La présente invention concerne un dispositif de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’un ouvrant de véhicule automobile par un utilisateur comprenant un capteur capacitif et un capteur inductif.

Le dispositif est destiné à être intégré dans une poignée ou dans un encadrement de l’ouvrant. Le dispositif comprend une source de tension, un circuit imprimé et un capteur capacitif de détection d’une approche de l’utilisateur et/ou d’un contact d’une main de l’utilisateur sur la poignée ou l’encadrement comprenant un circuit de mesure capacitif et au moins un organe supportant une électrode raccordée électriquement au circuit imprimé par ledit au moins un organe.

De nos jours, les poignées de portières de véhicule sont équipées de dispositif de détection de la présence d’un utilisateur. La détection de la présence d’un utilisateur 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 s’approche de la poignée ou 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 s’approche ou 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 de présence comprennent généralement deux capteurs capacitifs, sous la forme de deux électrodes reliées électriquement à un circuit imprimé, intégrées dans la poignée de portière chacune dans une zone précise de verrouillage ou de déverrouillage. Généralement, une électrode est dédiée à chaque zone, c'est-à-dire une électrode est dédiée à la détection de l’approche et/ou du contact de la main de l’utilisateur dans la zone de verrouillage et une électrode est dédiée à la détection de l’approche et/ou du contact de la main de l’utilisateur dans la zone de déverrouillage. Le dispositif de détection de présence 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 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.

Des véhicules automobiles sont donc équipés de poignées d’ouvrant ou d’encadrement d’ouvrant comprenant un dispositif de détection comprenant lui-même une antenne radiofréquence, généralement basse fréquence et deux électrodes reliées à un microcontrôleur, intégré dans un circuit imprimé et alimenté en tension.

Cependant, ce dispositif de détection de l’art antérieur présente des inconvénients majeurs.

En l’occurrence, la détection de l’approche d’un utilisateur par au moins un capteur capacitif n’est pas robuste et génère de fausses détections.

En particulier, dans certaines conditions environnementales, lorsque l’air ambiant est humide, ou lorsqu’il y a du sel sur les routes, il se crée un couplage capacitif entre, d’une part, la ou les zones de détection et, d’autre part, les parties métalliques du véhicule, ce qui empêche toute détection de présence d’un utilisateur par les capteurs capacitifs.

De plus, les gouttes de pluie ou les flocons de neige sur la poignée de portière augmentent la valeur de la capacité mesurée par les capteurs capacitifs, déclenchant ainsi de fausses détections.

Enfin, la détection par des capteurs capacitifs est incompatible avec des poignées recouvertes de peintures métalliques ou comprenant des surfaces chromées, la présence de métal dans la poignée créant un couplage avec les zones de détection et inhibant la détection de présence d’un utilisateur.

Si pour certains véhicules, les fausses détections ne sont pas souhaitées, pour d’autres véhicules, les fausses détections ne sont pas tolérées. C’est le cas des véhicules équipés de poignées déployantes, c'est-à-dire le cas de poignées pour lesquelles la détection de la présence de l'utilisateur commande le mouvement d’une poignée motorisée, qui lorsqu’elle est au repos est complètement intégrée dans la portière et lorsqu’elle est activée se déploie et fait saillie en dehors de la portière. Pour ce type de poignée, le déploiement ou la rétractation intempestive de la poignée due à une fausse détection par les capteurs capacitifs risque de pincer la main de l’utilisateur.

C’est également le cas, pour des véhicules, équipés d’une ouverture par assistance électrique, pour lesquels la détection de déverrouillage s’accompagne non seulement du déverrouillage de la portière mais également de son ouverture. Dans ce cas, les fausses détections engendrent des ouvertures intempestives de la portière.

Et finalement, les fausses détections ne sont pas tolérables pour des véhicules équipés de la fonction de sécurité « Safe Lock », pour lesquels, la détection de verrouillage commande non seulement le verrouillage du véhicule de l’extérieur mais aussi le verrouillage du véhicule de l’intérieur (dispositif antivol). Dans ce cas, les fausses détections peuvent provoquer l’enfermement de l’utilisateur à l’intérieur du véhicule.

Il est aussi connu de remplacer au moins un des capteurs capacitifs par un capteur inductif comprenant une cible métallique qui se déplace vers une bobine du capteur lors de l’appui de l’utilisateur sur la zone de verrouillage ou de déverrouillage. La variation d’inductance de la bobine du capteur inductif, liée à l’approche de la cible permettent de valider la détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage de l’utilisateur. Cependant, ce type de capteur présente également un inconvénient, car il est sensible aux vibrations du véhicule et aux claquements de portières lorsque celles-ci sont fermées brutalement. Il est donc également susceptible d’engendrer de fausses détections.

Le document FR-A-3 044 037 décrit un dispositif de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’une portière de véhicule automobile par un utilisateur, ledit dispositif étant intégré dans une poignée. Le dispositif comprend un capteur capacitif pouvant aussi remplir le rôle de capteur inductif en comprenant respectivement une bobine, une cible métallique amagnétique mobile dont une première face est orientée vers la poignée et une deuxième face est située en vis-à-vis de la bobine. La cible mobile est apte à se déplacer d’une position de repos, située à proximité de la poignée vers une position finale, située à proximité de la bobine, sous l’effet d’un contact de l’utilisateur sur la poignée.

Le dispositif comprend une capacité reliée à la masse, l’électrode mobile, la bobine et la capacité étant connectées entre elles afin de former un circuit résonant, dont une fréquence de résonance varie en fonction d’une variation de capacité de l’électrode mobile, et en fonction de la position de l’électrode mobile, ladite fréquence de résonance diminuant lorsque l’utilisateur s’approche de la poignée et augmentant lorsque l’utilisateur agrippe la poignée et que l’électrode se déplace vers la position finale.

Des moyens d’oscillation de fréquence dudit circuit résonant et de mesure d’une fréquence de résonance dudit circuit résonant sont aussi présents ainsi que des moyens de comparaison de la fréquence de résonance à un premier seuil et à un deuxième seuil, des moyens de contrôle des moyens d’oscillation de fréquence, des moyens de mesure et des moyens de comparaison de la fréquence.

Le dispositif comprend des moyens de mémorisation d’instants, aptes à mémoriser le premier instant de passage de la fréquence de résonance en dessous d’un premier seuil et un deuxième instant de passage de la fréquence de résonance au-dessus d’un deuxième seuil. Il est aussi muni de moyens de calcul d’une durée entre le premier instant et le deuxième instant et de moyens de comparaison de ladite durée avec une durée prédéterminée.

Dans ce document, il n’est pas décrit un capteur inductif avec son circuit de mesure inductif mais un capteur capacitif dont l’électrode peut servir de cible dont le déplacement influe sur la fréquence de résonance d’une bobine. Il s’ensuit que le capteur capacitif ne peut pas remplir entièrement la fonction de capteur inductif et que de fausses détections par interférences entre le circuit de mesure capacitif du capteur capacitif et la partie du capteur capacitif sensé remplir un rôle analogue à un capteur inductif sans en avoir tous les moyens propres peuvent se produire.

De plus et surtout, ce document n’enseigne aucun moyen satisfaisant de rendre une électrode de capteur inductif mobile pour effectuer une action similaire à une cible de capteur inductif se déplaçant sous l’action d’une main de l’utilisateur. Le seul moyen décrit dans ce document est une liaison flexible conductrice présentant un point de pivot reliant électriquement l’électrode au circuit imprimé. Cette liaison flexible conductrice peut ne pas donner entière satisfaction car limitant le déplacement de l’électrode devenue alors cible métallique amagnétique et ainsi diminuant la fiabilité d’une détection par induction.

Par conséquent, le problème à la base de la présente invention est de concevoir un dispositif de détection d’intention de verrouillage et/ou de déverrouillage par un utilisateur d’un ouvrant de véhicule automobile en augmentant la fiabilité de détection du dispositif et en identifiant les fausses détections d’intention de verrouillage et/ou de déverrouillage.

A cet effet, la présente invention concerne un dispositif de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’un ouvrant de véhicule automobile par un utilisateur, le dispositif étant destiné à être intégré dans une poignée ou dans un encadrement de l’ouvrant et comprenant une source de tension, un circuit imprimé et un capteur capacitif de détection d’une approche de l’utilisateur et/ou d’un contact d’une main de l’utilisateur sur la poignée ou l’encadrement comprenant un circuit de mesure capacitif et au moins un organe supportant une électrode raccordée électriquement au circuit de mesure capacitif par ledit au moins un organe, remarquable en ce que le dispositif intègre un capteur inductif avec une cible métallique amagnétique apte à se déplacer sous l’action de la main de l’utilisateur sur la poignée ou l’encadrement, la cible étant associée à une bobine placée dans un circuit oscillant comprenant au moins une capacité et ayant une fréquence de résonance propre en étant relié à un circuit de mesure inductif comprenant des moyens d’oscillation du circuit oscillant à une fréquence de résonance, des moyens de mesure de la fréquence de résonance et des moyens de comparaison entre la fréquence de résonance mesurée et une valeur seuil de fréquence de résonance prédéterminée, afin de détecter l’intention de verrouillage ou de déverrouillage de l’ouvrant par l’utilisateur, ladite intention n’étant validée que quand détectée à la fois par le capteur capacitif et le capteur inductif, la cible du capteur inductif étant portée par l’électrode du capteur capacitif et ledit au moins un organe supportant l’électrode étant déformable élastiquement sous l’action de la main de l’utilisateur sur la poignée ou l’encadrement, les circuits de mesure inductif et de mesure capacitif étant indépendants l’un de l’autre.

Dans ce qui est décrit, il est mentionné une seule électrode mais il est bien entendu possible de prévoir plusieurs électrodes, par exemple une électrode pour détecter une intention de verrouillage et une électrode pour détecter une intention de déverrouillage. Si un capteur capacitif peut détecter une approche de l’utilisateur, un capteur inductif ne détecte qu’un contact d’une main de l’utilisateur sur la poignée ou l’encadrement.

Selon l’invention, le capteur capacitif et le capteur inductif ont des éléments de traitement de mesures séparés et distincts l’un de l’autre, seule la cible et l’électrode, d’une part, et l’organe de support de la cible et de l’électrode, d’autre part, étant mis en commun pour les deux capteurs capacitif et inductif. Il s’ensuit une complète indépendance du fonctionnement des deux capteurs, ce que ne garantissait pas l’état de la technique le plus proche. Par exemple, un élément du circuit de mesure capacitif peut être déficient et entraîner une indisponibilité du capteur capacitif sans que le fonctionnement du capteur inductif en soit altéré et inversement.

Selon l’invention, l’organe supportant l’électrode est déformable élastiquement, alors que l’état de la technique le plus proche prévoyait une liaison flexible conductrice présentant un point de pivot. Un organe déformable élastiquement, avantageusement selon trois dimensions, est plus apte à suivre les déformations de la poignée ou de l’encadrement engendrées par un appui de la main de l’utilisateur qu’une liaison flexible mais présentant tout de même une composante rigide, la flexibilité s’effectuant dans seulement deux directions dans le cas d’une liaison.

Il est à noter que l’association d’un capteur capacitif et d’un capteur inductif ne représente pas une juxtaposition de moyens mais procure une synergie. Par exemple, le capteur capacitif peut détecter l’approche d’un utilisateur, ce que ne peut pas faire un capteur inductif. Il est alors possible de faire varier la fréquence de mesures du capteur inductif en accélérant cette fréquence dès que le capteur capacitif a détecté une approche, le capteur inductif pouvant être en fonctionnement économique au ralenti tant que le capteur capacitif n’a pas détecté cette approche. Lors d’un appui de la main de l’utilisateur, les capteurs capacitif et inductif effectuent des mesures à fréquence rapide pour une détection et la confirmation de la détection d’un capteur par l’autre, par exemple du capteur capacitif par le capteur inductif.

De manière générale, le dispositif de détection selon l’invention, permet une détection fiable et robuste de l’intention de déverrouiller ou de verrouiller le véhicule en n’engendrant pas de fausses détections et en présentant un aspect esthétique discret et une ergonomie permettant le maximum de confort, de sécurité et d’efficacité pour l’utilisateur.

Ceci répond à une besoin très pressant, étant donné que des systèmes effectuant non seulement le déverrouillage mais aussi l’ouverture de l'ouvrant sont en plein développement et que de fausses détections d’intention sont absolument à prescrire pour de tels systèmes.

Dans une première forme de réalisation préférentielle de l’invention, ledit au moins un organe supportant l’électrode du capteur capacitif portant la cible est sous la forme d’une lame soudée sur le circuit imprimé ou sur le circuit de mesure capacitif, une connexion électrique étant créée entre l’électrode et le circuit de mesure capacitif, le cas échéant, via le circuit imprimé.

Une lame soudée est plus flexible qu’une liaison à pivot comme le proposait l’état de la technique le plus proche. La lame soudée est une forme de réalisation de l’organe supportant une électrode raccordée électriquement au circuit de mesure capacitif, le cas échéant, via le circuit imprimé, par ledit au moins un organe. En effet, un capteur capacitif prévoit une liaison électrique entre l’électrode et le circuit de mesure capacitif, ce qui n’est pas le cas pour un capteur inductif entre la cible et le circuit de mesure inductif.

Dans des deuxième et troisième formes de réalisation préférentielle de l’invention, ledit au moins un organe supportant l’électrode est sous la forme d’un bloc de mousse déformable portant une couche métallisée formant l’électrode du capteur capacitif de même que la cible du capteur inductif, la couche métallisée revêtant au moins une portion externe du bloc de mousse destinée à être appliquée contre une portion de paroi interne de la poignée ou de l’encadrement se déformant lors d’un contact d’une main de l’utilisateur sur la poignée ou l’encadrement.

Il est fréquent qu’un ou des blocs de mousse soient présents dans la poignée ou l’encadrement pour servir au maintien et à la protection du dispositif de détection. Ces blocs de mousse réalisant le calage du dispositif dans la poignée ou l’encadrement, permettent d’éviter l’infiltration d’eau au niveau de la détection. La contribution des deuxième et troisième formes de réalisation préférentielle est de modifier un ou deux de ces blocs de mousse en leur rajoutant une couche métallisée formant électrode et cible, donc de leur conférer une fonction supplémentaire avec économie de moyens.

Le bloc de mousse formant l’organe de support de l’électrode n’est pas en majeure partie en matière conductrice d’électricité. C’est un élément intégré au bloc, par exemple une extension de la couche métallisée ou une languette métallique, conductrice de l’électricité, interne au bloc de mousse qui réalise la connexion électrique entre l’électrode et le circuit de mesure capacitif du capteur capacitif.

Dans la deuxième forme de réalisation préférentielle de l’invention, le bloc de mousse déformable est percé d’un passage s’étendant de la couche externe métallisée formant l’électrode du capteur capacitif vers le circuit imprimé du dispositif, une languette déformable et conductrice étant logée dans le passage, une première extrémité longitudinale de la languette étant connectée à la couche métallisée et une deuxième extrémité longitudinale opposée à la première étant connectée directement au circuit de mesure capacitif ou indirectement via le circuit imprimé.

Cette languette déformable et conductrice représente une autre forme de réalisation de l’organe supportant une électrode la raccordant électriquement au circuit de mesure capacitif.

Dans une forme de réalisation optionnelle, la couche métallisée peut avoir une surface inférieure à la surface totale du bloc de mousse. De cette manière, en plaçant la couche métallisée en la bordant de mousse, par exemple en l’insérant dans une cavité aménagée dans une portion médiane du bloc de mousse, on la protège de tout contact avec de l’eau dans la poignée ou l’encadrement, la mousse sur le pourtour de la couche métallisée faisant corps avec la poignée.

Dans la troisième forme de réalisation préférentielle de l’invention, la couche métallisée se prolonge au moins partiellement autour d’un pourtour externe du bloc de mousse déformable en s’intercalant par une partie intermédiaire entre le bloc de mousse et le circuit imprimé ou le circuit de mesure capacitif, un plot de connexion électrique reposant contre le circuit imprimé ou le circuit de mesure capacitif et étant raccordé électriquement directement au circuit de mesure capacitif ou indirectement via le circuit imprimé, le plot de connexion étant intercalé entre ladite partie intermédiaire de la couche métallisée et le circuit de mesure capacitif ou le circuit imprimé, l’électrode étant ainsi raccordée au circuit de mesure capacitif.

Dans cette forme de réalisation, c’est la couche métallisée qui forme elle- même l’organe de raccordement au circuit imprimé par son prolongement ne servant pas de cible en association avec un plot. Il n’y a pas besoin de perforer le bloc de mousse pour former un passage interne.

Avantageusement, la bobine du capteur inductif est intégrée au circuit imprimé, le circuit imprimé étant sous forme d’une carte de circuit imprimé portant la bobine sur une de ses faces en vis-à-vis de l’électrode du capteur capacitif formant aussi la cible du capteur inductif. La bobine peut être gravée dans la carte de circuit imprimé.

Avantageusement, le circuit imprimé, la bobine et les circuits de mesure inductif et de mesure capacitif sont logés dans un boîtier fermé en deux parties. Ceci permet de protéger le dispositif contre des infiltrations d’eau ou des chocs. Seul le bloc de mousse métallisée est extérieur au boîtier dans les deuxième et troisième formes de réalisation de l’invention.

Avantageusement, une mousse polyuréthane est ajoutée dans le boîtier pour une protection et un maintien dans le boîtier du circuit imprimé, de la bobine et des circuits de mesure inductif et de mesure capacitif. Cette mousse polyuréthane ne doit pas être confondue avec le bloc de mousse portant une couche métallisée et ne joue aucun rôle dans la connexion électrique entre l’électrode et le circuit de mesure capacitif du capteur capacitif en n’assurant qu’un rôle de calage et d’isolation des éléments placés à l’intérieur du boîtier.

Dans la première forme de réalisation préférentielle de l’invention, l’électrode, la cible et ledit au moins un organe supportant l’électrode portant la cible sont logés dans le boîtier.

Dans les deuxième et troisième formes de réalisation préférentielle de l’invention, le bloc de mousse métallisée est logé hors du boîtier.

L’invention concerne aussi un procédé de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’un ouvrant de véhicule automobile par un utilisateur mettant en oeuvre un tel dispositif de détection comportant un capteur capacitif et un capteur inductif, remarquable en ce que le capteur inductif sert à confirmer une intention de verrouillage ou de déverrouillage de l’ouvrant par un utilisateur détectée par le capteur capacitif, un nombre prédéterminé de mesures relevées au-dessus d’un seuil capacitif pour le capteur capacitif et au-dessus d’un seuil inductif pour le capteur inductif étant nécessaires pour valider une détection, le capteur capacitif prenant des mesures de capacité à une fréquence plus élevée que le capteur inductif prend des mesures de fréquences de résonance quand aucune intention n’est détectée, la fréquence de mesures du capteur inductif étant juste suffisante pour établir une ligne de référence d’une fréquence de résonance sans déplacement de la cible et, quand le capteur capacitif a détecté une approche d’un utilisateur pouvant débouche sur une intention de déverrouillage, la fréquence de mesures du capteur inductif est augmentée en étant sensiblement égale à la fréquence du capteur capacitif avec une plage de variation de +/- 10% autour de cette fréquence de mesures.

Selon le procédé conforme à la présente invention, il est établi une synergie entre le fonctionnement d’un capteur capacitif et le fonctionnement d’un capteur inductif. Au début, dans une phase d’approche de l’utilisateur, seul le capteur capacitif effectue des mesures de détection, le capteur inductif effectuant des mesures de calibration de la fréquence de résonance pour déterminer une valeur seuil de fréquence de résonance. Lors d’une détection d’une approche d’un utilisateur par le capteur capacitif selon la présente invention, par interaction, le capteur inductif est réveillé en ne fonctionnant plus au ralenti et effectue des mesures à fréquence accélérée. Ainsi, les mesures du capteur capacitif sont infirmées ou confirmées par le capteur inductif et une fiabilité des mesures du dispositif de détection est augmentée.

La solution proposée par la présente invention consiste à utiliser un capteur inductif et un capteur capacitif sur une même zone de détection en combinant électrode du capteur capacitif avec cible du capteur inductif. Les deux capteurs sont reliés à deux circuits électroniques indépendants et peuvent donc faire des mesures capacitives et inductives de manière indépendante. Les mesures pourront être réalisées séquentiellement pour éviter des perturbations entre les deux capteurs. La détection n’est effective que si les deux capteurs voient une variation de signal, ce qui renforce la fiabilité de la prise de mesure.

Un tel procédé selon la présente invention permet d’avoir un dispositif de détection qui empêche les fausses détections et qui permet d’avoir une redondance dans les mesures de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage.

Ce qui a été énoncé précédemment est relatif à un déverrouillage mais peut être transposé aisément pour un verrouillage, à la différence de la détection de l’approche de l’utilisateur n’étant plus nécessaire.

L’invention concerne enfin une poignée ou un encadrement d’un ouvrant de véhicule automobile présentant une cavité interne, remarquable en ce que la poignée ou l’encadrement loge un tel dispositif de détection, l’électrode étant en contact avec une portion d’une paroi interne de la poignée ou de l’encadrement délimitant la cavité interne. Avantageusement, au moins une mousse de calage est intercalée entre une partie de la paroi interne de la poignée ou de l’encadrement et le dispositif de détection, la mousse de calage étant revêtue d’une couche métallisée pour faire office dudit au moins un organe supportant l’électrode.

Brève description des dessins

D’autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre et au regard des dessins annexés donnés à titre d’exemples non limitatifs et sur lesquels :

- la figure 1 est une représentation schématique d’un ensemble circuit imprimé, circuit de mesure capacitif, circuit de mesure inductif et électrode capacitive formant aussi cible inductive d’un dispositif de détection d’une intention de verrouillage et/ou de déverrouillage selon la présente invention,

- la figure 2 est une représentation schématique de l’ensemble selon la figure 1 avec détail des éléments du circuit de mesure capacitif et du circuit de mesure inductif selon un mode de réalisation du dispositif de détection conforme à la présente invention,

- les figures 3 à 5 sont des représentations schématiques de vues en coupe longitudinale d’une poignée d’un ouvrant équipée d’un dispositif de détection selon trois formes de réalisation préférentielles alternatives de la présente invention,

- la figure 6 représente un logigramme d’une forme de réalisation d’un procédé de détection d’une intention de verrouillage selon la présente invention.

Dans ce qui va suivre, il n’est pas utilisé une référence spécifique pour la cible du capteur inductif étant donné que cette cible est confondue avec l’électrode 10 du capteur capacitif.

En se référant plus particulièrement aux figures 1 à 5, la présente invention concerne un dispositif de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’un ouvrant de véhicule automobile par un utilisateur, le dispositif étant destiné à être intégré dans une poignée 18 ou dans un encadrement de l’ouvrant, une poignée 18 étant montrée aux figures 3 à 5.

Le dispositif comprend une source de tension, un circuit imprimé 13 et un capteur capacitif de détection de contact d’une main de l’utilisateur sur la poignée 18 ou l’encadrement comprenant un circuit de mesure capacitif 12 et au moins un organe 16, 20 supportant une électrode 10 raccordée électriquement au circuit imprimé 13 par ledit au moins un organe 16, 20.

Ces caractéristiques sont les caractéristiques communes d’un capteur capacitif. Il peut exister un premier organe 16, 20 pour une première électrode 10 détectant une intention de déverrouillage et un deuxième organe pour une deuxième électrode détectant une intention de verrouillage, les première et deuxième électrodes pouvant être associées à des zones de détection différentes.

En effet, dans un capteur capacitif il peut y avoir une première électrode 10 pour détecter une intention de déverrouillage et une deuxième électrode pour détecter une intention de verrouillage, une seule électrode 10 étant montrée aux figures 1 à 5.

A la figure 2, il est montré une électrode 10 reliée à une source de tension dans un circuit comprenant une résistance Rf. Un premier condensateur Cext est relié par une première branche au circuit de mesure capacitif 12 lui-même relié à un circuit imprimé 13 comportant un microprocesseur. Une deuxième branche comprenant au moins un deuxième condensateur, avantageusement deux condensateurs Cf, Cpir, est reliée à la masse en partant en dérivation de la première branche.

Le circuit de mesure capacitif 12 mesure la capacité aux bornes de chaque première ou deuxième électrode 10 afin de détecter la présence, c’est-à-dire l’approche et/ou le contact d’un utilisateur dans les zones de détection, c'est-à-dire dans une zone de verrouillage ou dans une zone de déverrouillage en association avec le microprocesseur intégré dans le circuit imprimé 13.

Selon la présente invention, le dispositif de détection intègre un capteur inductif avec une cible métallique amagnétique apte à se déplacer sous l’action de la main de l’utilisateur sur la poignée 18 ou l’encadrement. La cible est associée à une bobine L placée dans un circuit oscillant comprenant au moins une capacité C1 , C2 et ayant une fréquence de résonance propre en étant relié à un circuit de mesure inductif 1 1. Ceci réalise un capteur inductif.

Le circuit de mesure inductif 1 1 comprend des moyens d’oscillation du circuit oscillant à une fréquence de résonance, des moyens de mesure de la fréquence de résonance et des moyens de comparaison entre la fréquence de résonance mesurée et une valeur seuil de fréquence de résonance prédéterminée, afin de détecter l’intention de verrouillage ou de déverrouillage de l’ouvrant par l’utilisateur quand la fréquence de résonance mesurée diffère de la valeur seuil de fréquence de résonance prédéterminée.

La cible métallique du capteur inductif peut être constituée d’une pièce d’aluminium. La cible métallique est capable de se rapprocher de la bobine L lorsque l’utilisateur appuie sur la zone de détection. Cette pièce métallique n’est pas connectée électriquement au circuit de mesure inductif 11 , seule la bobine L l’étant.

La cible du capteur inductif est également utilisée comme électrode 10 capacitive de détection d’approche. L’électrode est aussi connectée électriquement au circuit de mesure électronique capacitif 12. A la figure 2, il est montré une bobine L pouvant être imprimée sur le circuit imprimé 13. La bobine L peut être gravée sur ou dans le circuit imprimé 13. La bobine L est associée avec deux condensateurs en parallèle C1 et C2 reliés chacun à la masse.

Le circuit de mesure inductif 11 est relié au circuit imprimé 13 et est indépendant du circuit de mesure capacitif 12. Seule l’électrode 10 formant cible est commune aux capteurs capacitif et inductif.

Une intention de verrouillage ou de déverrouillage n’est validée que quand détectée à la fois par le capteur capacitif et le capteur inductif.

La cible du capteur inductif est portée par l’électrode 10 du capteur capacitif et l’organe 16, 20 supportant l’électrode 10 ou chaque électrode dans le cas de deux électrodes est déformable élastiquement sous l’action de la main de l’utilisateur sur la poignée 18 ou l’encadrement.

Pour simplification aux figures 3 à 5, l’électronique raccordée au circuit imprimé 13 formant le circuit de mesure capacitif 12 et le circuit de mesure inductif 11 est montrée au-dessus ou en dessous du circuit imprimé 13, les deux circuits de mesure capacitif 12 et inductif 1 1 étant montrés l’un à côté de l’autre. Ceci n’est pas limitatif.

Dans toutes les formes de réalisation, la bobine L du capteur inductif peut être intégrée au circuit imprimé 13. Le circuit imprimé 13 peut être sous forme d’une carte de circuit imprimé 13 portant la bobine L sur une de ses faces en vis-à-vis de l’électrode 10 du capteur capacitif formant aussi la cible du capteur inductif.

Aux figures 3 à 5, il est montré un raccordement d’un organe de support de l’électrode 10 sur le circuit imprimé 13. Ceci n’est pas limitatif, l’important étant que l’électrode 10 soit raccordée électriquement au dispositif de mesure capacitif 12 pour rendre opérant le capteur capacitif. Ceci peut se faire directement ou indirectement via le circuit imprimé 13, ce qui est montré aux figures 3 à 5 mais n’est pas limitatif.

En se référant à la figure 3, dans une première forme de réalisation préférentielle de l’invention, chaque organe 16 supportant une électrode 10 du capteur capacitif portant la cible du capteur inductif peut être sous la forme d’une lame 16 soudée sur le circuit imprimé 13, la lame 16 soudée étant raccordée électriquement au circuit de mesure capacitif 12. L’électrode 10 peut être d’un seul tenant avec la lame 16 soudée ou être raccordée à la lame 16 soudée. La lame 16 soudée pourrait être soudée sur le circuit de mesure capacitif 12.

Un boîtier 17a, 17b en deux parties s’emboîtant partiellement l’une dans l’autre entoure la totalité du dispositif de détection, électrode 10 et cible comprises. La bobine L se trouve au-dessous de l’électrode 10 en étant gravée dans le circuit imprimé 13. Le dispositif de détection est entouré d’une couche de matière plastique, avantageusement une mousse de polyuréthane dans le boîtier 17a, 17b. La mousse polyuréthane est ajoutée dans le boîtier 17a, 17b pour une protection et un maintien dans le boîtier 17a, 17b du circuit imprimé 13, de la bobine L et des circuits de mesure inductif et capacitif. La lame 16 soudée est en matière conductrice de l’électricité.

Dans des deuxième et troisième formes de réalisation préférentielle de l’invention, montrées aux figures 4 et 5, l’organe, 20 ou chaque organe 20 supportant l’électrode 10 formant aussi cible métallique amagnétique est sous la forme d’un bloc de mousse 20 déformable portant une couche métallisée 22 formant l’électrode 10 du capteur capacitif de même que la cible du capteur inductif.

A la figure 4, la couche métallisée 22 est limitée à la partie active de l’électrode 10 et de la cible servant à la détection. Cette couche métallisée 22 revêt au moins une portion externe du bloc de mousse 20 destinée à être appliquée contre une portion de paroi interne 18a de la poignée 18 ou de l’encadrement se déformant lors d’un contact d’une main de l’utilisateur sur la poignée 18 ou l’encadrement, l’action d’appui en contact étant illustrée par la flèche.

Comme cette couche métallisée 22 est limitée à la partie active de l’électrode 10 donc se trouvant sur une face opposée du bloc de mousse 20 à la face du bloc de mousse 20 reposant contre directement ou indirectement contre le circuit de mesure capacitif 12 ou le circuit imprimé 13, dans la deuxième forme de réalisation préférentielle de l’invention montrée à la figure 4, le bloc de mousse 20 déformable peut être percé d’un passage 21 s’étendant de la couche externe métallisée formant l’électrode 10 du capteur capacitif vers le circuit de mesure capacitif 12 ou le circuit imprimé 13 du dispositif en débouchant vers le circuit de mesure capacitif 12 ou le circuit imprimé 13.

Dans cette deuxième forme de réalisation, une languette 19 déformable et conductrice peut logée en étant introduite dans le passage 21. Une première extrémité longitudinale de la languette 19 peut être connectée à la couche métallisée 22 en étant recourbée pour présenter une surface de contact augmentée avec la face interne de la couche métallisée 22. Une deuxième extrémité longitudinale opposée à la première peut être connectée au circuit de mesure capacitif 12 ou au circuit imprimé 13, par exemple en étant soudée sur le circuit de mesure capacitif 12 ou le circuit imprimé 13. La languette 19 peut être décalée par rapport à la bobine L pour ne pas s’interposer entre la bobine L et l’électrode 10 formant cible. Directement ou indirectement la couche métallisée 22 par l’intermédiaire de la languette 19 est connectée électriquement avec le circuit de mesure capacitif 12, le cas échéant via le circuit imprimé 13.

Dans cette deuxième forme, les circuits de mesure capacitif 12 et inductif 11 se trouvent sur la face opposée du circuit imprimé 13 à la face du circuit connectée avec la languette 19, ce qui n’est pas limitatif. Dans cette deuxième forme de réalisation préférentielle de l’invention comme dans la troisième forme de réalisation préférentielle de l’invention, similairement à la première de réalisation, le dispositif de détection est au moins partiellement logé dans un boîtier 17a, 17b formé de deux parties emboîtées partiellement l’une dans l’autre, le reste du boîtier 17a, 17b étant aussi rempli d’une matière plastique telle que du polyuréthane.

La différence avec la première forme de réalisation est que le bloc de mousse 20 et la couche métallisée 22 se trouvent en dehors du boîtier 17a, 17b. Dans la deuxième forme, le boîtier 17a, 17b comporte un évidement 24 de passage pour l’extrémité de la languette 19 connectée au circuit imprimé 13, cet évidement 24 étant recouvert par le bloc de mousse 20 pour effectuer l’étanchéité du boîtier 17a, 17b avec l’extérieur.

En se référant à la figure 5, dans la troisième forme de réalisation préférentielle de l’invention, la couche métallisée 22 peut se prolonger autour au moins partiellement d’un pourtour externe du bloc de mousse 20 déformable en s’intercalant par une partie intermédiaire 22a entre le bloc de mousse 20 et le circuit imprimé 13. Il est ajouté un plot 23 de connexion électrique reposant contre et raccordé au circuit imprimé 13 qui est intercalé entre ladite partie intermédiaire 22a de la couche métallisée 22 et le circuit imprimé 13, ce plot 23 réalisant la connexion électrique entre la couche métallisée 22 et le circuit imprimé 13. A la place du circuit imprimé, le plot 23 peut être raccordé avec le circuit de mesure capacitif 12, l’important étant que l’électrode 10 soit raccordée électriquement avec le circuit de mesure capacitif 12.

Le plot 23 peut être logé dans le boîtier 17a, 17b tandis que la partie intermédiaire 22a de la couche métallisée 22 se trouve devant un évidement 24 de passage 21 pratiqué dans le boîtier 17a, 17b. De même que pour la deuxième forme de réalisation en ce qui concerne la languette 19, la partie intermédiaire 22a peut être décalée par rapport à la superposition de la portion active de la couche métallisée 22 formant électrode 10 et cible et la bobine L.

L’invention concerne aussi un procédé de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’un ouvrant de véhicule automobile par un utilisateur mettant en oeuvre un dispositif de détection comportant un capteur capacitif et un capteur inductif tel que précédemment décrit.

Le capteur inductif sert à confirmer une intention de verrouillage ou de déverrouillage de l’ouvrant par un utilisateur détectée par le capteur capacitif, avantageusement dans une phase d’approche de l’utilisateur qu’un capteur inductif est incapable de détecter. Avant une telle détection d’approche, le capteur inductif n’est pas en fonctionnement de mesure mais en fonctionnement de réactualisation de la valeur seuil de fréquence de résonance en fonctionnant au ralenti. Lors d’une phase d’approche, le capteur capacitif prend des mesures de capacité à une fréquence plus élevée que le capteur inductif prend des mesures de fréquences de résonance quand aucune intention n’est détectée, la fréquence de mesures du capteur inductif étant juste suffisante pour établir une ligne de référence d’une fréquence de résonance sans déplacement de la cible.

Après détection d’une phase d’approche qui devrait normalement déboucher sur un contact de la main de l’utilisateur sur la poignée 18 ou l’encadrement de l’ouvrant, un nombre prédéterminé de mesures relevées au-dessus d’un seuil capacitif pour le capteur capacitif et au-dessus d’un seuil inductif pour le capteur inductif sont alors nécessaires pour valider une détection.

Quand le capteur capacitif a détecté une approche de l’utilisateur pouvant déboucher sur une intention de déverrouillage, la fréquence de mesures du capteur inductif est augmentée en étant sensiblement égale à la fréquence du capteur capacitif avec une plage de variation de +/- 10% autour de cette fréquence de mesures. Le capteur inductif assure alors une fonction de mesures pour détecter une intention de déverrouillage.

Pour une action de verrouillage, un nombre de mesures des deux capteurs est nécessaire pour effectuer ce verrouillage, le capteur inductif passant ensuite en fonctionnement ralenti avec une fréquence de mesures diminuée juste suffisante pour établir une réactualisation de la fréquence de résonance.

Des adaptations peuvent avoir lieu. Si un des deux capteurs est reconnu comme déficient, seules les mesures de l’autre capteur sont prises en compte dans une durée de fonctionnement déficient. Le nombre de mesures de confirmation peut être variable et dépendre des conditions climatiques régnantes qui influent sur la détection d’un capteur, notamment le capteur capacitif.

Un logigramme d’une forme de réalisation du procédé de détection est montré à la figure 6. On se référera aux autres figures pour les références manquantes à la figure 6 qui sont mentionnées ci-après.

Il est tout d’abord effectué à l’étape 1 une mesure capacitive par le capteur capacitif. Ces mesures s’effectuent par exemple toutes les 15 à 20 millisecondes. Cette mesure concerne une détection d’approche d’un utilisateur.

Il est effectué à l’étape 2 une mesure inductive par le capteur inductif. Ceci s’effectue par activation des oscillations du circuit de mesure inductif 1 1 à sa fréquence de résonance puis par mesure de la fréquence de résonance. La période de mesure est longue tant qu’une détection d’approche par le capteur capacitif n’a pas été réalisée, par étant par exemple d’une seconde ou de plusieurs secondes. Les mesures sont faites non pas pour la détection mais pour avoir par défaut la fréquence de résonance et la réactualiser. Ces mesures s’effectuent par exemple toutes les trois secondes pour économie d’énergie. Le capteur inductif fonctionne au ralenti. Ceci permet de réduire la consommation du capteur inductif qui n’est pas apte à effectuer des mesures de détection d’approche de l’utilisateur.

Un seuil capacitif représentatif d’une détection d’approche de l’utilisateur a été préalablement prédéterminé. A l’étape 3, il est effectué une comparaison de la mesure capacitive effectuée et du seuil capacitif prédéterminé. Si la mesure capacitive effectuée est supérieure au seuil capacitif prédéterminé ce qui est montré par la sortie O, il est effectué une mesure capacitive à l’étape 4 puis une mesure inductive à l’étape 5 avec une période intensive accélérée très courte et une fréquence élevée aussi bien pour des mesures capacitives que pour les mesures inductives intensives et accélérées, par exemple de 2 millisecondes.

Le capteur inductif ne fonctionne alors plus en réactualisation de la fréquence de résonance mais en prises de mesures inductives. Ce n’est plus l’approche de l’utilisateur qui est suivie mais le contact de la main de l’utilisateur sur la poignée 18 ou l’encadrement de l’ouvrant qui est détecté.

Inversement, si la mesure capacitive effectuée est inférieure au seuil capacitif prédéterminé ce qui est montré par la sortie N, il est réeffectué en 1 une mesure capacitive de détection d’approche avec une période courte de 20 millisecondes mais non intensive en étant accélérée. Le capteur inductif fonctionne alors au ralenti.

Un seuil inductif représentatif d’une détection de contact de la main de l’utilisateur avec la poignée 18 ou l’encadrement a été préalablement prédéterminé.

A l’étape , il est effectué une comparaison de la mesure inductive effectuée et du seuil inductif prédéterminé. Si la mesure inductive effectuée est inférieure au seuil inductif prédéterminé ce qui est montré par la sortie N, il est retourné à l’étape 3 pour comparer une mesure capacitive effectuée avec le seuil capacitif prédéterminé, ayant été conclu que l’utilisateur n’est pas en contact avec la poignée 18 ou l’encadrement et pour détecter une phase d’approche de l’utilisateur.

Si la mesure inductive effectuée est supérieure au seuil inductif prédéterminé ce qui est montré par la sortie O, il est effectué à l’étape 7 X mesures de confirmation aussi bien capacitives qu’inductives pour confirmation.

Si cette confirmation n’est pas obtenue, ce qui est montré par la sortie N, il est retourné à l’étape 3. Si cette confirmation est obtenue, ce qui est montré par la sortie O, il est conclu à l’étape 8 à une détection.

Par exemple, si le nombre X est égal à 1 , si le capteur capacitif détecte une approche capacitive et qu’ensuite le capteur inductif détecte un appui de la main de l’utilisateur sur la poignée ou l’encadrement dans un délai prédéterminé, alors une détection d’intention de verrouillage est validée.

Si seulement l’un des deux capteurs enregistre une variation, alors la détection n’est pas reconnue. Le dispositif de détection est muté pour un temps défini.

L’état de confirmation est envoyé à une unité de contrôle de verrouillage ou de déverrouillage des ouvrants du véhicule automobile qui effectue le déverrouillage de l’ouvrant.

Le capteur inductif peut détecter un choc sur la cible et avoir mémorisé préalablement un seuil de choc. Si le seuil de choc et franchi sur le capteur inductif, cela signifie que la force d’appui est anormalement élevée. Cette signature peut provenir d’un choc sur le capteur ou sur le véhicule automobile. Dans ce cas-là, la détection n’est pas effective et le capteur inductif est muté pour un temps défini. Muter un des capteurs évite de détecter d’éventuels rebonds du signal dépassant le seuil de détection correspondant à des fausses détections.

En se référant plus particulièrement aux figures 3 à 5, l’invention concerne enfin une poignée 18 ou un encadrement d’un ouvrant de véhicule automobile présentant une cavité interne logeant un dispositif de détection tel que précédemment décrit. Aux figures 3 à 5, seule une poignée 18 est représentée mais ce qui est énoncé vaut pour un encadrement.

Comme visible à ces figures, l’électrode 10 est en contact avec une portion d’une paroi interne 18a de la poignée 18 ou de l’encadrement délimitant la cavité interne. Aux figures 3 à 5 la flèche pointée la portion de la paroi externe correspondant à la portion 18a de la paroi interne de la poignée 18 indique le sens d’appui de la main de l’utilisateur sur la poignée 18.

Au moins une mousse de calage peut être intercalée entre une partie de la paroi interne de la poignée 18 ou de l’encadrement et le dispositif de détection. Comme montré aux figures 3 à 5, cela peut être cette mousse de calage qui est revêtue d’une couche métallisée 22 pour faire office d’au moins un organe 16, 20 supportant l’électrode 10 et de l'électrode 10 formant cible.