur le véhicule, une première zone (13) pour détecter un mouvement d’ouverture et une seconde zone (15) orientée vers le volume d’ouverture du volet ;

une serrure (9) de verrouillage du volet ;

des moyens d’ouverture (5) motorisés du volet ; et

un contrôleur d’ouverture (7) connecté au capteur de distances, à la serrure et aux moyens d’ouverture ;
le système étant caractérisé en ce que le capteur de distances (11) est orienté vers la première zone (13) lorsque le volet est fermé et la serrure (9) est verrouillée et sur détection du mouvement d’ouverture, le contrôleur d’ouverture est adapté pour déverrouiller la serrure (9) et envoyer un signal de recherche d’obstacle au capteur de distances (11) orientant le capteur de distances vers la seconde zone, ledit capteur étant adapté pour rechercher un obstacle après un intervalle de temps prédéterminé, et pour envoyer un signal d’ouverture aux moyens d’ouverture (5), ouverture complète si aucun obstacle n’a été détecté par le capteur de distances dans le volume d’ouverture, ou un signal d’ouverture incomplète jusqu’à une position de sécurité évitant le contact avec l’obstacle détecté sinon.
Véhicule automobile comprenant un système selon la revendication 9.