WO2020058347A1 - Procédé de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière de véhicule et dispositif de détection associé - Google Patents

Procédé de détection d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière de véhicule et dispositif de détection associé Download PDF

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WO2020058347A1
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WO
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measurement
loop
target
inductive sensor
coil
Prior art date
Application number
PCT/EP2019/075041
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Gabriel Spick
Vincent MARIMOUTOU
Steffen ECKHARDT
Original Assignee
Continental Automotive France
Continental Automotive Gmbh
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Publication date
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03K2217/945—Proximity switches
    • H03K2217/95—Proximity switches using a magnetic detector

Definitions

  • the invention relates to a device for detecting an intention to lock or unlock a motor vehicle door by a user and a vehicle door handle comprising said device.
  • vehicle door handles are equipped with devices to detect an intention to lock or unlock a door. Said detection coupled with the recognition of an electronic “hands-free” badge for remote access control, worn by this user, allows the remote locking and unlocking of the opening elements of the vehicle. So when the user, wearing the corresponding electronic badge and identified by the vehicle wishes to unlock the vehicle, he touches the door handle of the vehicle and the doors of the vehicle are then automatically unlocked. When approaching or pressing a specific point on the door handle of the vehicle, called the “unlocking zone”, the door (or alternatively all the doors) is (are) unlocked (unlocked) without any other action by the user . Conversely, when the user, always wearing the necessary badge and identified by the vehicle, wishes to lock his vehicle, he closes the door of his vehicle and he presses temporarily on another specific place on the handle, called “locking zone”. This gesture automatically locks the doors of the vehicle.
  • These devices for detecting an intention to lock or unlock generally comprise two inductive sensors, in the form of two movable targets each located opposite a coil, and each connected electrically to respective control means understood by example in a printed circuit, integrated into the door handle each in a specific area dedicated to locking or unlocking. Targets are able to move to their respective reels when the user's hand touches the handle.
  • an inductive sensor i.e. a target and its respective coil is dedicated to an area, i.e. a target and a coil is dedicated to detecting the contact of the user's hand in the locking area and a target and a coil is dedicated to detecting the contact of the user's hand in the unlocking area.
  • the control means excite the coil at a said resonant frequency FR, for example 5 MHz by means of an oscillating circuit, of “LC” type, consisting of inductance L (the coil) and at least of capacities C
  • the control means in return measure the actual resonance frequency F B of the oscillating circuit which is a function of the distance between the target and the coil. If the actual resonant frequency F B of the circuit exceeds the resonant frequency FR and more precisely if the value of the actual resonant frequency F B exceeds a first threshold value Fs, then there is valid detection of the pressing of the user's hand on the locking zone or for unlocking the handle.
  • the control means comprise, in a manner known per se, at least one capacitor, a frequency oscillator, as well as means for measuring the resonance frequency of the LC circuit. This is known to those skilled in the art and will not be further detailed here.
  • the detection device also comprises a radio frequency antenna, generally LF (English abbreviation for "Low Frequency”).
  • the detection device is connected to the vehicle's electronic computer (ECU: abbreviation for "Electronic Control Unit”) and sends a presence detection signal to it.
  • ECU electronic Control Unit
  • the electronic computer of the vehicle has previously identified the user as being authorized to access this vehicle, or alternatively, following the reception of this presence detection signal, it proceeds to this identification. To do this, it sends an identification request to the badge (or remote control) worn by the user via the radio frequency antenna.
  • This badge sends in response, by RF waves (radio frequency) its identification code to the electronic computer of the vehicle.
  • the electronic computer If the electronic computer recognizes the identification code as that authorizing access to the vehicle, it triggers the locking / unlocking of the door (or of all the doors). If, on the other hand, the electronic computer has not received an identification code or if the identification code received is incorrect, locking or unlocking is not carried out.
  • Such vehicles are therefore equipped with door handles comprising a detection device itself comprising a radio frequency antenna, generally low frequency and two inductive sensors connected to a microcontroller, integrated in a printed circuit and supplied with voltage.
  • the invention proposes a method for detecting a locking or unlocking intention as well as an associated detection device, having the advantage of being inexpensive and allowing a significant saving of space compared to the prior art solution. prior.
  • the invention proposes a device for detecting an intention to lock or unlock a door of a motor vehicle, said device comprising at least a first inductive sensor, comprising a first target, an oscillating circuit comprising a coil, measuring means a resonant frequency of said circuit, and a printed circuit, said device being remarkable in that it comprises a second inductive sensor comprising:
  • the second end of the loop is connected to said fixed potential
  • the second end of the loop is connected to a floating potential
  • the coil of the first inductive sensor being common to the second inductive sensor.
  • the first target and the second target are located on either side of the printed circuit and the coil consists of windings of turns electrically connected together, each located on a layer of the printed circuit board.
  • the fixed potential is the electrical ground.
  • the invention also relates to a method for detecting an intention to lock or unlock a door of a motor vehicle, by a detection device comprising at least a first inductive sensor, comprising a first target, an oscillating circuit comprising a coil, means for measuring a resonance frequency of said circuit, and a printed circuit, said method comprising the following steps:
  • the detection device is first fitted with a second inductive sensor comprising:
  • the second end of the loop is connected to said fixed potential
  • the second end of the loop is connected to a floating potential
  • the switching means are positioned in the second state and a first measurement is made of an actual frequency of resonance of the circuit
  • the measurement difference is compared to a second threshold, o if the measurement difference is greater than a second threshold then the detection is validated on the two inductive sensors, otherwise it is validated on the first inductive sensor,
  • the measurement difference is compared to a second threshold, o if the measurement difference is greater than a second threshold then the detection is validated on the second inductive sensor, otherwise no detection is validated.
  • the fixed potential is the electrical ground.
  • the invention also applies to a car door handle, comprising a detection device according to any of the characteristics listed above.
  • the invention relates to any motor vehicle, comprising a detection device according to any of the characteristics listed above.
  • FIG. 1 is a schematic view of the device for detecting an intention to lock or unlock according to the invention
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a vehicle door handle comprising the detection device of Figure 1,
  • FIG. 3 is a flow diagram illustrating the method of detecting an intention to lock or unlock according to the invention.
  • - Figure 4 illustrates the variations of inductive measurements according to four combinations of positions A, B, C, D of the two targets and the corresponding detection:
  • Figure 4a represents the first inductive measurement associated with the first target according to time t
  • Figure 4b represents the second inductive measurement associated with the second target according to time t
  • FIG. 4c represents the difference between the second inductive measurement and the first inductive measurement according to time t.
  • FIG. 5 schematically shows a coil of the detection device according to the invention on two layers of printed circuit, a first layer 10a, and a second layer 10b.
  • the detection device D according to the invention is illustrated in FIG. 1.
  • the device D comprises at least a first inductive sensor A1, comprising a first target 20, a coil B, control means M1, M2 of said sensor and a circuit printed 10 comprising a microcontroller (not shown).
  • the first target 20 is able to move towards the coil B by pressing the user on a deformable locking zone S1 (or unlocking zone S2) located on the external face of the handle P.
  • the first sensor A1 is dedicated to the detection of the intention to lock and the target 20, located inside the handle P is secured to a deformable locking zone S1 and located on the external face of handle P (see Figure 2).
  • control means M1, M2 take the form:
  • a frequency oscillation circuit M1 or type LC oscillating circuit comprising;
  • an excitation means at a resonance frequency F R such as an inverting gate 40, such a circuit is known to those skilled in the art, and in the form
  • the detection device D also comprises a second inductive sensor A2, dedicated to the detection of the intention to unlock, itself comprising:
  • a second target 30 in the form of a loop such that a first end E1 of the loop is connected to a fixed potential, for example to the electrical ground and a second end E2 of the loop is connected to switching means S1 having two states:
  • the second end E2 of the loop is connected to the same fixed potential as the first end E1, for example to the electrical ground,
  • the second end E2 of the loop is connected to a floating potential, that is to say a non-fixed potential
  • the invention also proposes that the coil B of the first inductive sensor A1 is common to the second inductive sensor A2.
  • the coil is arranged in such a way that it is simultaneously facing the first target 20 and facing the second target 30.
  • the first sensor A1 is dedicated to locking detection and is located in the handle P in such a way as to detect a pressing on the front face of the handle P, that is to say on the side facing outward of vehicle V. This support is carried out on a locking zone S1 in order to lock the door of vehicle V.
  • the second sensor A2 meanwhile, is dedicated to the detection of unlocking and is located in the handle P in such a way as to detect a support on the internal face of the handle P, that is to say on the face oriented towards vehicle V, between handle P and the vehicle door. This support is carried out on an unlocking zone S2 in order to unlock the door of the vehicle V.
  • the two targets 20 and 30 are located on either side of the printed circuit 10, which is located inside the handle P.
  • the coil B consists of several planar windings, along the plane of the printed circuit 10.
  • a winding consists of concentric turns.
  • the printed circuit 10 comprises several layers, then it is possible that on each layer there is a winding of turns of the coil B, this is illustrated in FIG. 5.
  • n have only one winding, or two windings of turns on one or two layers of a printed circuit 10, said printed circuit 10 comprising at least two layers.
  • the printed circuit 10 is composed of two layers 10a and 10b. On a first layer 10a, there is a first winding Ba of the coil B.
  • first winding Ba and the second winding Bb are preferably identical, without this is limiting, and electrically connected to each other by two vias V1, and V2 passing through the first layer 10a and the second layer 10b.
  • At least one winding, for example the first winding Ba is located opposite the first target 20 (not shown in FIG. 5) and at least one winding, for example the second winding Bb is located opposite -vis the second target 30 (see Figure 5).
  • the printed circuit 10 can consist of a plurality of layers, in this case, according to the invention each layer can comprise a winding of turns of the coil B. Said windings are connected together, in order to constitute a single coil B, common to the two targets 20, 30 and therefore common to the two sensors A1, A2.
  • the coil B consists of windings on one or more layers of printed circuit 10 in order to have at least one winding facing the first target 20 and at least one winding facing the second target 30.
  • the actual resonance frequency F B of the oscillating circuit M1 therefore varies as a function of the distance between the first target 20 and the coil B but also as a function of the distance between the second target 30 and the coil B.
  • Loop is understood to mean a target A2 having the form of an open loop, of an arc of a circle, of a rounded shape, the two ends of which, the first end E1 and the second end E2 do not meet not or are not electrically connected to each other (see Figure 1).
  • floating potential is meant a potential which is not linked to any fixed potential.
  • the second end E2, in the second state P2 is in this case connected to a potential which can take any value.
  • the switching means S1 are for example in the form of a switch or a transistor.
  • the control means M3 of the switching means S1 are, for example, in the form of software integrated into the microcontroller located in the printed circuit 10.
  • step E0, cf. FIG. 3 the detection device D is equipped with the second inductive sensor A2 as described above. Then the switching means S1 are positioned (step E1) in the second state P2, so that the second end E2 of the second target 30 is electrically connected to a floating potential.
  • the second target 30 no longer functions as the target of the second inductive sensor A2. Indeed, in this configuration, the electric current cannot circulate in the second target 30 in the form of a loop, and there is therefore no induced current in the second target 30, the latter therefore cannot act on the field. electromagnetic from coil B. Consequently, if the actual resonant frequency FB of the LC circuit varies, this is not due to a displacement of the second target B relative to the coil B, but only due to the displacement of the first target 20 to coil B.
  • the detection device is configured to detect a press on the first inductive sensor A1, that is to say a press on the locking zone S1.
  • a first measurement is then made of the real frequency F B of resonance of the circuit LC which is called N1.
  • the switching means S1 are positioned in the first state P1, so that the second end E2 of the second target 30 is electrically connected to the same potential as the first end E1, for example at the electrical ground.
  • the second target 30 functions as the target of the second inductive sensor A2.
  • the first target A1 for its part, operates permanently as the target of the first inductive sensor A1, whatever the configuration of the switching means S1.
  • a second measurement is then made of the real frequency F B of resonance of the circuit LC which is called N2.
  • the detection method according to the invention resides on the assumption that between the first measurement N1 and the second measurement N2, the position of the first target 20 with respect to the coil B and the position of the second target 30 with respect to the coil B do not change.
  • the first measurement N1 and the second measurement N2 are therefore carried out very quickly and the switching of the switching means S1 between the second state P2 and the first state P1 is also very rapid, of the order of a few ps or ms.
  • step E3 the difference between the second measurement N2 and the first measurement N1 of the real resonance frequency of the LC circuit is calculated, namely:
  • the method according to the invention proposes to compare the first measurement N1 with a first threshold Th1 (step E4a).
  • step E5b If the first measurement N1 is greater than the first threshold Th1, then the difference DN of measurements is compared to a second threshold Th2 (step E5b).
  • step E6a If the measurement difference DN is greater than the second threshold Th2, then the detection is validated on the two inductive sensors A1, A2 (step E6a),
  • step E5b the difference DN of measurements is compared to a second threshold Th2 (step E5b).
  • step E6b If the measurement difference DN is greater than the second threshold Th2, then the detection is validated on the second inductive sensor A2 (step E6b),
  • the switching means S1 switch between the second state P2 and the first state P1 at fixed frequency.
  • the detection process can be initiated and started when a compatible user badge has been identified around vehicle V and the detection process can go to sleep when no compatible user badge has been identified within a radius around vehicle V.
  • FIG. 4 illustrates the variation of the first measurement N1, of the second measurement N2 and of the difference in measurement DN for the four possible detection cases, A, B, C, D according to time t, where:
  • Case "B” corresponds to the validation of detection on the first inductive sensor A1, therefore with the intention of locking.
  • Case "C” corresponds to the validation of detection on the second inductive sensor A2, therefore with the intention of unlocking.
  • the case “D” corresponds to the validation on the two inductive sensors A1, and A2, therefore corresponds to the case where a user would press on the two zones, of locking or unlocking, at the same time, which can correspond, for example upon validation of another function, such as closing windows at the same time as locking the car, or locking the interior of the vehicle V.
  • the variations of the measurement difference DN are represented, for the four cases A, B, C and D.
  • the first measurement N1 is less than the first threshold Th1 and the measurement difference DN is less than the second threshold Th2.
  • the first measurement N1 is greater than the first threshold Th1 and the measurement difference DN is less than the second threshold Th2.
  • the first measurement N1 is less than the first threshold Th1 and the measurement difference DN is greater than the second threshold Th2.
  • the first measurement N1 is greater than the first threshold Th1 and the measurement difference DN is greater than the second threshold Th2.
  • the invention therefore judiciously makes it possible to integrate two inductive sensors into a door handle, each sensor being dedicated to an intention, to lock or unlock the door, in an optimized manner (a single LC circuit), inexpensive and robust.
  • the invention is ingenious insofar as the distinction between the detections (locking, unlocking, both, or no detection) is carried out by means of a specific design of a target of one of the two sensors (shaped loop), one end of which is specifically connected to potentials (fixed or floating) allowing said sensor to play an active role as an inductive or passive sensor, i.e. the target no longer allows inductive detection.

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Abstract

La présente invention a pour objet un dispositif de détection (D) d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière d'un véhicule automobile, ledit dispositif (D) comprenant au moins un premier capteur inductif (A1), comprenant une première cible (20), un circuit oscillant (M1) comprenant une bobine (B), des moyens de mesure d'une fréquence de résonance dudit circuit (M2), et un circuit imprimé, (10), le dit dispositif (D) étant caractérisé en ce qu'il comprend un deuxième capteur inductif (A2) comprenant : - une deuxième cible (30) en forme de boucle, telle qu'une première extrémité (E1) de la boucle est reliée à un potentiel fixe, et une deuxième extrémité (E2) de la boucle reliée à des moyens de commutation (S1) ayant deux états : - dans un premier état (P1), la deuxième extrémité (E2) de la boucle est reliée audit potentiel fixe, - dans un deuxième état (P2), la deuxième extrémité (E2) de la boucle est reliée à un potentiel flottant, - des moyens de contrôle (M3) des moyens de commutation (S1), - la bobine (B) du premier capteur inductif (A1) étant commune au deuxième capteur inductif (A2).

Description

Procédé de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière de véhicule et dispositif de détection associé
L’invention concerne un dispositif de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière de véhicule automobile par un utilisateur et une poignée de portière de véhicule comprenant ledit dispositif.
De nos jours, les poignées de portières de véhicule sont équipées de dispositifs de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouille une portière. Ladite détection couplée à la reconnaissance d’un badge électronique « main libre » de commande d’accès à distance, porté par cet utilisateur, permet le verrouillage et le déverrouillage à distance des ouvrants du véhicule. Ainsi lorsque l’utilisateur, portant le badge électronique correspondant et identifié par le véhicule souhaite déverrouiller le véhicule, il touche la poignée de portière du véhicule et les ouvrants du véhicule sont alors automatiquement déverrouillés. En s’approchant ou en appuyant sur un endroit précis de la poignée de portière du véhicule, appelé « zone de déverrouillage », la portière (ou alternativement tous les ouvrants) est (sont) déverrouillée (déverrouillés) sans autre action de l’utilisateur. Inversement, lorsque l’utilisateur, portant toujours le badge nécessaire et identifié par le véhicule, souhaite verrouiller son véhicule, il ferme la portière de son véhicule et il appuie momentanément sur un autre endroit précis de la poignée, appelé « zone de verrouillage ». Ce geste permet de verrouiller automatiquement les ouvrants du véhicule.
Ces dispositifs de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller comprennent généralement deux capteurs inductifs, sous la forme de deux cibles mobiles situées chacune en vis-à-vis d’une bobine, et reliée chacune électriquement à des moyens de contrôle respectifs compris par exemple dans un circuit imprimé, intégrées dans la poignée de portière chacune dans une zone précise dédiée au verrouillage ou au déverrouillage. Les cibles sont aptes à se déplacer vers leur bobine respective lors du contact de la main de l’utilisateur sur la poignée.
Généralement, un capteur inductif, c’est à dire une cible et sa bobine respective est dédié à une zone, c'est-à-dire une cible et une bobine est dédiée à la détection du contact de la main de l’utilisateur dans la zone de verrouillage et une cible et une bobine est dédiée à la détection du contact de la main de l’utilisateur dans la zone de déverrouillage.
Les moyens de contrôle excitent la bobine à une dite fréquence de résonance FR, par exemple 5 MHz par l’intermédiaire d’un circuit oscillant, de type « LC », constitué d’inductance L (la bobine) et au moins de capacités C. Les moyens de contrôle mesurent en retour la fréquence réelle de résonance FB du circuit oscillant qui est fonction de la distance entre la cible et la bobine. Si la fréquence réelle de résonance FB du circuit dépasse la fréquence de résonance FR et plus précisément si la valeur de la fréquence réelle de résonance FB dépasse une première valeur seuil Fs, alors il y a détection valide de l’appui de la main de l’utilisateur sur la zone de verrouillage ou de déverrouillage de la poignée. Les moyens de contrôle comprennent de manière connue en soi au moins une capacité, un oscillateur de fréquence, ainsi que des moyens de mesure de la fréquence de résonance du circuit LC. Ceci est connu de l’homme du métier et ne sera pas plus détaillé ici.
Le dispositif de détection comprend en outre une antenne radio fréquence, en général LF (abréviation anglaise pour « Low Frequency », Basse Fréquence). Le dispositif de détection est connecté au calculateur électronique du véhicule (ECU : abréviation anglaise pour « Electronic Control Unit ») et lui envoie un signal de détection de présence. Le calculateur électronique du véhicule a, au préalable, identifié l’utilisateur comme étant autorisé à accéder à ce véhicule, ou alternativement, suite à la réception de ce signal de détection de présence, il procède à cette identification. Pour cela, il envoie par l'intermédiaire de l’antenne radiofréquence, une demande d’identification au badge (ou à la télécommande) porté(e) par l’utilisateur. Ce badge envoie en réponse, par ondes RF (radio fréquence) son code d'identification vers le calculateur électronique du véhicule. Si le calculateur électronique reconnaît le code d'identification comme celui autorisant l’accès au véhicule, il déclenche le verrouillage/déverrouillage de la portière (ou de tous les ouvrants). Si, en revanche, le calculateur électronique n'a pas reçu de code d’identification ou si le code d’identification reçu est erroné, le verrouillage ou déverrouillage ne se fait pas.
De tels véhicules, sont donc équipés de poignées de portière comprenant un dispositif de détection comprenant lui-même une antenne radiofréquence, généralement basse fréquence et deux capteurs inductifs reliés à un microcontrôleur, intégré dans un circuit imprimé et alimentés en tension.
Cependant, l’intégration dans la poignée de deux capteurs inductifs est coûteuse et n’est pas aisée. En effet, l’espace disponible pour l’intégration de composants électroniques dans la poignée est généralement restreint
L’invention propose un procédé de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage ainsi qu’un dispositif de détection associé, présentant l’avantage d’être peu coûteux et permettant un gain de place notable par rapport à la solution de l’art antérieur.
L’invention propose un dispositif de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière d’un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant au moins un premier capteur inductif, comprenant une première cible, un circuit oscillant comprenant une bobine, des moyens de mesure d’une fréquence de résonance dudit circuit, et un circuit imprimé, le dit dispositif étant remarquable en ce qu’il comprend un deuxième capteur inductif comprenant :
• une deuxième cible en forme de boucle, telle qu’une première extrémité de la boucle est reliée à un potentiel fixe, et une deuxième extrémité de la boucle reliée à des moyens de commutation ayant deux états :
- dans un premier état, la deuxième extrémité de la boucle est reliée audit potentiel fixe,
- dans un deuxième état, la deuxième extrémité de la boucle est reliée à un potentiel flottant,
· des moyens de contrôle des moyens de commutation,
la bobine du premier capteur inductif étant commune au deuxième capteur inductif.
Dans un mode de réalisation préférentiel de l’invention, la première cible et la deuxième cible sont situées de part et d’autre du circuit imprimé et la bobine est constituée d’enroulement de spires reliés électriquement entre eux, situés chacun sur une couche du circuit imprimé.
Avantageusement, le potentiel fixe est la masse électrique.
L’invention concerne également un procédé de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière de véhicule automobile, par un dispositif de détection comprenant au moins un premier capteur inductif, comprenant une première cible, un circuit oscillant comprenant une bobine, des moyens de mesure d’une fréquence de résonance dudit circuit, et un circuit imprimé, ledit procédé comprenant les étapes suivantes :
• on équipe préalablement le dispositif de détection d’un deuxième capteur inductif comprenant :
- une deuxième cible en forme de boucle, telle qu’une première extrémité de la boucle est reliée à un potentiel fixe, et une deuxième extrémité de la boucle reliée à des moyens de commutation ayant deux états :
o dans un premier état, la deuxième extrémité de la boucle est reliée audit potentiel fixe,
o dans un deuxième état, la deuxième extrémité de la boucle est reliée à un potentiel flottant,
- des moyens de contrôle des moyens de commutation,
la bobine du premier capteur inductif étant commune au deuxième capteur inductif, • on positionne les moyens de commutation dans le deuxième état et on réalise une première mesure d’une fréquence réelle de résonance du circuit,
• on positionne les moyens de commutation dans le premier état et on réalise une deuxième mesure d’une fréquence réelle de résonance du circuit,
• on calcule la différence de mesure entre la deuxième mesure et la première mesure,
• on compare la première mesure à un premier seuil,
- si la première mesure est supérieure à un premier seuil, alors o on compare la différence de mesure à un deuxième seuil, o si la différence de mesure est supérieure à un deuxième seuil alors la détection est validée sur les deux capteurs inductifs, sinon elle est validée sur le premier capteur inductif,
- sinon, si la première mesure est inférieure au deuxième seuil, alors :
o on compare la différence de mesure à un deuxième seuil, o si la différence de mesure est supérieure à un deuxième seuil alors la détection est validée sur le deuxième capteur inductif, sinon aucune détection n’est validée.
Avantageusement, le potentiel fixe est la masse électrique.
L’invention s’applique également à une poignée de portière automobile, comprenant un dispositif de détection selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment.
L’invention concerne tout véhicule automobile, comprenant un dispositif de détection selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment.
D’autres objets, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre à titre d’exemple non limitatif et à l’examen des dessins annexés dans lesquels :
- la Figure 1 est une vue schématique du dispositif de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller selon l’invention,
- la Figure 2 est une vue schématique en coupe d’une poignée de portière de véhicule comprenant le dispositif de détection de la figure 1 ,
- la Figure 3 est un logigramme illustrant le procédé de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller selon l’invention. - la Figure 4 illustre les variations de mesures inductives selon quatre combinaisons de positions A, B, C, D des deux cibles et la détection correspondante : la figure 4a représente la première mesure inductive associée à la première cible selon le temps t, la figure 4b représente la deuxième mesure inductive associée à la deuxième cible selon le temps t et la figure 4c représente la différence entre la deuxième mesure inductive et la première mesure inductive selon le temps t.
- la Figure 5 représente schématiquement une bobine du dispositif de détection selon l’invention sur deux couches de circuit imprimé, une première couche 10a, et une deuxième couche 10b.
Le dispositif de détection D selon l’invention est illustré à la figure 1. Le dispositif D comprend au moins un premier capteur inductif A1 , comprenant une première cible 20, une bobine B, des moyens de contrôle M1 , M2 dudit capteur et un circuit imprimé 10 comprenant un microcontrôleur (non représenté).
La première cible 20 est apte à se déplacer vers la bobine B par appui de l’utilisateur sur une zone de verrouillage S1 (ou de déverrouillage S2) déformable située sur la face externe de la poignée P.
Dans un but purement explicatif on considérera que le premier capteur A1 est dédié à la détection d’intention de verrouiller et la cible 20, située à l’intérieur de la poignée P est solidaire d’une zone de verrouillage S1 déformable et située sur la face externe de la poignée P (cf. figure 2).
L’appui par l’utilisateur sur cette zone de verrouillage S1 (cf. figure 2), qui est déformable entraîne le déplacement de la première cible 20 vers la bobine B et la détection d’intention de verrouiller est ainsi validée.
Les moyens de contrôle M1 , M2 se présentent sous la forme :
• d’un circuit d’oscillation M1 de fréquence, ou type circuit oscillant LC comprenant ;
o des capacités C1 , C2,
o une inductance L (la bobine B),
o un moyen d’excitation à une fréquence de résonance FR, tel qu’une porte inverseuse 40, un tel circuit est connu de l’homme du métier, et sous la forme
• d’un circuit de mesure M2 de la fréquence réelle FB de résonance du circuit oscillant M1 , compris par exemple dans le microcontrôleur situé dans le circuit imprimé 10 (cf. figures 1 et 2). Selon l’invention, le dispositif de détection D comprend en outre un deuxième capteur inductif A2, dédié à la détection de d’intention de déverrouiller, comprenant lui - même :
• une deuxième cible 30 en forme de boucle, telle qu’une première extrémité E1 de la boucle est reliée à un potentiel fixe, par exemple à la masse électrique et une deuxième extrémité E2 de la boucle est reliée à des moyens de commutation S1 ayant deux états :
- dans un premier état P1 , la deuxième extrémité E2 de la boucle est reliée au même potentiel fixe que la première extrémité E1 , par exemple à la masse électrique,
- dans un deuxième état P2, la deuxième extrémité E2 de la boucle est reliée à un potentiel flottant, c'est à dire un potentiel non fixe,
• des moyens de contrôle M3 des moyens de commutation S1.
L’invention propose également que la bobine B du premier capteur inductif A1 soit commune au deuxième capteur inductif A2. En d’autres termes, la bobine est agencée de telle manière qu’elle se trouve en même temps en vis-à-vis de la première cible 20 et en vis-à-vis de la deuxième cible 30.
Dans un mode de réalisation préférentielle, le premier capteur A1 est dédié à la détection de verrouillage et est situé dans la poignée P de telle manière à détecter un appui sur a face avant de la poignée P, c'est-à-dire sur la face orientée vers l’extérieur du véhicule V. Cet appui est réalisé sur une zone de verrouillage S1 afin de verrouiller la portière du véhicule V.
Le deuxième capteur A2, quant à lui est dédié à la détection de déverrouillage et est situé dans la poignée P de telle manière à détecter un appui sur la face interne de la poignée P, c'est-à-dire sur la face orientée vers le véhicule V, entre la poignée P et la portière du véhicule. Cet appui est réalisé sur une zone de déverrouillage S2 afin de déverrouiller la portière du véhicule V.
Les deux cibles 20 et 30 se trouvent de part et d’autre du circuit imprimé 10, qui est situé à l’intérieur de la poignée P.
Dans ce mode de réalisation préférentielle du dispositif de détection D selon l’invention, la bobine B est constituée de plusieurs enroulements planaires, selon le plan du circuit imprimé 10. Un enroulement est constitué de spires concentriques. Dans le cas où le circuit imprimé 10 comprend plusieurs couches, alors il est possible que sur chaque couche se trouve un enroulement de spires de la bobine B, ceci est illustré à la figure 5. Il est aussi possible selon l’invention de n’avoir qu’un enroulement, ou que deux enroulements de spires sur une ou deux couches d’un circuit imprimé 10, ledit circuit imprimé 10 comprenant au moins deux couches. A la figure 5, le circuit imprimé 10 est composé de deux couches 10a et 10b. Sur une première couche 10a, se trouve un premier enroulement Ba de la bobine B. Sur une deuxième couche 10b, se trouve un deuxième enroulement Bb de la bobine B. Le premier enroulement Ba et le deuxième enroulement Bb sont préférentiellement identiques, sans que cela soit limitatif, et reliés entre eux électriquement par deux vias V1 , et V2 traversant la première couche 10a et la deuxième couche 10b. Au moins un enroulement, par exemple le premier enroulement Ba se situe en vis-à-vis de la première cible 20 (non représentée à la figure 5) et au moins un enroulement, par exemple le deuxième enroulement Bb se situe en vis-à-vis de la deuxième cible 30 (cf. figure 5).
Bien sûr, le circuit imprimé 10 peut être constitué d’une pluralité de couches, dans ce cas, selon l’invention chaque couche peut comprendre un enroulement de spires de la bobine B. Lesdits enroulements sont reliés entre eux, afin de constituer une seule bobine B, commune aux deux cibles 20, 30 et donc commune aux deux capteurs A1 , A2.
La bobine B est constituée d’enroulements sur une ou plusieurs couches de circuit imprimé 10 afin de présenter au moins un enroulement en vis-à-vis de la première cible 20 et au moins un enroulement en vis-à-vis de la deuxième cible 30. La fréquence réelle de résonance FB du circuit oscillant M1 varie donc en fonction de la distance entre la première cible 20 et la bobine B mais aussi en fonction de la distance entre la deuxième cible 30 et la bobine B.
On entend par « boucle », une cible A2 ayant la forme d’une boucle ouverte, d’un arc de cercle, d’une forme en arrondi, dont les deux extrémités, la première extrémité E1 et la deuxième extrémité E2 ne se rejoignent pas ou ne sont pas reliées électriquement entre elles (cf. figure 1 ).
On entend par potentiel « flottant », un potentiel qui n’est relié à aucun potentiel fixe. La deuxième extrémité E2, dans le deuxième état P2, est dans ce cas reliée à un potentiel qui peut prendre n’importe quelle valeur.
Les moyens de commutation S1 se présentent par exemple sous la forme d’un interrupteur ou d’un transistor.
Les moyens de contrôle M3 des moyens de commutation S1 se présentent par exemple, sous la forme de logiciels intégrés dans le microcontrôleur situé dans le circuit imprimé 10.
Le procédé de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière de véhicule automobile V, illustré à la figure 3 va maintenant être décrit :
Dans une étape préalable (étape E0, cf. figure 3) on équipe le dispositif de détection D du deuxième capteur inductif A2 tel que décrit précédemment. Puis on positionne (étape E1 ) les moyens de commutation S1 dans le deuxième état P2, de telle manière à ce que la deuxième extrémité E2 de la deuxième cible 30 soit reliée électriquement à un potentiel flottant.
Dans cette configuration, la deuxième cible 30 ne fonctionne plus en tant que cible du deuxième capteur inductif A2. En effet, dans cette configuration, le courant électrique ne peut pas circuler dans deuxième cible 30 en forme de boucle, et il n’y a donc pas de courant induit dans la deuxième cible 30 , cette dernière ne peut donc pas agir sur le champ électromagnétique provenant de la bobine B .En conséquence, si la fréquence réelle de résonance FB du circuit LC varie, cela n’est pas dû à un déplacement de la deuxième cible B par rapport à la bobine B, mais uniquement dû au déplacement de la première cible 20 vers la bobine B.
Dans cette configuration où les moyens de commutation S1 sont dans le deuxième état P2, le dispositif de détection est configuré pour détecter un appui sur le premier capteur inductif A1 , c'est-à-dire un appui sur la zone de verrouillage S1.
On réalise alors une première mesure de la fréquence réelle FB de résonance du circuit LC que l’on appelle N1.
Puis dans une deuxième étape E2, on positionne les moyens de commutation S1 dans le premier état P1 , de telle manière à ce que la deuxième extrémité E2 de la deuxième cible 30 soit reliée électriquement au même potentiel que la première extrémité E1 , par exemple à la masse électrique.
Dans cette configuration, la deuxième cible 30 fonctionne en tant que cible du deuxième capteur inductif A2. La première cible A1 , quant à elle fonctionne en permanence en tant que cible du premier capteur inductif A1 , quelle que soit la configuration des moyens de commutation S1.
On réalise alors une deuxième mesure de la fréquence réelle FB de résonance du circuit LC que l’on appelle N2.
Le procédé de détection selon l’invention réside sur l’hypothèse qu’entre la première mesure N1 et la deuxième mesure N2, la position de la première cible 20 vis-à- vis de la bobine B et la position de la deuxième cible 30 vis-à-vis de la bobine B ne changent pas. La première mesure N1 et la deuxième mesure N2 sont donc réalisées très rapidement et le basculement des moyens de commutation S1 entre le deuxième état P2 et le premier état P1 est également très rapide, de l’ordre de quelques ps ou ms.
Dans l’étape suivante (étape E3), on calcule la différence entre la deuxième mesure N2 et la première mesure N1 de la fréquence réelle de résonance du circuit LC, soit :
AN = N 2 - NI Ensuite, le procédé selon l’invention, propose de comparer la première mesure N1 à un premier seuil Th1 (étape E4a).
Si la première mesure N1 est supérieure au premier seuil Th1 , alors on compare la différence DN de mesures à un deuxième seuil Th2 (étape E5b).
• Si la différence de mesure DN est supérieure au deuxième seuil Th2, alors la détection est validée sur les deux capteurs inductifs A1 , A2 (étape E6a),
• si la différence de mesure DN est inférieure au deuxième seuil Th2, alors la détection est validée sur les deux capteurs inductifs A1 , A2, alors la détection est validée sur le premier capteur inductif A1 (étape E6d).
Sinon si la première mesure N1 est inférieure au premier seuil Th1 , alors on compare la différence DN de mesures à un deuxième seuil Th2 (étape E5b).
• Si la différence de mesure DN est supérieure au deuxième seuil Th2, alors la détection est validée sur le deuxième capteur inductif A2 (étape E6b),
• si la différence de mesure DN est inférieure au deuxième seuil Th2, alors aucune détection n’est validée, ni sur le premier capteur inductif A1 , ni sur le deuxième capteur inductif A2 (étape E6c).
Bien sûr, le procédé est répété après chaque détection. Les moyens de commutation S1 basculent entre le deuxième état P2 et le premier état P1 à fréquence fixe.
Le procédé de détection peut être amorcé et démarré lorsqu’un badge d’utilisateur compatible a été identifié autour du véhicule V et le procédé de détection peut se mettre en veille lorsqu’aucun badge d’utilisateur compatible n’a été identifié dans un rayon autour du véhicule V.
La figure 4 illustre la variation de la première mesure N1 , de la deuxième mesure N2 et de la différence de mesure DN pour les quatre cas de détection possibles, A, B, C, D selon le temps t, où :
• Le cas « A » correspond à l’absence de détection, aucune intention de verrouiller ni de déverrouiller n’est détectée, aucun appui de l’utilisateur.
• Le cas « B » correspond à la validation de détection sur le premier capteur inductif A1 , donc à l’intention de verrouiller.
• Le cas « C » correspond à la validation de détection sur le deuxième capteur inductif A2, donc à l’intention de déverrouiller.
• Le cas « D » correspond à la validation sur les deux capteurs inductifs A1 , et A2, donc correspond au cas où un utilisateur appuierait sur les deux zones, de verrouillage ou de déverrouillage, en même temps, ce qui peut correspondre, par exemple à la validation d’une autre fonction, comme la fermeture des fenêtres en même temps que le verrouillage de la voiture, ou au verrouillage intérieur du véhicule V.
A la figure 4a, sont représentées les variations de la première mesure N1 , pour les quatre cas A, B, C et D.
A la figure 4b, sont représentées les variations de la deuxième mesure N2, pour les quatre cas A, B, C et D.
A la figure 4b, sont représentées les variations de la différence de mesure DN, pour les quatre cas A, B, C et D.
Pour le cas A :
• La première mesure N1 est inférieure au premier seuil Th1 et la différence de mesure DN est inférieure au deuxième seuil Th2.
Pour le cas B :
• La première mesure N1 est supérieure au premier seuil Th1 et la différence de mesure DN est inférieure au deuxième seuil Th2.
Pour le cas C :
• La première mesure N1 est inférieure au premier seuil Th1 et la différence de mesure DN est supérieure au deuxième seuil Th2.
Pour le cas D :
• La première mesure N1 est supérieure au premier seuil Th1 et la différence de mesure DN est supérieure au deuxième seuil Th2.
L’invention permet donc judicieusement d’intégrer deux capteurs inductifs dans une poignée de portière, chaque capteur étant dédié à une intention, de verrouiller ou de déverrouiller la portière, de manière optimisée (un seul circuit LC), peu coûteuse et robuste.
L’invention est ingénieuse dans la mesure où la distinction entre les détections (verrouillage, déverrouillage, les deux, ou aucun détection) est réalisée par l’intermédiaire d’une conception spécifique d’une cible d’un des deux capteurs (en forme de boucle), dont une extrémité est reliée de manière spécifique à des potentiels (fixe ou flottant) permettant audit capteur de jouer un rôle actif en tant que capteur inductif ou passif, c'est- à-dire que la cible ne permet plus alors une détection inductive.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de détection (D) d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière d’un véhicule automobile, ledit dispositif (D) comprenant au moins un premier capteur inductif (A1 ), comprenant une première cible (20), un circuit oscillant (M1 ) comprenant une bobine (B), des moyens de mesure d’une fréquence de résonance dudit circuit (M2), et un circuit imprimé, (10), le dit dispositif (D) étant caractérisé en ce qu’il comprend un deuxième capteur inductif (A2) comprenant :
• une deuxième cible (30) en forme de boucle, telle qu’une première extrémité (E1 ) de la boucle est reliée à un potentiel fixe, et une deuxième extrémité (E2) de la boucle reliée à des moyens de commutation (S1 ) ayant deux états :
- dans un premier état (P1 ), la deuxième extrémité (E2) de la boucle est reliée audit potentiel fixe,
- dans un deuxième état (P2), la deuxième extrémité (E2) de la boucle est reliée à un potentiel flottant,
• des moyens de contrôle (M3) des moyens de commutation (S1 ), la bobine (B) du premier capteur inductif (A1 ) étant commune au deuxième capteur inductif (A2).
2. Dispositif de détection (D) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la première cible (20) et la deuxième cible (30) sont situées de part et d’autre du circuit imprimé (10) et que la bobine (B) est constituée d’enroulement de spires (Ba, Bb) reliés électriquement entre eux, situés chacun sur une couche (10a, 10b) du circuit imprimé.
3. Dispositif de détection (D) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le potentiel fixe est la masse électrique.
4. Procédé de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière de véhicule automobile, par un dispositif de détection (D) comprenant au moins un premier capteur inductif (A1 ), comprenant une première cible (20), un circuit oscillant (M1 ) comprenant une bobine (B), des moyens de mesure d’une fréquence de résonance dudit circuit (M2), et un circuit imprimé, (10), ledit procédé étant caractérisé en ce qu’il comprend les étapes suivantes :
• on équipe préalablement le dispositif de détection (D) d’un deuxième capteur inductif (A2) comprenant : - une deuxième cible (30) en forme de boucle, telle qu’une première extrémité (E1 ) de la boucle est reliée à un potentiel fixe, et une deuxième extrémité (E2) de la boucle reliée à des moyens de commutation (S1 ) ayant deux états :
o dans un premier état (P1 ), la deuxième extrémité (E2) de la boucle est reliée audit potentiel fixe,
O dans un deuxième état (P2), la deuxième extrémité (E2) de la boucle est reliée à un potentiel flottant,
- des moyens de contrôle(M3) des moyens de commutation (S1 ), la bobine (B) du premier capteur inductif (A1 ) étant commune au deuxième capteur inductif (A2),
• on positionne les moyens de commutation (S1 ) dans le deuxième état (P2) et on réalise une première mesure (N1 ) d’une fréquence réelle de résonance du circuit (M1 ),
· on positionne les moyens de commutation (S1 ) dans le premier état (P1 ) et on réalise une deuxième mesure (N2) d’une fréquence réelle de résonance du circuit (M1 ),
• on calcule la différence de mesure (DN) entre la deuxième mesure (N2) et la première mesure (N1 ),
on compare la première mesure (N1 ) à un premier seuil (Th1 ),
- si la première mesure (N1 ) est supérieure à un premier seuil (Th1 ), alors,
o on compare la différence de mesure (DN) à un deuxième seuil (Th2),
o si la différence de mesure (DN) est supérieure à un deuxième seuil (Th2) alors la détection est validée sur les deux capteurs inductifs (A1 , A2), sinon elle est validée sur le premier capteur inductif (A1 ),
- sinon, si la première mesure (N1 ) est inférieure au deuxième seuil (Th 1 ), alors :
o On compare la différence de mesure (DN) à un deuxième seuil (Th2), o Si la différence de mesure (DN) est supérieure à un deuxième seuil (Th2) alors la détection est validée sur le deuxième capteur inductif (A2), sinon aucune détection n’est validée.
5. Procédé de détection selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la potentiel fixe est la masse électrique.
6. Poignée (P) de portière automobile, caractérisée en ce qu’elle comprend un dispositif de détection (D) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3.
7. Véhicule automobile (V), caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de détection (D) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3.
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