FR3087219A1 - DETECTION DEVICE FOR INTENDING TO LOCK OR UNLOCK A MOTOR VEHICLE DOOR AND RELATED DETECTION METHOD - Google Patents
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Abstract
La présente invention a pour objet un dispositif de détection (D', D") d'intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière d'un véhicule automobile, ledit dispositif (D', D") comprenant au moins un capteur inductif (A2, A3), ledit capteur comprenant une cible (Cb, C2), et une bobine primaire (B1, B2), selon l'invention, l'une de la cible (Cb) ou de la bobine primaire (B2) est reliée à : • au moins une résistance (R3, R4) et au moins une capacité (C3, C4) en série afin de constituer un circuit résonant, ayant une fréquence de résonance (Fres), • et le dispositif comprend : • des moyens d'excitation (200, 201) dudit circuit à une fréquence prédéterminée (F) différente de la fréquence de résonance (Fres) dudit circuit, • des moyens de mesure (100, 101) de la tension aux bornes respectivement de la cible (Cb) ou de la bobine primaire (B2), • des moyens de comparaison (M3a, M3b) de ladite tension (VCb, VB2) à un seuil prédéterminé (Th, Th') afin de détecter l'intention de verrouiller ou de déverrouiller.The subject of the present invention is a detection device (D ', D ") of intention to lock or unlock a door of a motor vehicle, said device (D', D") comprising at least one inductive sensor (A2 , A3), said sensor comprising a target (Cb, C2), and a primary coil (B1, B2), according to the invention, one of the target (Cb) or of the primary coil (B2) is connected to : • at least one resistor (R3, R4) and at least one capacitor (C3, C4) in series in order to constitute a resonant circuit, having a resonant frequency (Fres), • and the device comprises: • means of excitation (200, 201) of said circuit at a predetermined frequency (F) different from the resonance frequency (Fres) of said circuit, • means for measuring (100, 101) of the voltage across the target respectively (Cb) or of the primary coil (B2), • means of comparison (M3a, M3b) of said voltage (VCb, VB2) at a predetermined threshold (Th, Th ') in order to detect the intention to lock or unlock.
Description
Dispositif d’intention de verrouiller ou déverrouiller une portière de véhicule automobile et procédé de détection associéDevice intended to lock or unlock a motor vehicle door and associated detection method
L’invention concerne un dispositif de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière de véhicule automobile par un utilisateur, un procédé de détection associé ainsi qu’une poignée de portière de véhicule comprenant ledit dispositif.The invention relates to a device for detecting an intention to lock or unlock a door of a motor vehicle by a user, an associated detection method as well as a handle for a vehicle door comprising said device.
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.Nowadays, vehicle door handles are equipped with devices to detect an intention to lock or unlock a door. Said detection coupled with the recognition of a “hands-free” electronic badge for remote access control, worn by this user, allows 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. By approaching or pressing a specific point on the door handle of the vehicle, called "unlocking zone", the door (or alternatively all the doors) is (are) unlocked (unlocked) without any other action of 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 momentarily on another specific place on the handle, called "locking zone". . This gesture automatically locks the doors of the vehicle.
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.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.
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.Generally, 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.
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 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.The control means excite the coil at a so-called resonant frequency Fr, for example 5 MHz via an oscillating circuit, of the “LC” type, consisting of inductance L (the coil) and at least of capacitors C. The control means in return measure the actual resonant frequency F B of the oscillating circuit which is a function of the distance between the target and the coil. 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 or unlocking zone of 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.
Le dispositif de détection comprend en outre une antenne radio 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.The detection device further comprises a radio frequency antenna. 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. 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. 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.
De tels véhicules, sont donc équipés de poignées de portière comprenant un dispositif de détection comprenant lui-même une antenne radiofréquence, et deux capteurs inductifs reliés à un microcontrôleur, intégré dans un circuit imprimé et alimentés en tension.Such vehicles are therefore equipped with door handles comprising a detection device itself comprising a radio frequency antenna, and two inductive sensors connected to a microcontroller, integrated in a printed circuit and supplied with voltage.
A la figure 1, est illustré un dispositif de détection D de l’art antérieur. Le dispositif de détection D comprend un capteur inductif A1 comprenant :In FIG. 1, a detection device D of the prior art is illustrated. The detection device D comprises an inductive sensor A1 comprising:
• Une bobine B, • Une cible C.• A coil B, • A target C.
Deux capacités montées en parallèle C1, et C2, la bobine B reliée aux deux capacités C1, C2 formant un circuit oscillant, • Un amplificateur Amp de tension, • Des moyens de contrôle M1.Two capacitors mounted in parallel C1, and C2, the coil B connected to the two capacitors C1, C2 forming an oscillating circuit, • A voltage amplifier Amp, • Control means M1.
Comme expliqué auparavant, les moyens de contrôle M1 permettent au circuit oscillant de rentrer en résonance. Les moyens de contrôle M1 déterminent la distance entre la cible C et la bobine B en mesurant la durée nécessaire au circuit oscillant pour effectuer un nombre prédéterminé d’oscillation.As explained before, the control means M1 allow the oscillating circuit to return to resonance. The control means M1 determine the distance between the target C and the coil B by measuring the time required for the oscillating circuit to perform a predetermined number of oscillations.
Si la cible C se rapproche de la bobine B, la fréquence du circuit augmente et donc également le nombre d’oscillation pour une durée donnée.If the target C approaches the coil B, the frequency of the circuit increases and therefore also the number of oscillations for a given duration.
Ainsi, la durée nécessaire pour effectuer un nombre prédéterminé d’oscillation sera plus courte.Thus, the time required to perform a predetermined number of oscillations will be shorter.
L’inconvénient d’un tel circuit réside dans la précision du microcontrôleur sur la mesure de la fréquence d’oscillation. L’horloge du microcontrôleur impose une mesure d’un nombre prédéterminé d’oscillations sur une durée de l’ordre de plusieurs centaines de ps, par exemple 700 ps, alors que la variation de la fréquence d’oscillation est de l’ordre de la nanoseconde.The drawback of such a circuit lies in the precision of the microcontroller in measuring the oscillation frequency. The microcontroller's clock requires a measurement of a predetermined number of oscillations over a period of the order of several hundred ps, for example 700 ps, while the variation of the oscillation frequency is of the order of the nanosecond.
L’inconvénient du dispositif de détection D de l’art antérieur réside donc dans la durée de la mesure, qui est trop longue par rapport au phénomène observé.The disadvantage of the prior art detection device D therefore lies in the duration of the measurement, which is too long compared to the phenomenon observed.
L’invention concerne un dispositif de détection (d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière d’un véhicule automobile, ledit dispositif comprenant au moins un capteur inductif, ledit capteur comprenant une cible et une bobine primaire, ledit dispositif étant remarquable en ce qu’au moins l’une de la cible ou de la bobine primaire est reliée à :The invention relates to a device for detecting (intending to lock or unlock a door of a motor vehicle, said device comprising at least one inductive sensor, said sensor comprising a target and a primary coil, said device being remarkable in that that at least one of the target or the primary coil is connected to:
• au moins une résistance et au moins une capacité en série afin de constituer un circuit résonant, ayant une fréquence de résonance, • et en ce que le dispositif comprend :• at least one resistor and at least one capacity in series in order to constitute a resonant circuit, having a resonant frequency, • and in that the device comprises:
• des moyens d’excitation dudit circuit à une fréquence prédéterminée différente de la fréquence de résonance dudit circuit, • des moyens de mesure de la tension aux bornes respectivement de la cible ou de la bobine primaire, • des moyens de comparaison de ladite tension à un seuil prédéterminé afin de détecter l’intention de verrouiller ou de déverrouiller.• means for exciting said circuit at a predetermined frequency different from the resonant frequency of said circuit, • means for measuring the voltage at the terminals of the target or the primary coil respectively, • means for comparing said voltage with a predetermined threshold in order to detect the intention to lock or unlock.
Judicieusement, lorsque la cible est reliée à au moins une résistance et au moins une capacité en série afin de constituer un circuit résonant, ladite cible est alors une bobine secondaire et les moyens d’excitation comprennent la bobine primaire.Judiciously, when the target is connected to at least one resistor and at least one capacitor in series in order to constitute a resonant circuit, said target is then a secondary coil and the excitation means comprise the primary coil.
L’invention concerne également un procédé de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière d’un véhicule automobile par un dispositif de détection comprenant au moins un capteur inductif, ledit capteur comprenant une cible, et une bobine primaire, le procédé étant remarquable en ce qu’il comprend les étapes suivantes :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 one inductive sensor, said sensor comprising a target, and a primary coil, the method being remarkable in that it comprises the following stages:
• on relie au préalable au moins l’une de la cible ou de la bobine primaire à au moins une résistance et au moins une capacité en série afin de constituer un circuit résonant, ayant une fréquence de résonance, • on excite ledit circuit à une fréquence prédéterminée différente de la fréquence de résonance dudit circuit, • on mesure la tension aux bornes respectivement de la cible ou de la bobine primaire et on compare ladite tension à un seuil prédéterminé, afin de valider l’intention de verrouiller ou de déverrouiller la portière.• at least one of the target or the primary coil is connected beforehand to at least one resistor and at least one capacitor in series in order to constitute a resonant circuit, having a resonant frequency, • said circuit is excited to a predetermined frequency different from the resonant frequency of said circuit, • the voltage at the terminals of the target or of the primary coil is respectively measured and said voltage is compared to a predetermined threshold, in order to validate the intention to lock or unlock the door .
Avantageusement, lorsque l’on relie électriquement la cible à une capacité et à une résistance en série, afin de constituer un circuit résonant, la cible est alors constituée d’une bobine secondaire.Advantageously, when the target is electrically connected to a capacitance and a resistor in series, in order to constitute a resonant circuit, the target is then made up of a secondary coil.
L’invention concerne toute poignée de portière de véhicule comprenant un dispositif de détection selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment.The invention relates to any vehicle door handle comprising a detection device according to any of the characteristics listed above.
Finalement, l’invention s’applique à tout véhicule automobile comprenant un dispositif de détection selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment.Finally, the invention applies to any motor vehicle comprising a detection device according to any of the characteristics listed above.
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 :Other objects, characteristics and advantages of the invention will appear on reading the description which follows by way of nonlimiting example and on examining the appended drawings in which:
- la Figure 1 est une vue schématique du dispositif de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller selon l’art antérieur,FIG. 1 is a schematic view of the device for detecting an intention to lock or unlock according to the prior art,
- la Figure 2 est une vue schématique du dispositif de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller selon un premier mode de réalisation de l’invention- Figure 2 is a schematic view of the device for detecting an intention to lock or unlock according to a first embodiment of the invention
- la Figure 3 est une vue schématique du dispositif de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.- Figure 3 is a schematic view of the device for detecting an intention to lock or unlock according to a second embodiment of the invention.
- La Figure 4 est un graphe illustrant la variation de tension aux bornes de la cible ou de la bobine primaire en fonction de la variation de fréquence,FIG. 4 is a graph illustrating the variation in voltage across the terminals of the target or of the primary coil as a function of the variation in frequency,
- La Figure 5 est un logigramme illustrant les différentes étapes du procédé de détection selon l’invention,- Figure 5 is a flow diagram illustrating the different stages of the detection method according to the invention,
- La Figure 6 représente schématiquement une poignée de portière de véhicule automobile comprenant le dispositif de détection selon l’invention.- Figure 6 schematically shows a door handle of a motor vehicle comprising the detection device according to the invention.
Le dispositif de détection D’, D” d’intention de verrouiller ou de déverrouiller selon l’invention est illustré aux figures 2 et 3.The detection device D ’, D” intended to lock or unlock according to the invention is illustrated in FIGS. 2 and 3.
Le dispositif de détection D’, D” est destiné à être embarqué dans un véhicule automobile V, et plus particulièrement à être intégré dans une poignée P de portière de véhicule automobile V afin de détecter l’appui d’un utilisateur sur une zone de verrouillage ou de déverrouillage Z1, en vue de verrouiller ou de déverrouiller le véhicule V (cf.The detection device D ′, D ″ is intended to be installed in a motor vehicle V, and more particularly to be integrated in a handle P of the door of a motor vehicle V in order to detect the support of a user on a zone of locking or unlocking Z1, in order to lock or unlock vehicle V (cf.
figure 6). La figure 6 illustre une poignée de portière P de véhicule V comprenant un dispositif de détection D’, D” selon l’invention.figure 6). FIG. 6 illustrates a door handle P of vehicle V comprising a detection device D ’, D” according to the invention.
Le dispositif de détection D’, D” comprend comme dans l’art antérieur, un capteur inductif A2, A3, comprenant une cible Cb, C2 et une bobine primaire B1, B2 (cf. figure 6)The detection device D ’, D” comprises, as in the prior art, an inductive sensor A2, A3, comprising a target Cb, C2 and a primary coil B1, B2 (cf. FIG. 6)
Cependant l’invention, contrairement à l’art antérieur propose que l’au moins une soit de la cible Cb, soit de la bobine primaire B2 soit reliée à un circuit résonant, sous la forme par exemple d’une résistance R3, R4 et d’une capacité C3, reliées en série, ledit circuit résonant présente une fréquence de résonance Près intrinsèque. Selon l’invention le dit circuit résonant est relié électriquement à des moyens d’excitation 200, 201 dudit circuit à une fréquence prédéterminée F différente de la fréquence de la fréquence de résonance Fres. Le dispositif D’, D” selon l’invention comprend également des moyens de mesure 100, 101 d’une tension VCb, VB2 respectivement aux bornes soit de la cible Cb soit de la bobine primaire B2.However, the invention, unlike the prior art, proposes that at least one is of the target Cb, or of the primary coil B2 is connected to a resonant circuit, in the form for example of a resistor R3, R4 and with a capacity C3, connected in series, said resonant circuit has an intrinsic Near resonance frequency. According to the invention, said resonant circuit is electrically connected to excitation means 200, 201 of said circuit at a predetermined frequency F different from the frequency of the resonance frequency Fres. The device D ', D ”according to the invention also includes means 100, 101 for measuring a voltage V C b, V B 2 respectively at the terminals of either the target Cb or the primary coil B2.
Un premier mode de réalisation du dispositif de détection D’ selon l’invention est illustré à la figure 2, dans lequel la cible Cb est constituée d’une bobine, que l’on appellera bobine secondaire, afin de la distinguer de la bobine primaire B1, B2 du capteur inductif A2, A3.A first embodiment of the detection device D ′ according to the invention is illustrated in FIG. 2, in which the target Cb consists of a coil, which will be called a secondary coil, in order to distinguish it from the primary coil B1, B2 of the inductive sensor A2, A3.
Dans ce mode, la cible Cb, ou bobine secondaire Cb, est reliée à une capacité C3 et à une résistance R3 montées en série. Le circuit secondaire ainsi constitué est un circuit de type « RLC >> (R pour Résistance, L pour Inductance, C pour Capacité) résonant. Ce type de circuit résonant RLC est connu de l’homme du métier. Ledit circuit secondaire à une fréquence de résonance Fres intrinsèque.In this mode, the target Cb, or secondary coil Cb, is connected to a capacitor C3 and to a resistor R3 connected in series. The secondary circuit thus constituted is a “RLC” type circuit (R for Resistance, L for Inductance, C for Capacity) resonant. This type of RLC resonant circuit is known to those skilled in the art. Said secondary circuit has an intrinsic Fres resonance frequency.
Les moyens d’excitation 200 de ce circuit secondaire, sont constitués de la bobine primaire B1, d’un amplificateur Ampa, relié à une capacité C2’ montée en parallèle, et reliés à des moyens d’oscillation M1a compris dans un microcontrôleur 10’. Les moyens d’oscillation M1a consistent en des moyens de génération d’un signal carré de tension à la fréquence souhaitée, connu de l’homme du métier.The excitation means 200 of this secondary circuit, consist of the primary coil B1, of an amplifier Ampa, connected to a capacitor C2 'connected in parallel, and connected to oscillation means M1a included in a microcontroller 10' . The oscillation means M1a consist of means for generating a square voltage signal at the desired frequency, known to those skilled in the art.
Les moyens d’excitation 200 sont adaptés pour que le circuit primaire constitué de la bobine primaire B1 et de la capacité C2’ oscille à la fréquence prédéterminée F différente de la fréquence de résonance Fres du circuit secondaire résonant constitué, quant à lui de la cible Cb, de la résistance R3 et de la capacité C3.The excitation means 200 are adapted so that the primary circuit consisting of the primary coil B1 and of the capacitor C2 'oscillates at the predetermined frequency F different from the resonance frequency Fres of the resonant secondary circuit consisting, in turn of the target Cb, resistance R3 and capacity C3.
Le circuit secondaire résonant reçoit le champ électromagnétique émis par le circuit primaire et oscille à son tour à la fréquence prédéterminée F.The resonant secondary circuit receives the electromagnetic field emitted by the primary circuit and in turn oscillates at the predetermined frequency F.
Des moyens de mesure 100 de la tension aux bornes de la cible Cb se présentent sous la forme d’un démodulateur synchrone S1 ’ commutant entre deux branches, dont une première branche est reliée à une résistance R1’ reliée en série à une capacité CT, reliés à un convertisseur analogique numérique M2a intégré dans le microcontrôleur 10’ et dont une deuxième branche est reliée au microcontrôleur 10’, le signal servant à la démodulation étant le même signal que le signal d’excitation (démodulation synchrone).Measuring means 100 of the voltage at the terminals of the target Cb are in the form of a synchronous demodulator S1 'switching between two branches, of which a first branch is connected to a resistor R1' connected in series to a capacitor CT, connected to an analog digital converter M2a integrated in the microcontroller 10 'and a second branch of which is connected to the microcontroller 10', the signal used for demodulation being the same signal as the excitation signal (synchronous demodulation).
Les moyens de mesure 100 sont reliées électriquement au circuit secondaire, plus précisément à une borne de la cible Cb en un point de jonction J1, situé entre une borne de la cible Cb et une borne de la capacité C3. Lesdits moyens de mesure 100 déterminent la tension VCb aux bornes de la cible Cb.The measuring means 100 are electrically connected to the secondary circuit, more precisely to a terminal of the target Cb at a junction point J1, located between a terminal of the target Cb and a terminal of the capacity C3. Said measuring means 100 determine the voltage V C b at the terminals of the target Cb.
Lorsque la cible Cb s’approche de la bobine B1, la fréquence du circuit secondaire résonant varie, et induit une variation de tension aux bornes de la bobine B1.When the target Cb approaches the coil B1, the frequency of the resonant secondary circuit varies, and induces a voltage variation across the terminals of the coil B1.
Cela est illustré à la figure 4. La fréquence initiale du circuit secondaire, lorsque la cible Cb est dans un état initial, sans contact de la part de l’utilisateur, est la fréquence prédéterminée F, correspondant à une tension initiale V0 aux bornes de la cible Cb.This is illustrated in FIG. 4. The initial frequency of the secondary circuit, when the target Cb is in an initial state, without contact on the part of the user, is the predetermined frequency F, corresponding to an initial voltage V0 across the terminals of the target Cb.
Lorsque la cible Cb se rapproche de la bobine B1, sous l’effet de l’appui de l’utilisateur sur une zone de verrouillage ou de déverrouillage Z1, la fréquence du circuit secondaire résonant augmente jusqu’à une nouvelle valeur F1. A cette nouvelle valeur de fréquence, correspond une nouvelle tension V1 aux bornes de la cible Cb.When the target Cb approaches the coil B1, under the effect of the user pressing on a locking or unlocking zone Z1, the frequency of the resonant secondary circuit increases to a new value F1. This new frequency value corresponds to a new voltage V1 at the terminals of the target Cb.
Le dispositif de détection D’ comprend également des moyens de comparaison M3a entre la mesure de la tension VCb à un seuil prédéterminé Th. Lesdits moyens de comparaison M3a se présentent sous la forme de logiciels situés dans le microcontrôleur 10’.The detection device D 'also comprises means of comparison M3a between the measurement of the voltage V C b at a predetermined threshold Th. Said comparison means M3a are in the form of software located in the microcontroller 10'.
L’invention est judicieuse dans la mesure où la fréquence prédéterminée F étant différente de la fréquence de résonance Fres, une faible variation de fréquence du circuit secondaire résonant induit une grande variation de tension VCb aux bornes de la cible Cb.The invention is judicious insofar as the predetermined frequency F being different from the resonance frequency Fres, a small frequency variation of the resonant secondary circuit induces a large voltage variation V C b at the terminals of the target Cb.
En mesurant la tension VCb aux bornes de la cible Cb, on peut ainsi détecter l’approche de la cible Cb vers la bobine primaire B1. Si la tension VCb dépasse un seuil prédéterminé Th, cela signifie qu’il y a détection d’intention de verrouiller ou déverrouiller la portière du véhicule V.By measuring the voltage V C b at the terminals of the target Cb, it is thus possible to detect the approach of the target Cb to the primary coil B1. If the voltage V C b exceeds a predetermined threshold Th, this means that there is detection of an intention to lock or unlock the door of the vehicle V.
Un deuxième mode de réalisation du dispositif de détection D” selon l’invention est illustré à la figure 3.A second embodiment of the detection device D ”according to the invention is illustrated in FIG. 3.
Dans ce mode de réalisation, la cible C2 est une pièce en métal, il n’y a donc pas de circuit secondaire, et la bobine primaire B2 du capteur inductif A3 est reliée en série à une capacité C4 et à une résistance R4. Le circuit primaire ainsi constitué de la bobine B2, de la capacité C4 et de la résistance R4 en série forme un circuit résonant du type « RLC » (Résistance, Inductance, Capacité). Ledit circuit primaire a une fréquence de résonance Fres intrinsèque.In this embodiment, the target C2 is a metal part, there is therefore no secondary circuit, and the primary coil B2 of the inductive sensor A3 is connected in series to a capacitor C4 and to a resistor R4. The primary circuit thus constituted by the coil B2, the capacitor C4 and the resistor R4 in series forms a resonant circuit of the "RLC" type (Resistance, Inductance, Capacitance). Said primary circuit has an intrinsic Fres resonance frequency.
La bobine primaire B2 du capteur inductif A3 est reliée à des moyens d’excitation 201, comprenant un amplificateur Ampb, relié à des moyens d’oscillation M1b compris dans un microcontrôleur 10”. Les moyens d’oscillation M1b consistent en des moyens de génération d’un signal carré de tension à la fréquence souhaitée, connu de l’homme du métier.The primary coil B2 of the inductive sensor A3 is connected to excitation means 201, comprising an amplifier Ampb, connected to oscillation means M1b included in a 10 ”microcontroller. The oscillation means M1b consist of means for generating a square voltage signal at the desired frequency, known to those skilled in the art.
Les moyens d’excitation 201 sont adaptés telle manière que le circuit primaire oscille a une fréquence prédéterminée F différente de la fréquence de résonance Fres intrinsèque dudit circuit.The excitation means 201 are adapted such that the primary circuit oscillates at a predetermined frequency F different from the intrinsic Fres resonance frequency of said circuit.
Des moyens de mesure 101 de la tension aux bornes de la bobine primaire B2 se présentent sous la forme d’un démodulateur synchrone S1” commutant entre deux branches, dont une première branche est reliée à une résistance R1” et en parallèle à une capacité C1 ”, reliée elle-même à un convertisseur analogique numérique M2b intégré dans le microcontrôleur 10” et dont une deuxième branche est reliée au microcontrôleur 10” le signal servant à la démodulation étant le même signal que le signal d’excitation (démodulation synchrone).Means 101 for measuring the voltage at the terminals of the primary coil B2 are in the form of a synchronous demodulator S1 ”switching between two branches, a first branch of which is connected to a resistor R1” and in parallel to a capacitor C1 ”, Itself connected to an analog digital converter M2b integrated in the 10” microcontroller and a second branch of which is connected to the 10 ”microcontroller, the signal used for demodulation being the same signal as the excitation signal (synchronous demodulation).
Les moyens de mesure 101 sont reliées électriquement au circuit primaire résonant, plus précisément à une borne de la bobine B2 en un point de jonction J2, situé entre une borne de la bobine B2 et une borne de la capacité C4. Lesdits moyens de mesure 101 déterminent la tension Vb2 aux bornes de la bobine B2.The measurement means 101 are electrically connected to the resonant primary circuit, more precisely to a terminal of the coil B2 at a junction point J2, located between a terminal of the coil B2 and a terminal of the capacitor C4. Said measuring means 101 determine the voltage Vb2 at the terminals of the coil B2.
Le dispositif de détection D” comprend également des moyens de comparaison M3b entre la mesure de la tension VB2 à un seuil prédéterminé Th’. Lesdits moyens de comparaison M3b se présentent sous la forme de logiciels situés dans le microcontrôleur 10”.The detection device D ”also comprises means of comparison M3b between the measurement of the voltage V B 2 at a predetermined threshold Th '. Said comparison means M3b are in the form of software located in the 10 ”microcontroller.
Lorsque la cible C2 s’approche de la bobine B2, sous l’effet de l’appui de l’utilisateur sur une zone de verrouillage ou de déverrouillage Z1, la fréquence du circuit primaire résonant varie, et induit une variation de tension aux bornes de la bobine B2.When the target C2 approaches the coil B2, under the effect of the user pressing on a locking or unlocking zone Z1, the frequency of the resonant primary circuit varies, and induces a voltage variation across the terminals of coil B2.
Cela est illustré à la figure 4. La fréquence initiale est la fréquence prédéterminée F, correspondant à une tension initiale V0 aux bornes de la bobine primaire B2.This is illustrated in FIG. 4. The initial frequency is the predetermined frequency F, corresponding to an initial voltage V0 across the terminals of the primary coil B2.
Lorsque la cible C2 se rapproche de la bobine primaire B2, la fréquence du circuit primaire résonant augmente jusqu’à une nouvelle valeur F1. A cette nouvelle valeur de fréquence, correspond une nouvelle tension V1 aux bornes de la bobine primaire B2.When the target C2 approaches the primary coil B2, the frequency of the resonant primary circuit increases until a new value F1. This new frequency value corresponds to a new voltage V1 at the terminals of the primary coil B2.
L’invention est judicieuse dans la mesure où la fréquence prédéterminée F étant différente de la fréquence de résonance Fres, une faible variation de fréquence du circuit primaire résonant induit une grande variation de tension VB2 aux bornes de la bobine primaire B2.The invention is judicious insofar as the predetermined frequency F being different from the resonance frequency Fres, a small frequency variation of the resonant primary circuit induces a large voltage variation V B 2 at the terminals of the primary coil B2.
En mesurant la tension VB2 aux bornes de la bobine primaire B2, on peut ainsi détecter l’approche de la cible C2 vers la bobine primaire B2. Si la tension VB2 dépasse un seuil prédéterminé Th’, cela signifie qu’il y a détection d’intention de verrouiller ou déverrouiller la portière du véhicule V.By measuring the voltage V B 2 at the terminals of the primary coil B2, it is thus possible to detect the approach of the target C2 towards the primary coil B2. If the voltage V B2 exceeds a predetermined threshold Th ', this means that there is detection of an intention to lock or unlock the door of the vehicle V.
Le procédé de détection d’intention de verrouiller, ou de déverrouiller, illustré à la figure 5 va maintenant être décrit.The method of detecting an intention to lock, or to unlock, illustrated in FIG. 5 will now be described.
Le procédé de détection selon l’invention d’intention de verrouiller ou de déverrouiller une portière de véhicule automobile par un dispositif de détection D’, D” comprend une étape préalable (étape EO), dans laquelle on équipe le dispositif, comprenant initialement au moins un capteur inductif A2, A3, comprenant lui-même une cible Cb, C2, et une bobine primaire B1, B2, d’au moins une résistance R3, R4 et au moins une capacité C3, C4 que l’on connecte électriquement en série soit à la cible Cb, soit à la bobine primaire B2 afin de constituer un circuit résonant à une fréquence de résonance Fres.The detection method according to the invention of intention to lock or unlock a door of a motor vehicle by a detection device D ′, D ″ comprises a prior step (step EO), in which the device is fitted, initially comprising at at least one inductive sensor A2, A3, itself comprising a target Cb, C2, and a primary coil B1, B2, of at least one resistor R3, R4 and at least one capacitor C3, C4 which are electrically connected by series either to the target Cb, or to the primary coil B2 in order to constitute a resonant circuit at a resonant frequency Fres.
Dans le premier mode de réalisation, dans lequel on relie en série la cible Cb à une résistance R3 et à une capacité C3, la dite cible Cb est alors constituée d’une bobine secondaire.In the first embodiment, in which the target Cb is connected in series to a resistor R3 and to a capacitor C3, said target Cb then consists of a secondary coil.
Puis dans une première étape (étape E1), on excite, par l’intermédiaire des moyens d’excitation 200,201 le circuit résonant ainsi constitué à une fréquence prédéterminée F, différente de la fréquence de résonance Fres.Then in a first step (step E1), the resonant circuit thus formed is excited, by means of the excitation means 200,201, at a predetermined frequency F, different from the resonance frequency Fres.
Ensuite, lors une deuxième étape (étape E2), on détermine, par les moyens de mesure 100, 101, la tension VCb, VB2 aux bornes respectivement soit aux bornes de la cible Cb, soit aux bornes de la bobine secondaire B2.Then, during a second step (step E2), the voltage V C b, V B2 is determined by the measuring means 100, 101 at the terminals respectively at the terminals of the target Cb, or at the terminals of the secondary coil B2 .
On compare alors ladite tension VCb, VB2 mesurée à un seuil prédéterminé Th, Th’ (étape E3).Then comparing said voltage V C b, V B2 measured at a predetermined threshold Th, Th '(step E3).
Si la tension aux bornes de la cible VCb, ou respectivement aux bornes de la bobine primaire VB2 dépasse un seuil prédéterminé Th, Th’ alors il y a détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller la portière du véhicule V (étape E4a), sinon il n’y a pas de détection (étape E4b).If the voltage at the terminals of the target V C b, or respectively at the terminals of the primary coil V B2 exceeds a predetermined threshold Th, Th 'then there is detection of an intention to lock or unlock the door of the vehicle V (step E4a), otherwise there is no detection (step E4b).
Le procédé de détection selon l’invention permet alors une mesure quasi immédiate de la variation de fréquence du circuit résonant (secondaire ou primaire, selon le mode de réalisation du dispositif de détection selon l’invention) et donc une détection quasi immédiate de l’appui de l’utilisateur sur la zone de verrouillage ou de déverrouillage.The detection method according to the invention then allows an almost immediate measurement of the frequency variation of the resonant circuit (secondary or primary, according to the embodiment of the detection device according to the invention) and therefore an almost immediate detection of the user support on the locking or unlocking area.
En effet, avec le dispositif de détection selon l’invention, la durée de mesure est de l’ordre de 30 ps, alors qu’avec le dispositif de l’art antérieur, la durée de mesure était de l’ordre de 700 ps. L’invention permet donc une réduction importante de la durée de mesure, d’un facteur supérieur à 20.Indeed, with the detection device according to the invention, the measurement duration is of the order of 30 ps, while with the device of the prior art, the measurement duration was of the order of 700 ps . The invention therefore allows a significant reduction in the measurement time, by a factor greater than 20.
L’invention permet donc, de manière ingénieuse et peu coûteuse, de réduire considérablement la durée de mesure d’un capteur inductif, lors d’un appui par un 5 utilisateur sur une zone de verrouillage ou de déverrouillage d’une poignée de portière de véhicule automobile.The invention therefore makes it possible, ingeniously and inexpensively, to considerably reduce the measurement time of an inductive sensor, when a user presses on a zone for locking or unlocking a door handle of motor vehicle.
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| FR2989493A1 (en) * | 2012-04-11 | 2013-10-18 | Michel Martin Emmanuel | Inductive proximity detector i.e. contactless sensor, has signal processing unit processing signal, where processing unit determines presence or absence of metal target and tag in vicinity of detector and communicates with tag |
| US20150184993A1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-02 | Texas Instruments Incorporated | Resonant inductive sensing with active resonator target |
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2018
- 2018-10-11 FR FR1859431A patent/FR3087219B1/en active Active
Patent Citations (2)
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| FR2989493A1 (en) * | 2012-04-11 | 2013-10-18 | Michel Martin Emmanuel | Inductive proximity detector i.e. contactless sensor, has signal processing unit processing signal, where processing unit determines presence or absence of metal target and tag in vicinity of detector and communicates with tag |
| US20150184993A1 (en) * | 2013-12-30 | 2015-07-02 | Texas Instruments Incorporated | Resonant inductive sensing with active resonator target |
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