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FR3058751A1 - Procede de detection d'intention de verrouillage ou de deverrouillage d'une portiere de vehicule automobile par un utilisateur et dispositif de detection associe - Google Patents

Procede de detection d'intention de verrouillage ou de deverrouillage d'une portiere de vehicule automobile par un utilisateur et dispositif de detection associe Download PDF

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FR3058751A1
FR3058751A1 FR1661132A FR1661132A FR3058751A1 FR 3058751 A1 FR3058751 A1 FR 3058751A1 FR 1661132 A FR1661132 A FR 1661132A FR 1661132 A FR1661132 A FR 1661132A FR 3058751 A1 FR3058751 A1 FR 3058751A1
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FR
France
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high frequency
frequency antenna
signal generator
antenna
detection device
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Olivier Gerardiere
Sebastien Kessler
Gregory Siguier
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Continental Automotive GmbH
Continental Automotive France SAS
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Continental Automotive France SAS
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Abstract

La présente invention a pour objet un procédé de détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage d'une portière (P) d'un véhicule automobile par un utilisateur, à l'aide d'un dispositif de détection (D') intégré dans une poignée (100') de ladite portière, comprenant une antenne haute fréquence (A'), dont une face se situe à proximité d'une deuxième surface extérieure ou d'une première surface extérieure de la poignée, un circuit d'adaptation d'antenne haute fréquence, un générateur de signal haute fréquence et une unité électronique, l'invention proposant que : • on détermine (E2) un paramètre (R.O.S, p) représentatif d'un rapport entre une puissance émise (a1) par le générateur de signal haute fréquence à destination de l'antenne haute fréquence et une puissance réfléchie (b1) en provenance de l'antenne haute fréquence vers le générateur de signal haute fréquence préalablement mesurées (E1), • on détecte l'intention de verrouillage ou de déverrouillage (E4) lorsque le paramètre est supérieur ou inférieur à un seuil prédéterminé (S) (E3).

Description

Titulaire(s) : CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE Société par actions simplifiée, CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH.
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : CONTINENTAL AUTOMOTIVE FRANCE.
PROCEDE DE DETECTION D'INTENTION DE VERROUILLAGE OU DE DEVERROUILLAGE D'UNE PORTIERE DE VEHICULE AUTOMOBILE PAR UN UTILISATEUR ET DISPOSITIF DE DETECTION ASSOCIE.
FR 3 058 751 - A1 \bf) La présente invention a pour objet un procédé de détection d'intention de verrouillage ou de déverrouillage d'une portière (P) d'un véhicule automobile par un utilisateur, à l'aide d'un dispositif de détection (Dj intégré dans une poignée (100') de ladite portière, comprenant une antenne haute fréquence (A'), dont une face se situe à proximité d'une deuxième surface extérieure ou d'une première surface extérieure de la poignée, un circuit d'adaptation d'antenne haute fréquence, un générateur de signal haute fréquence et une unité électronique, l'invention proposant que:
on détermine (E2) un paramètre (R.O.S, p) représentatif d'un rapport entre une puissance émise (a1 ) par le générateur de signal haute fréquence à destination de l'antenne haute fréquence et une puissance réfléchie (b1 ) en provenance de l'antenne haute fréquence vers le générateur de signal haute fréquence préalablement mesurées (E1 ), on détecte l'intention de verrouillage ou de déverrouillage (E4) lorsque le paramètre est supérieur ou inférieur à un seuil prédéterminé (S) (E3).
L’invention concerne un procédé de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’une portière de véhicule automobile par un utilisateur et dispositif de détection associé.
De nos jours, les poignées de portières de véhicule sont équipées de dispositifs de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’une portière de véhicule par un utilisateur. La détection d’intention de verrouillage/déverrouillage d’un utilisateur couplée à la reconnaissance d’un identifiant compris dans un dispositif d’accès « mains libres », par exemple un badge électronique « mains libres » de commande d’accès à distance, ou un téléphone portable, porté par cet utilisateur, permet le verrouillage et le déverrouillage à distance des ouvrants du véhicule. Ainsi lorsque l’utilisateur, portant le badge électronique ou le téléphone 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 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 verrouillage/déverrouillage comprend en outre une antenne radio fréquence, pour échanger un identifiant entre le véhicule et le badge d’accès main libre ou le téléphone.
Cette antenne peut être du type basse fréquence (« Low frequency » ou LF, en anglais), par exemple à 125 kHz.
Dans le cas où le dispositif portable est un téléphone portable, la communication avec le véhicule en Radio Fréquence et LF n’est pas toujours possible, car la plupart des téléphones portables ne possèdent pas de moyens de communications RF, ni LF, dont les fréquences sont compatibles avec celles utilisées lors de la communication avec un véhicule, telles que les fréquences de 315 MHz et de 433.92 MHz pour la RF et de 125 kHz pour la LF.
Cependant, les téléphones portables disposent dorénavant du standard de communication Bluetooth® ou Bluetooth Low Energy « BLE », c'est-à-dire de communication à Ultra Haute Fréquence (UHF) de 2,4 GHz à 2,48 GHz. Ce standard de communication présente l’avantage d’être universel et donc ne nécessite pas d’homologation spécifique à chaque pays (seulement une certification internationale Bluetooth Low Energy), comme c’est le cas avec les standards de communications RF et LF actuels dont la fréquence de fonctionnement diffère selon les pays.
Il devient donc nécessaire d’adapter le système d’accès et/ou de démarrage « mains libres » à un véhicule afin qu’il puisse fonctionner également avec un téléphone portable équipé du standard de communication Bluetooth ® et non plus uniquement par l’intermédiaire des ondes radio et basses fréquences (RF, LF).
L’avantage du standard de communication Bluetooth® ou du Bluetooth Low Energy BLE c’est qu’il permet une grande portée de communication d’environ 100 m autour du véhicule pour le BLE.
La communication Bluetooth® présente donc de nombreux avantages par rapport à la 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.
Comme expliqué précédemment, lorsque le dispositif d’accès «mains libres » est un téléphone portable, l’échange d’identifiant se fait par communication Bluetooth®
Si le calculateur électronique reconnaît le code d'identification comme celui autorisant l’accès au véhicule, il déclenche le verrouillage/déverrouillage de la portière (ou de tous les ouvrants). Si, en revanche, le calculateur électronique n'a pas reçu de code d’identification ou si le code d’identification reçu est erroné, le verrouillage ou déverrouillage ne se fait pas.
De tels véhicules sont donc équipés de poignées de portière comprenant un dispositif de détection comprenant lui-même une antenne A haute fréquence ou ultra haute fréquence (HF ou UHF), et deux électrodes reliées à un microcontrôleur, intégré dans un circuit imprimé et alimentées en tension.
Dans un but purement explicatif, il sera considéré ici un dispositif de détection D comprenant deux capteurs capacitifs sous la forme de deux électrodes, une électrode dédiée à la zone de déverrouillage et une électrode dédiée à la zone de verrouillage, lesdites deux électrodes étant reliées à un circuit imprimé comprenant un microcontrôleur, et une antenne A Bluetooth®. Un dispositif de détection D de l’art antérieur est décrit en regard de la figure 1.
A la figure 1, est représentée une poignée 100 de portière P de véhicule automobile (véhicule non représenté) dans laquelle se trouve un dispositif de détection D de présence d’un utilisateur. Ladite poignée 100 de portière P comprend une première surface extérieure S1 orientée en direction de la portière P et une deuxième surface extérieure S2, opposée à la première surface extérieure S1 et donc orientée du côté opposé au véhicule, plus précisément vers l’utilisateur (non représenté). Ce dispositif de détection D comprend une première électrode E2 de déverrouillage dont une face se situe à proximité de la première surface extérieure S1, et des moyens de contrôle 60 et une antenne A UHF dont une face se situe à proximité de la deuxième surface extérieure S2, une deuxième électrode E1 de verrouillage dont une face se situe à proximité de la deuxième surface extérieure S2, ainsi que des moyens de contrôle 60 . La première et la deuxième électrode E1, E2 sont reliées aux moyens de contrôle 60. Ces moyens de contrôle 60 mesurent la capacité entre la borne chaque première et deuxième électrode E1, E2 et la masse, constituée par la main de l’utilisateur qui approche, afin de détecter la présence (l’approche et/ou le contact) d’un utilisateur dans les zones de détection, c'est-à-dire dans une zone de verrouillage Z1 ou dans une zone de déverrouillage Z2 et sont par exemple constitués d’un microcontrôleur 60 intégré dans un circuit imprimé 80. L’antenne haute fréquence A est, quant à elle, reliée à un calculateur électronique embarqué sur le véhicule (non représenté) du type BCM (« Body Controller Module », ou module de contrôle châssis) qui gère les demandes d’identification émises par ladite antenne A ultra haute fréquence A.
Lorsque la main M de l’utilisateur se rapproche de l’électrode E1 ou E2, l’utilisateur se comporte comme une deuxième électrode, reliée à la Terre, qui augmente la valeur de capacitance de la capacité de détection à une valeur de capacitance supérieure à la valeur de capacitance nominale de la capacité de détection « au repos » (c’est-à-dire en l’absence d’utilisateur).
Le passage de la valeur de capacitance au dessus d’un seuil valide la détection d’approche de la main de l’utilisateur.
Cependant, ce dispositif de détection D de l’art antérieur présente des inconvénients majeurs.
En l’occurrence, la détection de l’approche d’un utilisateur par les capteurs capacitifs (première et deuxième électrode E1 et E2) 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 les zones de détection (zone de verrouillage Z1 et zone de déverrouillage Z2) et 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.
D’autres inconvénients proviennent du coût engendré par le dispositif (les deux électrodes sont en cuivre) et par l’espace nécessaire à l’intérieur de la poignée pour y loger le dispositif de détection.
L’invention propose donc un procédé et un dispositif de détection d’intention de verrouillage ou déverrouillage de la portière d’un véhicule par un utilisateur ne nécessitant pas de capteurs capacitifs et permettant ainsi de réduire le coût et la taille du dispositif de détection et s’affranchissant également des fausses détections inhérentes au dispositif de détection utilisant des capteurs capacitifs.
L’invention propose un procédé de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’une portière d’un véhicule automobile par un utilisateur, à l’aide d’un dispositif de détection intégré dans une poignée de ladite portière, comprenant une antenne haute fréquence, dont une face se situe à proximité d’une deuxième surface extérieure ou d’une première surface extérieure de la poignée, un circuit d’adaptation d’antenne haute fréquence, un générateur de signal haute fréquence et une unité électronique, ledit procédé étant caractérisé en ce que :
• on mesure une puissance émise par le générateur de signal haute fréquence à destination de l’antenne haute fréquence et une puissance réfléchie en provenance de l’antenne haute fréquence vers le générateur de signal haute fréquence, • on détermine un paramètre représentatif d’un rapport entre la puissance émise et la puissance réfléchie, • on compare le paramètre à un seuil prédéterminé, • on détecte l’intention de verrouillage ou de déverrouillage lorsque le paramètre est supérieur ou inférieur au seuil prédéterminé.
Avantageusement, la détermination du paramètre est réalisée à des intervalles réguliers.
Judicieusement le paramètre est le coefficient de réflexion ou le rapport d’ondes stationnaires et la détection de verrouillage et de déverrouillage est réalisée lorsque le coefficient de réflexion ou le rapport d’ondes stationnaires est supérieur au seuil prédéterminé.
L’invention concerne également un dispositif de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’une portière d’un véhicule automobile, intégré dans une poignée de ladite portière et comprenant une antenne haute fréquence, dont une face se situe à proximité d’une deuxième surface extérieure ou d’une première surface extérieure de la poignée, un circuit d’adaptation d’antenne haute fréquence, un générateur de signal haute fréquence et une unité électronique, ledit dispositif étant remarquable en ce qu’il comprend en outre :
• des moyens de mesure d’une puissance émise par le générateur de signal haute fréquence à destination de l’antenne haute fréquence et d’une puissance réfléchie en provenance de l’antenne haute fréquence vers le générateur de signal haute fréquence, reliés électriquement d’un côté à l’antenne haute fréquence et au circuit d’adaptation d’antenne haute fréquence et d’un autre côté relié électriquement au générateur de signal haute fréquence, • des moyens de calcul d’un paramètre représentatif d’un rapport entre la puissance émise par le générateur de signal haute fréquence à destination de l’antenne haute fréquence et la puissance réfléchie en provenance de l’antenne haute fréquence vers le générateur de signal haute fréquence.
• des moyens de comparaison entre le paramètre et un seuil prédéterminé.
Préférentiellement les moyens de mesure consistent en un coupleur bidirectionnel.
Avantageusement, les moyens de calcul et les moyens de comparaison (50) consistent en des moyens logiciels intégrés dans une unité de calcul, de type microprocesseur.
De manière préférentielle, la fréquence de l’antenne haute fréquence est supérieure ou égale à 100 MHz et l’antenne peut être est une antenne Bluetooth®, dont la fréquence est comprise entre 2,40 GHz et 2,48 GHz.
L’invention concerne également une poignée de portière de véhicule, comprenant un dispositif de détection selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment.
L’invention s’applique à tout véhicule automobile, comprenant un dispositif de détection selon l’une quelconque des caractéristiques énumérées précédemment.
D’autres objets, caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre à titre d’exemple non limitatif et à l’examen des dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement le dispositif de détection D de l’art antérieur, intégré dans une poignée 100 de portière P de véhicule automobile,
- la figure 2, représente schématiquement le dispositif de détection D’ selon l’invention,
- la figure 3, représente schématiquement le dispositif de détection D’, intégré dans une poignée 100’ de portière P de véhicule automobile, selon l’invention
- la figure 4 est un graphique, illustrant la variation du coefficient de réflexion р, et du Rapport d’Ondes Stationnaires ROS en fonction de la fréquence F de l’antenne haute fréquence A’, pour plusieurs valeurs de distances a, b, с, d et e entre la main de l’utilisateur et l’antenne haute fréquence A’ située dans la poignée 100’ de portière P du véhicule, selon l’invention,
- la figure 5 est un logigramme représentant le procédé de détection selon l’invention.
Comme expliqué précédemment, à la figure 1 est représenté le dispositif de détection D de l’art antérieur comprenant une électrode de verrouillage E1 et une électrode de déverrouillage E2.
Les inconvénients d’un tel dispositif de détection D sont :
• le manque de fiabilité de la détection réalisée par les capteurs capacitifs de présence, utilisant les deux électrodes de verrouillage et de déverrouillage E1, E2, • le coût des capteurs capacitifs, • l’encombrement dans la poignée généré par les capteurs capacitifs, en l’occurrence par les électrodes de verrouillage et de déverrouillage, E1, E2. L’invention propose de remédier à ce problème. L’invention propose de détecter la présence de la main de l’utilisateur à proximité de la poignée, et donc de détecter l’intention de verrouiller ou de déverrouiller la portière en s’affranchissant des capteurs capacitifs.
Plus précisément, l’invention propose un procédé de détection d’intention de verrouiller ou de déverrouiller la portière utilisant l’antenne ultra haute fréquence A, présente dans la poignée 100.
La demanderesse a en effet constaté que la présence de la main de l’utilisateur à proximité de la poignée 100 dans laquelle se trouve l’antenne ultra haute fréquence A perturbe le champ d’ondes électromagnétiques provenant de l’antenne ultra haute fréquence A.
Le dispositif de détection D’ selon l’invention, comme illustré à la figure 2, et intégré dans une poignée 100’ comprend :
• une antenne ultra haute fréquence A’, dont une face se situe à proximité d’une deuxième surface extérieure S2 ou d’une première surface extérieure S1 de la poignée 100, reliée à, • un circuit d’adaptation 20 d’antenne ultra haute fréquence, généralement un circuit de capacités et d’impédances, lui-même reliée à • un générateur de signal ultra haute fréquence 10 et • des moyens de contrôle, plus précisément une unité électronique de commande 70.
L’antenne ultra haute fréquence A’ est dans notre exemple une antenne Bluetooth®, mais ceci n’est aucunement limitatif et l’invention s’applique également à toute antenne haute fréquence, dont la fréquence d’émission est égale ou supérieure à 100 MHz.
On appellera donc «haute fréquence», toute fréquence supérieure à 100 MHz y compris une antenne Bluetooth®.
L’antenne haute fréquence A’ est selon l’invention, une antenne de type antenne « brin », appelée également antenne « fouet », plus précisément une antenne IFA (« inverted F antenna » en anglais ou antenne F inversée en français) ou MIFA (« meandered inverted F antenna » en anglais ou antenne F inversée tordue en français).
L’antenne haute fréquence A’ est de manière préférentielle située à proximité d’une des deux surfaces extérieures (S1, S2) de la poignée 100’ qui constituent les surfaces de contact de la main de l’utilisateur pour respectivement le déverrouillage ou le verrouillage de la portière P du véhicule et donc les surfaces de détection d’approche de l’utilisateur. L’antenne haute fréquence A’ est, selon l’invention disposée dans la poignée 100’, de telle manière qu’une de ces faces se situe soit à proximité de la deuxième surface extérieure S2, afin de détecter l’approche de la main à proximité de ladite deuxième surface extérieure S2 et de détecter l’intention de déverrouiller la portière P, soit à proximité de la première surface extérieure S1, afin de détecter l’approche de la main à proximité de la première surface extérieure S1 et de détecter l’intention de verrouiller la portière P.
L’antenne haute fréquence A’ ne se situe pas à équidistance entre la première surface extérieure S1 et la deuxième surface extérieure S2.
Selon l’invention, le dispositif de détection D’comprend en outre :
• des moyens de mesure 30 d’une puissance émise a1 par le générateur de signal haute fréquence 10 à destination de l’antenne haute fréquence A’ et d’une puissance réfléchie b1 en provenance de l’antenne haute fréquence A’ vers le générateur de signal haute fréquence 10, reliés électriquement d’un côté à l’antenne haute fréquence A’ et au circuit d’adaptation 20 et d’un autre côté relié électriquement au générateur de signal haute fréquence 10, • des moyens de calcul 40 d’un paramètre représentatif d’un rapport entre une puissance émise a1 par le générateur de signal haute fréquence 10 à destination de l’antenne haute fréquence A’ et une puissance réfléchie b1 en provenance de l’antenne haute fréquence A’ vers le générateur de signal haute fréquence 10, • des moyens de comparaison 50 entre ledit paramètre et un seuil prédéterminé.
L’antenne A’ est connectée au circuit d’adaptation 20 lui-même reliée, via une ligne de transmission L au générateur de signal haute fréquence 10.
Les moyens de mesure 30 sont constitués par exemple d’un coupleur bidirectionnel, branché sur la ligne de transmission L.
Le coupleur bidirectionnel mesure ainsi :
• la puissance émise a1 par le générateur de signal haute fréquence 10 à destination de l’antenne haute fréquence A’, • la puissance réfléchie b1 et reçue par le générateur de signal haute fréquence 10 en provenance de l’antenne haute fréquence A’.
Les moyens de calcul 40 et les moyens de comparaison 50 consistent en des moyens logiciels intégrés dans une unité de calcul, de type microprocesseur 70.
L’antenne haute fréquence A’ est reliée à un circuit imprimé 80’ qui comprend en outre le circuit d’adaptation 20, la ligne de transmission L, le générateur de signal haute fréquence 10, les moyens de mesure 30, les moyens de calcul 40, et les moyens de comparaison 50 comme illustré à la figure 2.
Les moyens de calcul 40, reçoivent des moyens de mesure 30 une information contenant la valeur de la puissance émise a1 et une information contenant la valeur de la puissance réfléchie b1 et déterminent un rapport entre la puissance émise a1 par le générateur de signal haute fréquence 10 à destination de l’antenne haute fréquence A’ et la puissance réfléchie b1 en provenance de l’antenne haute fréquence A’ vers le générateur de signal haute fréquence 10. Plus précisément, les moyens de calcul 40 déterminent le ratio p, appelé « coefficient de réflexion » défini par :
_ Vr_ ~ bl P Ve — y al
Avec :
Ve : amplitude de la tension de l’onde émise (V),
Vr : amplitude de la tension de l’onde réfléchie (V), b1 : puissance réfléchie (W), a1 : puissance émise(W).
Ou alternativement les moyens de calcul 40 déterminent le ratio « R.O.S », appelé Rapport d’Ondes Stationnaires, défini par
R.O.S = VVmin
Avec :
Vmin = Ve — Vr Et
Vmax = Ve + Vr
Soit également :
Vmin : amplitude de tension minimale de l’onde stationnaire (V), (i.e. : l’onde émise et l’onde réfléchie provoquent des interférences destructives),
Vmax : amplitude de tension maximale de l’onde stationnaire (V), (i.e. : l’onde émise et l’onde réfléchie provoquent des interférences constructives),
Ve : amplitude de tension de l’onde émise (V),
Vr : amplitude de tension de l’onde réfléchie (V), b1 : puissance réfléchie (W), a1 : puissance émise(W).
La demanderesse a constaté que le rapport d’ondes stationnaires, R.O.S ou le coefficient de réflexion p de l’antenne haute fréquence A’ variait fortement lors de l’approche d’une main à proximité de l’antenne haute fréquence A’ située dans la poignée 100’.
Ceci est illustré à la figure 4.
A la figure 4, est représenté la variation du coefficient de réflexion p ainsi que la variation du rapport d’ondes stationnaires R.O.S. en fonction de la fréquence F de l’antenne haute fréquence A’ pour différentes distances a, b, c, d et e entre la main de l’utilisateur et l’antenne haute fréquence A’ située dans la poignée 100’.
La courbe « a » représente le cas où la main de l’utilisateur est absente, il n’y a donc pas de main à proximité de la poignée 100’.
La courbe « b » représente le cas où la main de l’utilisateur est située à 1 cm de l’antenne haute fréquence A’.
La courbe « c » représente le cas où la main de l’utilisateur est située à 0,5 cm de l’antenne haute fréquence A’.
La courbe « d » représente le cas où la main de l’utilisateur est située à 0,3 cm de l’antenne haute fréquence A’.
La courbe « e » représente le cas où la main de l’utilisateur est située à 0,1 cm de l’antenne haute fréquence A’.
En l’absence de main à proximité de l’antenne haute fréquence A’, illustré par la courbe « a », les valeurs du coefficient de réflexion p et les valeurs du rapport d’ondes stationnaires, sont dans la bande de fréquence du Bluetooth ®, soit entre 2,35 GHz et 2,55 GHz fortement dégradées et diminuées. Lesdites valeurs baissent d’une valeur respective nominale de -10 dB, et 2,2 aux fréquences situées en dessous de 2,35 GHz et supérieures à 2,55 GHz, à une valeur minimale de -30 dB ou de 1 à la fréquence du Bluetooth soit 2.4 GHz.
Lorsque la main de l’utilisateur touche la première surface extérieure S1, illustré par la courbe « e », les valeurs du coefficient de réflexion p et du rapport d’ondes stationnaires ROS ne sont plus dégradées, et augmentent, pour les fréquences comprises entre 2.35 GHz et 2.55 GHz, jusqu’à leur valeurs nominales de -10 dB et de 2,2.
Par conséquent, toute augmentation de la valeur du coefficient de réflexion p ou du ROS au dessus d’un seuil prédéterminé S, par exemple égal à -12 dB ou 1,9 dans la fenêtre de fréquence d’émission de l’antenne ultra haute fréquence A’, soit entre 2,40 GHz et 2.48 GHz, signifie la présence de la main à proximité de l’antenne haute fréquence A’ et la détection d’intention de verrouiller ou déverrouiller.
Le procédé de détection selon l’invention va maintenant être décrit.
Le procédé de détection selon l’invention permet de détecter la présence de la main à proximité soit de la deuxième surface extérieure S2 soit à proximité de la première surface extérieure S1 de la poignée 100’ et donc l’intention de verrouiller ou respectivement de déverrouiller la portière P du véhicule.
Dans ce but, selon le procédé de l’invention, l’antenne ultra haute fréquence A’ est disposée à proximité de la surface extérieure pour laquelle on souhaite détecter l’approche de la main de l’utilisateur, soit S1, soit S2.
Dans un but purement illustratif, l’antenne haute fréquence A’ est, dans cet exemple, disposée à proximité de la première surface extérieure S1, afin de détecter la présence de la main de l’utilisateur à proximité de la première surface extérieure S1, c'està-dire dans la zone de déverrouillage Z2 et donc pour détecter l’intention de déverrouiller la portière P par l’utilisateur.
Dans une première étape E1 (cf. figure 5), les moyens de mesure 30 mesurent la valeur de la puissance émise a1 et la valeur de la puissance réfléchie b1 entre le générateur de signal 10 et l’antenne haute fréquence A’.
Puis lors d’une deuxième étape E2 (cf. figure5), les moyens de calculs 40 déterminent un paramètre représentatif du rapport entre la puissance émise a1 par le générateur de signal haute fréquence à destination de l’antenne haute fréquence A’ et la puissance réfléchie b1 en provenance de l’antenne haute fréquence A’ vers le générateur de signal haute fréquence. Ce paramètre peut être, le coefficient de réflexion p ou le rapport d’ondes stationnaires R.O.S, tels que définis précédemment.
Dans une troisième étape E3 (cf. figure 5), les moyens de comparaison 50 comparent la valeur du paramètre, p ou ROS ou tout autre paramètre calculé à partir du rapport entre la puissance émise a1 et la puissance réfléchie b1, par rapport à un seuil prédéterminé S. La détection d’intention de déverrouillage, étape E4, est réalisée lorsque le paramètre est supérieur (ou inférieur selon le paramètre utilisé) à un seuil prédéterminé S (cf. figure 4) dans la fenêtre de fréquence d’émission de l’antenne haute fréquence A’, dans cet exemple la fréquence d’émission comprise entre 2,4 GHz et 2,48 GHz, qui correspond à la bande de fréquence du Bluetooth®.
Comme illustré à la figure 4, lorsque le paramètre est le coefficient de réflexion p ou le rapport d’ondes stationnaires R.O.S, la détection de la présence de la main est réalisée, cf. étape E4 « detect » à la figure 5, si p ou R.O.S. passe au dessus d’un seuil S prédéterminé. Si le coefficient de réflexion ou le rapport d’ondes stationnaires est inférieur au seuil prédéterminé S, alors la détection d’intention de déverrouiller n’est pas validée, cf. étape E5 « no detect », à la figure 5.
Une fois la détection validée ou non (étapes E4 ou E5), le procédé reprend à l’étape E1.
Le procédé de détection selon l’invention comprend donc les étapes suivantes :
• on mesure (étape E1) la puissance émise a1 par le générateur de signal haute fréquence 10 à destination de l’antenne haute fréquence A’ et la puissance réfléchie b1 en provenance de l’antenne haute fréquence A’ vers le générateur de signal haute fréquence 10, • on détermine étape E2 un paramètre (R.O.S, p) représentatif d’un rapport entre la puissance émise a1 et la puissance réfléchie b1, • on compare étape E3 le paramètre (R.O.S, p) à un seuil prédéterminé S (étape E3), • on détecte l’intention de verrouillage ou de déverrouillage (étape E4) lorsque le paramètre (R.O.S, p) est supérieur ou inférieur au seuil prédéterminé.
II est à noter que la détection ne peut être réalisée que dans la bande de fréquence d’émission de l’antenne haute fréquence A’.
L’antenne haute fréquence A’ émet dans une bande de fréquence d’émission, comprise, dans cet exemple, entre 2,4 GHz et 2,48 GHz, et la détection n’est validée que si le paramètre, ici R.O.S ou p est supérieur au seuil prédéterminé S, dans la bande de fréquence d’émission de l’antenne haute fréquence A
II est à noter également que l’inverse de R.O.S ou de p peuvent être utilisés comme paramètres, et dans ce cas, le passage des valeurs inverses de R.O. ou de p en dessous d’un seuil prédéterminé valide la détection d’approche.
Dans un mode de réalisation préférentiel de l’invention, la détection est réalisée à intervalles réguliers. Plus précisément, les étapes E1 et E2 sont répétées à une fréquence prédéterminée, par exemple toutes les millisecondes, ou toutes les dizaines de millisecondes, selon la sensibilité de détection désirée.
II est à noté que la détection, n’impacte pas le fonctionnement de l’antenne haute fréquence A’. En d’autres termes, l’antenne haute fréquence A’, peut communiquer par Bluetooth® avec le dispositif d’accès «mains libres » pendant une détection.
Bien sûr, la détection ne peut être réalisée que lorsque l’antenne haute fréquence A’ est active, c'est-à-dire lorsqu’elle émet un champ électromagnétique.
L’invention permet donc de détecter l’intention de verrouiller ou de déverrouiller la portière en s’affranchissant des capteurs capacitifs, en utilisant judicieusement la modification du champ électromagnétique émis par l’antenne haute fréquence A’, causée par la présence d’une main dans le dit champ.
En calculant un paramètre représentatif de cette modification de champ électromagnétique, en l’occurrence, le rapport d’ondes stationnaires ou le coefficient de réflexion, il est alors possible de détecter la présence de la main à proximité de l’antenne haute fréquence A’.
Selon la position de l’antenne haute fréquence A’ dans la poignée, près de la surface de verrouillage ou près de la surface de déverrouillage, la modification du champ électromagnétique émis par l’antenne haute fréquence, due à la présence de la main, signifie l’intention de verrouiller ou de déverrouiller la portière.
II est à noter, que le procédé de détection ne fonctionne pas avec des antennes basse fréquence, de type LF, la perturbation du champ électromagnétique par la main de l’utilisateur étant imperceptible.
L’invention est donc ingénieuse, dans la mesure, où elle permet une réduction de coût et d’encombrement considérables ainsi qu’une réduction des fausses détections inhérentes aux capteurs capacitifs.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de détection d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’une portière (P) d’un véhicule automobile par un utilisateur, à l’aide d’un dispositif de détection (D’) intégré dans une poignée (100,100’) de ladite portière (P), comprenant une antenne haute fréquence (A, A’), dont une face se situe à proximité d’une deuxième surface extérieure (S2) ou d’une première surface extérieure (S1) de la poignée (100’), un circuit d’adaptation d’antenne haute fréquence (20), un générateur de signal haute fréquence (10) et une unité électronique (80j, ledit procédé étant caractérisé en ce que :
    • on mesure (étape E1) une puissance émise (a1) par le générateur de signal haute fréquence (10) à destination de l’antenne haute fréquence (Aj et une puissance réfléchie (b1) en provenance de l’antenne haute fréquence (A’) vers le générateur de signal haute fréquence (10), • on détermine (étape E2) un paramètre (R.O.S, p) représentatif d’un rapport entre la puissance émise (a1) et la puissance réfléchie (b1), • on compare (étape E3) le paramètre (R.O.S, p) à un seuil prédéterminé (S) (étape E3), • on détecte l’intention de verrouillage ou de déverrouillage (étape E4) lorsque le paramètre (R.O.S, p) est supérieur ou inférieur au seuil prédéterminé.
  2. 2. Procédé de détection, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la détermination du paramètre (R.O.S, p) est réalisée à des intervalles réguliers.
  3. 3. Procédé de détection, selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le paramètre (R.O.S, p) est le coefficient de réflexion (p) ou le rapport d’ondes stationnaires (R.O.S) et que la détection de verrouillage et de déverrouillage est réalisée lorsque le coefficient de réflexion (p) ou le rapport d’ondes stationnaires (R.O.S) est supérieur au seuil prédéterminé.
  4. 4. Dispositif de détection (D’) d’intention de verrouillage ou de déverrouillage d’une portière (P) d’un véhicule automobile, intégré dans une poignée (100’) de ladite portière (P) et comprenant une antenne haute fréquence (Aj, dont une face se situe à proximité d’une deuxième surface extérieure (S2) ou d’une première surface extérieure (S1) de la poignée (100’), un circuit d’adaptation d’antenne haute fréquence (20), un générateur de signal haute fréquence (10) et une unité électronique (80j, ledit dispositif étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
    • Des moyens de mesure (30) d’une puissance émise (a1) par le générateur de signal haute fréquence (10) à destination de l’antenne haute fréquence (Aj et d’une puissance réfléchie (b1) en provenance de l’antenne haute fréquence (Aj vers le générateur de signal haute fréquence (10), reliés électriquement d’un côté à l’antenne haute fréquence (Aj et au circuit d’adaptation d’antenne haute fréquence (20) et d’un autre côté relié électriquement au générateur de signal haute fréquence (10), • Des moyens de calcul (30) d’un paramètre (R.O.S, p) représentatif d’un rapport entre la puissance émise (a1) par le générateur de signal haute fréquence (10) à destination de l’antenne haute fréquence (Aj et la puissance réfléchie en provenance de l’antenne haute fréquence (Aj vers le générateur de signal haute fréquence (10).
    • Des moyens de comparaison (50) entre le paramètre (R.O.S, p) et un seuil prédéterminé (S).
  5. 5. Dispositif de détection (Dj, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de mesure (30) consistent en un coupleur bidirectionnel.
  6. 6. Dispositif de détection (Dj, selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de calcul (40) et les moyens de comparaison (50) consistent en des moyens logiciels intégrés dans une unité de calcul (70), de type microprocesseur.
  7. 7. Dispositif de détection (Dj, selon l’une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la fréquence de l’antenne haute fréquence (Aj est supérieure ou égale à 100 MHz.
  8. 8. Dispositif de détection (Dj, selon l’une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que l’antenne haute fréquence (Aj, est une antenne Bluetooth®, dont la fréquence est comprise entre 2,40 GHz et 2,48 GHz.
  9. 9. Poignée (100j de portière (P) de véhicule, caractérisée en ce qu’elle comprend un dispositif de détection (Dj selon l’une quelconque des revendications 4 à 8.
  10. 10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de détection (D’) selon l’une quelconque des revendications 4 à 8.
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