vendredi 18 mai 2012

-9- Le système YaZo : Le detecteur de presence

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Statistiques


Le capteur a placer dans le siège


Différentes solutions envisagées


Il faut un capteur qui soit :
1°) Facile à installer dans le siège et à remplacer.
2°) Robuste.
3°) Fiable.
4°) Bon marché.

Les solutions envisagées sont :
1°) Capteur de type FSR (Force Sensitive Resistor). Ce type de capteur a l'avantage d'être de faible épaisseur (Pas de diminution du confort). Il présente une résistance de plusieurs MΩ au repos et de quelques KΩ Sous l'influence d'une force.
Son principal inconvénient est son prix (entre 5 et 15€) ainsi que ses dimensions les plus courantes (2 à 3 cm de diamètre) imposant un système permettant de ramener une force s'exerçant sur une surface d'environ 20cmX20cm en un point beaucoup plus petit (environ 1cm²).

2°) Un capteur apparenté au précédent , réalisé à l'aide de mousse conductrice en sandwich entre 2 surfaces conductrices. Ce système fonctionne difficilement sous le capitonnage du siège et est difficilement reproductible à cause de la dispersion des caractéristiques mécaniques et électriques de la mousse.

3°) Un système à base de jauges de contrainte du type utilisé dans les pèse-personnes.
Le principal inconvénient de ce dispositif réside dans son prix ainsi que dans la mécanique complexe nécessaire et de l'électronique de traitement du signal faible.

4°) Un système du type des tapis de sol installés en entrée de certains commerces ( systèmes pneumatiques commandant un contact). Problèmes : dimensions trop importantes.

5°) Un système basé sur deux feuilles conductrices séparées par une feuille de mousse percée de trous permettant un contact entre les 2 feuilles lors de l'appui sur le tapis. Avantage : On peut réaliser très facilement des tapis de dimension et de forme diverses pour un coût très faible. Inconvénient : Ce type de tapis nécessite une force très supérieure au poids d'un enfant.

Le type de capteur retenu

le capteur retenu fonctionne comme un interrupteur normalement ouvert qui devient passant lorsqu'on lui applique une force. Il est passant pour une force d'environ 500 grammes lorsqu'il est nu et environ 4 à 5Kg lorsqu'il est placé sous le rembourrage du siège, ce qui correspond au poids minimum d'un enfant transporté dans un tel siège. Il peut être réalisé très facilement dans des dimensions variées. Il peut être utilisé seul ou connecté en parallèle avec d'autres capteurs du même type pour obtenir une surface de fonctionnement différente (cas d'un enfant couché vs un enfant assis).
Le schéma de ce capteur peut être symbolisé comme suit :

Le contact SW1 étant le détecteur de présence ( ouvert au repos) et le contact SW2 étant le contact de détection de fermeture de la boucle de harnais (fermé au repos).
La diode D1 permet de connecter un nombre illimité de détecteurs sans que l'un ne puisse interagir avec l'autre. Le point C est connecté au 0V (masse).

*** Si le siège est vide (contact SW1 ouvert et contact SW2 fermé) , le point A est porté à un potentiel d'environ 12V, de même que le point B.

*** Lorsqu'un enfant est placé dans le siège , le contact SW1 est fermé. En B on a une tension de l'ordre de 0,7V, permettant d'indiquer au système qu'un enfant est assis dans le siège. Si le siège est équipe d'une ceinture et si la boucle de cette ceinture est verrouillée, le contact SW2 est ouvert. Le point A est porté à un potentiel de l'ordre de 12V. Il en est de même si la boucle de ceinture ne possède pas de contact.

*** Lorsqu'un enfant est placé dans le siège , le contact SW1 est fermé. En B on a une tension de l'ordre de 0,7V. Si la boucle de ceinture est équipée d'un contact et est déverrouillée, le contact SW2 est fermé. Le point A se trouve donc porté à un potentiel de 0V à travers SW2 et SW1, ce qui permet de détecter une situation de risque pour l'enfant lorsque le véhicule est en mouvement.

*** Si le siège est vide (contact SW1 ouvert) et la boucle déverrouillée (SW2 fermé), aucun enfant n'est détecté et l'alarme est inactive.
Il en est de même si la boucle est verrouillée (SW2 ouvert) alors que le siège est vide (SW1 ouvert).

Ceci peut être vérifié en réalisant le montage suivant :


On peut alors vérifier la table de vérité :

Siège occupé (SW1 fermé)
Siège vide (SW1 ouvert)
Boucle verrouillée (SW2 ouvert)
A=+12V B=+0,7V
A=+12V B=+12V
Boucle déverrouillée (SW2 fermé)
A=0V B=+0,7V
A=+12V B=+12V


On peut connecter ainsi plusieurs sièges (en théorie en nombre illimité) en connectant ensemble les points A, idem pour les points B, ainsi que les points C. Un câble à 3 conducteurs suffit à interconnecter les sièges et l'alarme. Cela peut être un câble blindé à 2 conducteurs + blindage très courant en audio et bon marché. Les interconnections peuvent être réalisées facilement à l'aide de connecteurs de type « jack audio 3,5mm » disponibles très facilement. Chaque siège peut ainsi être équipé d'un câble en « T » muni d'un coté d'un « jack » mâle et de l'autre d'un « jack » femelle. On peut aussi n'envisager qu'un « jack » mâle au niveau de chaque siège et déporter le « T » sur le câblage dans le véhicule, un « jack » femelle étant positionné prés des boucles de ceintures équipant le véhicule aux places arrières et servant très souvent à arrimer le siège enfant.
Le switch SW2 (détection d'ouverture de la boucle) est implanté dans la boucle elle même. Il n'existe pas à ma connaissance, sur le marché actuel, de boucle ainsi équipée. En revanche Il existe des sieges dont la boucle est équipée d'une alarme d'ouverture. Il s'agit de sieges de marque Nania (que je n'ai pu examiner, aucune réponse à ma demande n'ayant été fournie par les responsables de cette société) ainsi que de sieges de la société AmpaFrance , à priori non commercialisés (à ma connaissance) mais dont je sais que la boucle intègre un contact qui correspond aux nécessités de ce detecteur.

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