WO2008135129A2 - Dispositif de suppression du phénomène d'interférences entre zones de détection capacitives d'un capteur - Google Patents

Dispositif de suppression du phénomène d'interférences entre zones de détection capacitives d'un capteur Download PDF

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WO2008135129A2
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Armand Castandet
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05B81/77—Detection of handle operation; Detection of a user approaching a handle; Electrical switching actions performed by door handles comprising sensors detecting the presence of the hand of a user

Definitions

  • the present invention relates to an interference suppression device occurring in a capacitive sensor provided with a plurality of detection zones.
  • the present invention will be exposed in the automotive field and more specifically in the access control of a motor vehicle type "free hand".
  • the vehicle is equipped with means of identification (a computer dedicated totally or partially to this function) of the approach of authorized persons (generally carrying an electronic badge able to communicate in a secure manner with the means of identification). Regular and frequent scanning is carried out to determine whether the badge of an authorized person is in the immediate vicinity of the vehicle.
  • means of identification a computer dedicated totally or partially to this function
  • authorized persons generally carrying an electronic badge able to communicate in a secure manner with the means of identification.
  • Regular and frequent scanning is carried out to determine whether the badge of an authorized person is in the immediate vicinity of the vehicle.
  • the means of identification nevertheless expect that person actually shows the intention to enter before unlocking the opening (s) of the vehicle.
  • This double check aims to allow - for example - a person authorized to pass near his vehicle without systematically unlocking access or unlocking only one opening ...
  • one of means that can be used to determine the actual intention of the authorized person to enter the vehicle is to place in the opening handle a proximity sensor which will allow the means of identification to be informed (when the authorized person reaches out towards the the handle of the opening).
  • a proximity sensor is for example of the capacitive type and then sends a proximity detection signal to the identification means. If the previously stated dual condition is fulfilled (detection of badge clearance and detection of a body part - usually a hand - near the door handle), then the unlocking takes place and access is allowed.
  • the capacitive sensor is integrated in the handle of the opening.
  • a recent development has been to replace, in the opening handles, the mechanical locking and unlocking control by an electronic device. It follows that on a doorknob - for example - two areas are offered to the user; a first zone is used to open the door by means of a capacitive sensor which detects the proximity of the hand (as described above) and a second zone, also equipped with a capacitive sensor, can detect the desire of the user to lock or unlock access to the vehicle.
  • the skilled person has proposed to make the handle waterproof by various methods.
  • One of the methods used consists in coating the capacitive sensors in a plastic resin (polyurethane or epoxy resins for example). This process is unfortunately long and expensive. In addition, it is difficult to easily mold complex shape sensors.
  • a proposed alternative is to facilitate the flow of the present water to avoid its presence. This technical solution is not satisfactory because it would require the presence of flow orifices that are incompatible with the aesthetic requirements and facilitates the coupling between the capacitive sensors in the event of a very humid atmosphere (rain, fog, etc.) due to flow orifices which do not seal said handle.
  • the present invention aims to remedy the above problems, and this at cost content.
  • the invention aims, in the first place, a device for suppressing the phenomenon of interference between several detection zones of a capacitive sensor subjected to a humid ambient medium, the device being remarkable in that it comprises means preventing the communication of moisture between the detection zones so as to avoid capacitive coupling between the different zones.
  • the humidity can be accepted without creating any problem. This also makes it possible to dispense with the sealing overmolding steps of the prior art.
  • the means preventing the communication of moisture are made in the mass of the capacitive sensor. It is then possible to assemble the sensor directly into the handle that will accommodate it.
  • the means preventing the communication of moisture are constituted by at least one flexible lip. Said flexible lip (or said flexible lips) will allow easy sealing.
  • the means preventing the communication of moisture are added to the capacitive sensor during its assembly.
  • This embodiment has the advantage of being able to design a standard capacitive sensor and to adapt only the insert.
  • the means preventing the communication of moisture are constituted by an attached seal.
  • the invention also relates to a door handle of a motor vehicle equipped with a capacitive sensor having a plurality of detection zones, incorporating an interference suppression device described above.
  • FIG. 1 is a three-dimensional view of an embodiment of the prior art, the handle not being completely assembled
  • FIG. 2 is a three-dimensional view of an assembled handle, ready to be mounted on the sash;
  • FIG. 3a is a three-dimensional view of a sensor according to the invention, viewed from above with reference to the position of FIG. 1
  • FIG. 3b is a three-dimensional view of a sensor according to the invention, seen from below with reference to the position of FIG. 1,
  • Figure 4 is a three-dimensional view of a door handle of a motor vehicle incorporating the invention, partially assembled.
  • FIG. 1 shows the problem of the invention.
  • An opening handle 10 of a motor vehicle (not shown) is made to accommodate different elements and must be assembled.
  • said handle 10 consists of at least two elements: an upper part 20,
  • the capacitive sensor 30 is in the form of a monoblock piece integrating the sensitive elements strictly speaking, as well as the electronics for conditioning the detected signal.
  • the handle 10 shown here is equipped with two detection zones A and B for two separate commands.
  • the first detection zone A may be electronically assigned to the sash lock control and the second detection zone B to the proximity detection of the authorized person wishing to enter the vehicle.
  • the invention proposes to circumvent the problem of the presence of moisture without seeking to dispense with it absolutely.
  • the capacitive sensor 30 is provided with a seal 50 providing the means preventing the communication of moisture between the A and B areas mentioned above.
  • This seal 50 can come from manufacture (molding for example) with the capacitive sensor 30 or be a part attached to the sensor 30.
  • a lip seal for example satisfies the sealing requirement.
  • the invention thus lies in the fact not to fight any trace of moisture or any risk of moisture in the handle in the vicinity of the detecting zones, but to prevent the moisture present in one area from communicating with another detection area.
  • the seal 50 seals between the two detection zones A and B and prohibits any moisture present in the vicinity of the one of the areas to come in direct contact with the moisture present in the vicinity of the other area. This eliminates the risk of coupling and associated interference.
  • the present invention can not be limited to the single embodiment described, but covers any adaptation to the scope of the skilled person.
  • the handle 10 may have more than two detection zones, each zone then being individually separated from the others.
  • the embodiment provides a handle consisting of at least two elements (an upper portion 40 and a lower portion 20). It is nevertheless entirely possible to make a handle in a single hollow element into which the sensor 30 is then inserted.
  • the present invention is quite suitable for capacitive sensors to operate in an aquatic environment, which is not the case of land motor vehicles described above.

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Abstract

Dispositif de suppression du phénomène d'interférences entre plusieurs zones de détection (A, B) d'un capteur capacitif (30) soumis à un milieu ambiant humide, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens empêchant la communication de l'humidité (50) entre les zones de détection (A, B) de manière à éviter le couplage capacitif entre les différentes zones. L'invention se rapporte également à une poignée d'ouvrant (10) de véhicule automobile.

Description

Dispositif de suppression du phénomène d'interférences entre zones de détection capacitives d'un capteur
La présente invention est relative à un dispositif de suppression des interférences survenant dans un capteur capacitif muni de plusieurs zones de détection.
A titre illustratif, nullement limitatif en soi, la présente invention sera exposée dans le domaine automobile et plus spécifiquement dans le contrôle d'accès à un véhicule automobile de type "main libre".
Actuellement, le principe générique de fonctionnement d'un accès à un véhicule de type "main libre" est le suivant :
• le véhicule est équipé de moyens d'identification (un calculateur dédié totalement ou partiellement à cette fonction) de l'approche de personnes habilitées (généralement porteuses d'un badge électronique capable de dialoguer de manière sécurisée avec les moyens d'identification). Il est procédé à une scrutation régulière et fréquente en vue de déterminer si le badge d'une personne habilitée est dans le voisinage immédiat du véhicule.
• Lorsqu'une personne habilitée s'approche, les moyens d'identification attendent néanmoins que ladite personne manifeste réellement l'intention d'entrer avant de déverrouiller le ou les ouvrants du véhicule. Cette double vérification à pour but de permettre - par exemple - à une personne habilitée de passer près de son véhicule sans pour autant systématiquement en déverrouiller l'accès ou bien de ne déverrouiller qu'un seul ouvrant... Dans ce dispositif, un des moyens utilisable pour déterminer l'intention réelle de la personne habilitée de rentrer dans le véhicule consiste à placer dans la poignée des ouvrants un capteur de proximité qui va permettre aux moyens d'identification d'être informés (lorsque la personne habilitée tend la main vers la poignée de l'ouvrant). Un tel type de capteur est par exemple du type capacitif et envoie alors un signal de détection de proximité aux moyens d'identification. Si la double condition énoncée préalablement est remplie (détection de l'habilitation sous la forme d'un badge et détection d'une partie du corps - généralement une main - près de la poignée de l'ouvrant), alors le déverrouillage a lieu et l'accès est autorisé.
Dans ce cas de figure, le capteur capacitif est intégré à la poignée de l'ouvrant. Une évolution récente a consisté à remplacer, dans les poignées d'ouvrants, la commande de verrouillage et de déverrouillage mécanique par un dispositif électronique. Il s'ensuit que sur une poignée de porte - par exemple - deux zones sont offertes à l'utilisateur ; une première zone sert à ouvrir la portière au moyen d'un capteur capacitif qui détecte la proximité de la main (comme décrit précédemment) et une seconde zone, également équipée d'un capteur capacitif, permet de détecter la volonté de l'utilisateur de verrouiller ou déverrouiller l'accès au véhicule.
L'usage de deux capteurs capacitifs présente cependant un problème d'interférences possibles. L'homme du métier a résolu partiellement cet inconvénient en éloignant les deux capteurs l'un de l'autre su sein de la poignée. Ceci permet d'avoir deux zones clairement distinctes avec des effets différents pour l'utilisateur et de restreindre les risques d'interférence.
Les dimensions d'une poignée de véhicule étant néanmoins restreintes par nature, les deux capteurs sont obligés de partager un espace commun. Ceci a pour effet de créer une perturbation réelle en cas de pluie ou de forte humidité atmosphérique. En effet, l'humidité s'infiltrant dans la poignée créé des couplages entre les différents capteurs et des détections erronées ont alors lieu.
L'homme du métier a proposé de rendre la poignée étanche à l'eau par différents procédés. Un des procédés utilisé consiste à enrober les capteurs capacitifs dans une résine en matière plastique (du Polyuréthane ou des résines époxydes par exemple). Ce procédé est malheureusement long et coûteux. En outre, il est difficile de mouler facilement des capteurs de formes complexes. Une alternative proposée est de faciliter l'écoulement de l'eau présente afin d'éviter sa présence. Cette solution technique n'est pas satisfaisante car elle nécessiterait la présence d'orifices d'écoulement incompatibles avec les exigences esthétiques et facilite le couplage entre les capteurs capacitifs en cas d'atmosphère très humide (pluie, brouillard...) en raison même des orifices d'écoulements qui ne rendent pas étanche ladite poignée.
La présente invention vise à remédier aux problèmes précédents, et ce à coût contenu. A cet effet, l'invention vise, en premier lieu, un dispositif de suppression du phénomène d'interférences entre plusieurs zones de détection d'un capteur capacitif soumis à un milieu ambiant humide, le dispositif étant remarquable en ce qu'il comporte des moyens empêchant la communication de l'humidité entre les zones de détection de manière à éviter le couplage capacitif entre les différentes zones. En supprimant tout contact possible entre les zones, l'humidité peut tout à fait être acceptée sans créer de problème. Ceci permet en outre de se passer des étapes de surmoulage d'étanchéisation de l'art antérieur.
Selon un premier mode de réalisation, les moyens empêchant la communication de l'humidité sont réalisés dans la masse du capteur capacitif. Il est alors possible d'assembler le capteur directement dans la poignée qui va l'accueillir. Avantageusement, les moyens empêchant la communication de l'humidité sont constitués par au moins une lèvre souple. Ladite lèvre souple (ou lesdites lèvres souples) va permettre d'assurer aisément l'étanchéité.
Selon un second mode de réalisation, les moyens empêchant la communication de l'humidité sont ajoutés sur le capteur capacitif lors de son assemblage. Ce mode de réalisation présente l'avantage de pouvoir concevoir un capteur capacitif standard et d'adapter uniquement la pièce rapportée.
Avantageusement, les moyens empêchant la communication de l'humidité sont constitués par un joint rapporté. L'invention se rapporte également à une poignée d'ouvrant d'un véhicule automobile équipé d'un capteur capacitif possédant plusieurs zones de détection, intégrant un dispositif de suppression du phénomène d'interférences décrit précédemment.
D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui suit en référence aux dessins annexés qui en représentent à titre d'exemple un mode de réalisation préférentiel. Sur ces dessins :
• la figure 1 est une vue tridimensionnelle d'un mode de réalisation de l'art antérieur, la poignée n'étant pas complètement assemblée,
• la figure 2 est une vue tridimensionnelle d'une poignée assemblée, prête à être montée sur l'ouvrant, • la figure 3a est une vue tridimensionnelle d'un capteur conforme à l'invention, vu du dessus en référence à la position de la figure 1 ,
• la figure 3b est une vue tridimensionnelle d'un capteur conforme à l'invention, vu du dessous en référence à la position de la figure 1 ,
• la figure 4 est une vue tridimensionnelle d'une poignée d'ouvrant d'un véhicule automobile intégrant l'invention, partiellement assemblée.
Les figures 1 et 2 permettent de mettre en évidence la problématique de l'invention. Une poigne d'ouvrant 10 d'un véhicule automobile (non représenté) est amenée à accueillir différents éléments et doit être assemblée. A la figure 1 , ladite poignée 10 est constituée d'au moins deux éléments : • une partie supérieure 20,
• une partie inférieure 40,
• des éléments divers, tels que des mécanismes d'ouverture et de fermeture, des fils électriques, des capteurs... Sur la figure 1 , seul le capteur capacitif 30 a été représenté afin de ne pas surcharger le dessin. Le capteur capacitif 30 se présente sous la forme d'une pièce monobloc intégrant les éléments sensibles à proprement parler, ainsi que l'électronique permettant de conditionner le signal détecté. Comme représenté aux figures 1 et 2, la poignée 10 présentée ici est équipée de deux zones de détection A et B destinées à deux commandes distinctes. A titre d'exemple, la première zone de détection A peut être attribuée électroniquement à la commande de verrouillage de l'ouvrant et la deuxième zone de détection B à la détection de proximité de la personne habilitée souhaitant entrer dans le véhicule.
Lorsque la poignée est assemblée, c'est à dire que la partie inférieure 40 est assemblée avec la partie supérieure 20 une fois les différentes étapes de montage réalisées, l'humidité présente dans l'environnement immédiat va entraîner la présence d'eau au sein de la poignée 10. L'invention propose de contourner le problème de la présence d'humidité sans chercher à s'en dispenser absolument.
Ainsi, il est suggéré de séparer de manière étanche entre elles les différentes zones A, B de détection du capteur capacitif 30 puisque c'est la présence d'humidité en même temps sur plusieurs zones de détection qui facilite les effets de couplage et rend les détections impossibles ou erronées.
Comme illustré aux figures 3a et 3b, le capteur capacitif 30 est muni d'un joint 50 réalisant les moyens empêchant la communication de l'humidité entre les zones A et B précédemment citées. Ce joint 50 peut venir de fabrication (moulage par exemple) avec le capteur capacitif 30 ou bien être une pièce rapportée au capteur 30. Un joint à lèvres par exemple remplit avec satisfaction l'exigence d'étanchéité.
L'invention réside ainsi dans le fait non pas de combattre toute trace d'humidité ou tout risque de présence d'humidité dans la poignée au voisinage des zones détectrices, mais à empêcher que l'humidité présente dans une zone ne communique avec une autre zone de détection. Comme illustré à la figure 4, une fois le capteur 30 placé dans la partie inférieure de la poignée 40, le joint 50 assure l'étanchéité entre les deux zones de détection A et B et interdit à l'humidité éventuellement présente au voisinage d'une des zones d'entrer en contact direct avec l'humidité présente au voisinage de l'autre zone. Ceci élimine le risque de couplage et d'interférences associées. La présente invention ne saurait se limiter au seul mode de réalisation décrit, mais couvre toute adaptation à la portée de l'homme du métier.
Il est par exemple tout à fait envisageable que la poignée 10 puisse avoir plus de deux zones de détection, chaque zone étant alors individuellement séparée des autres.
Le mode de réalisation prévoit une poignée constituée d'au moins deux éléments (une partie supérieure 40 et une partie inférieure 20). Il est néanmoins tout à fait possible de réaliser une poignée en un seul élément creux dans lequel vient s'insérer ensuite le capteur 30. La présente invention est tout à fait adaptée à des capteurs capacitifs devant opérer dans un milieu aquatique, ce qui n'est pas le cas des véhicules automobiles terrestres décrits ci-dessus.

Claims

REVENDICATIONS
1/ Dispositif de suppression du phénomène d'interférences entre plusieurs zones de détection (A, B) d'un capteur capacitif (30) soumis à un milieu ambiant humide, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens empêchant la communication de l'humidité (50) entre les zones de détection (A, B) de manière à éviter le couplage capacitif entre les différentes zones.
2/ Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens empêchant la communication de l'humidité (50) sont réalisés dans la masse du capteur capacitif (50).
3/ Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens empêchant la communication de l'humidité (50) sont constitués par au moins une lèvre souple.
4/ Dispositif selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens empêchant la communication de l'humidité (50) sont ajoutés sur le capteur capacitif (30) lors de son assemblage. 5/ Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens empêchant la communication de l'humidité (50) sont constitués par un joint rapporté.
6/ Poignée d'ouvrant (10) d'un véhicule automobile équipé d'un capteur capacitif (50) possédant plusieurs zones de détection (A, B), caractérisé en ce qu'elle intègre un dispositif de suppression du phénomène d'interférences conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 5.
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