EP1098792A1 - Dispositif de detection d'un parametre associe a l'etat d'un vehicule, notamment automobile - Google Patents

Dispositif de detection d'un parametre associe a l'etat d'un vehicule, notamment automobile

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Publication number
EP1098792A1
EP1098792A1 EP00929636A EP00929636A EP1098792A1 EP 1098792 A1 EP1098792 A1 EP 1098792A1 EP 00929636 A EP00929636 A EP 00929636A EP 00929636 A EP00929636 A EP 00929636A EP 1098792 A1 EP1098792 A1 EP 1098792A1
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EP
European Patent Office
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glass
thickness
window
face
module
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP00929636A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Thierry Cheng
Jean-Luc Auge
Antoine De Monts
Patrice Laurent
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Valeo Climatisation SA
Original Assignee
Valeo Climatisation SA
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B32B—LAYERED PRODUCTS, i.e. PRODUCTS BUILT-UP OF STRATA OF FLAT OR NON-FLAT, e.g. CELLULAR OR HONEYCOMB, FORM
    • B32B17/00—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres
    • B32B17/06—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material
    • B32B17/10—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin
    • B32B17/10005—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing
    • B32B17/10009—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets
    • B32B17/10036—Layered products essentially comprising sheet glass, or glass, slag, or like fibres comprising glass as the main or only constituent of a layer, next to another layer of a specific material of synthetic resin laminated safety glass or glazing characterized by the number, the constitution or treatment of glass sheets comprising two outer glass sheets
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    • B60S1/0874—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means characterized by the position of the sensor on the windshield
    • B60S1/0877—Wipers or the like, e.g. scrapers characterised by the drive electrically driven including control systems responsive to external conditions, e.g. by detection of moisture, dirt or the like characterized by the arrangement or type of detection means characterized by the position of the sensor on the windshield at least part of the sensor being positioned between layers of the windshield
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/55—Specular reflectivity
    • G01N21/552—Attenuated total reflection

Definitions

  • the present invention relates to the field of the detection of parameters representative of a state associated with a motor vehicle, in particular with a window of the vehicle, such as a windshield or a rear window.
  • Such a state associated with the glass relates to the presence of mist or drops of water on one side of the glass, fouling, or even sunshine, which can be detected in particular by electromagnetic means.
  • Detection devices usually comprise a module provided with at least one sensor arranged in the passenger compartment of the vehicle, at a distance from the window.
  • a sensor does not detect a parameter directly representative of a state associated with the glass and it is necessary to provide, in the case of detection by optical means, covers around this sensor to avoid stray light detection. Furthermore, such detection can be disturbed, if necessary, by the presence of smoke in the passenger compartment.
  • Other known devices comprise a module provided with at least one sensor fixed, in particular by gluing, on one of the faces of the window, passenger compartment side. It is still necessary, in this case, to provide covers around the sensor, in particular if it is desired to detect a state associated with the other face of the glass, external side.
  • the present invention improves the situation.
  • the object of the present invention is to provide a device making it possible to detect a foreign body on one or other of the faces of the glass and making it possible in particular to detect both the presence of fog and rain.
  • a detection device comprising a module sensitive to a parameter representative of a state associated with the window, consisting of emission means (El) of at least one electromagnetic beam (FI) towards a face ( AV) of the pane, of means (R) for receiving at least part of the beam, returned by said face, and at least one insert (II, 12) in the thickness e of the pane, provided with '' a surface (S1, S2; SU) substantially facing said face (AV, AR) and substantially reflecting the beam (FI), so that the beam undergoes, from transmission to reception, a plurality of reflections in the thickness of the glass, between the surface (S1, S2; SU) of the insert (II) and the face (AV, AR) of the glass.
  • a module sensitive to a parameter representative of a state associated with the window consisting of emission means (El) of at least one electromagnetic beam (FI) towards a face ( AV) of the pane, of means (R) for receiving at least part of the beam, returned by said face,
  • an insert is compatible with current manufacturing techniques for vehicle windows, in particular windshields and rear glasses, which have a heterogeneous structure generally comprising a spacer thickness between two rigid panels.
  • the reflective faces of this insert make it possible to detect a foreign material on one or the other of the faces of the glass.
  • the reception means are connected to means for measuring a parameter representative of a proportion of part of the beam returned, this proportion being linked to a degree of humidity (drops of water and / or mist) and / or to a degree of fouling (dust) on the face of the glass.
  • the reception means are further arranged to detect ambient electromagnetic radiation, while the measurement means are capable of distinguishing this ambient radiation from a portion of the beam returned by the face of the window.
  • the transmission means comprise at minus an emitting source applied against one of the faces of the glass.
  • a source of this type is located in the thickness of the glass.
  • the reception means comprise at least one sensor for detecting the part of the beam returned. This sensor is applied against the face of the aforementioned window.
  • a sensor of this type is installed in the thickness of the glass.
  • the emission means are arranged to emit a first beam intended to be returned at least in part by a front face of the window, as well as a second beam intended to be returned at least in part by a rear face of the pane, in order to detect foreign matter on the front and / or rear faces of the pane.
  • the measurement means are capable of distinguishing respective electromagnetic radiation, originating from the references of the first and second beams by the front and rear faces.
  • the module comprises at least one insert provided with a first reflecting surface facing the front face, and a second reflecting surface facing the rear face, and the receiving means are arranged to receive at least parts first and second beams, reflected respectively by the front and rear faces.
  • the transmission means comprise first and second sources suitable for transmitting the first and second beams respectively, while the reception means comprise a sensor for detecting the parts reflected from the first and second beams; the first and second sources, as well as the sensor being applied against the same face of the glass.
  • the module of the device further comprises a temperature sensor inserted in the thickness of the window.
  • the module includes a light flux sensor, in particular a solar flux sensor, inserted into the thickness of the window.
  • the pane comprises a spacer of selected thickness
  • the module comprises a part located in a thickness of this spacer.
  • the present invention also relates to a vehicle window, in particular a motor vehicle window, comprising, in its thickness, an insert of a detection device of the aforementioned type, or even an insert of which at least part of its surface is intended to be used as as a reflecting surface of a detection device of the aforementioned type.
  • a window of this type advantageously comprises two substantially transparent, substantially rigid panels and separated by a substantially transparent spacer, into which is inserted at least part of the module of the aforementioned device.
  • the insert is substantially in contact with at least one of the panels.
  • a window of this type can advantageously form the windshield of a motor vehicle, or the rear window of this vehicle.
  • FIG. 1 schematically shows a detection device according to the invention comprising a sensor module at least partially installed in the thickness of a window of a motor vehicle;
  • FIG. 2A schematically represents a device for detecting a parameter associated with the state of a window, in particular its degree of humidity (drops of water and mist) on the front and rear faces of this window, according to a first embodiment
  • Figure 2B shows a variant of the device shown in Figure 2A with an insert provided with two reflecting surfaces facing the respective faces of the glass;
  • FIG. 3A schematically shows a detection device according to a second embodiment, with transmission means and reception means located in one thickness of the glass;
  • Figure 3B shows a variant of the device shown in Figure 3A with an insert provided with two reflecting surfaces facing the respective faces of the glass.
  • the window 1 comprises a spacer 11 of thickness e 'between two substantially rigid panels 10a and 10b.
  • this window intended to form the windshield of the vehicle, is a safety window made of laminated material comprising a transparent film of plastic material, or more particularly of adhesive, forming a spacer 11 between two glass panels 10a and 10b.
  • the thickness of this spacer film is close to 0.9 mm.
  • the detection device comprises a module 20, at least partially installed in the thickness e of the window 1.
  • this module 20 is embedded, at least in part, in the film shows 11.
  • the module 20 comprises at least one electromagnetic sensor, optical in the example described, preferably in the infrared range.
  • the detection device comprises a supply 23, in particular of this sensor, connected to the module 20 by a connection 21.
  • the module therefore detects optically a parameter representative of a state of the window 1, such as its degree of sunshine, its degree of humidity (raindrops on the front face AV of the windshield, or fog on the rear side AR), or a degree of fouling (dust or other).
  • a parameter representative of a state of the window such as its degree of sunshine, its degree of humidity (raindrops on the front face AV of the windshield, or fog on the rear side AR), or a degree of fouling (dust or other).
  • the module 20 delivers information via the connection 22, to a communication interface 24.
  • This communication interface 24 is, in the example described, connected to an actuator for adjusting equipment of the motor vehicle.
  • the communication interface 24 transmits information for the system wiping the windshield, with a view to triggering it, if necessary.
  • the communication interface 24 is connected to an actuator for adjusting a ventilation, heating and / or air conditioning installation, in view to trigger a demisting ventilation of the windscreen.
  • a communication interface 24 can be connected to the deicing / demisting system of the rear window.
  • the communication interface 24 is connected to an actuator for adjusting a lighting system that the vehicle includes, for example to initiate lighting at night below a light threshold detected on the windshield, if applicable.
  • the communication interface 24 is connected to an actuator for adjusting a system for obscuring the mirrors of the vehicle (obtained by a chosen orientation of crystals which the windows of the mirrors contain), to avoid dazzling the driver.
  • the device comprising the module 20 is capable of detecting the presence of drops of water G and of mist B on the front faces AV and rear AR of a screen -brise 1 of a motor vehicle.
  • a module is then connected by a communication interface 24 with, on the one hand, an actuator for adjusting a wiping system of the vehicle (drops of water G detected) and, on the other hand, with an installation ventilation, heating and / or air conditioning to trigger ventilation of the windshield (fog B detected).
  • the diopter formed by the glass of the panel with the water from the fogging becomes different from a usual diopter between the glass of the panel 10b and l ambient air in the passenger compartment.
  • the reflection coefficient of this diopter is modified (decreases in practice) and, when a beam F2 of predetermined light intensity is reflected by the rear face of the panel 10b, the light intensity of the beam F2 after reflection varies according to the quantity of mist on the rear side of the windshield.
  • the light intensity of a beam FI after reflection on the front face AV of the windshield, varies according to the density of water drops G.
  • the module 20 of a device for detecting raindrops and mist on the respectively front and rear faces of a windshield comprises:
  • a first emitting diode El with a first light beam FI, intended to be reflected by the front face AV of the windshield
  • a second emitting diode E2 delivering a second light beam F2, intended to be reflected by the rear face AR of the windshield
  • a reception diode R connected, in the example described, to the communication interface 24.
  • the incidences of the beams FI and F2 on the front and rear faces of the windshield are greater than the limiting incidence (so-called Brewster) for which the beams are practically entirely reflected by the faces of the windscreen. breeze, in the absence of humidity (mist and drops of water). However, part of these beams are lost by transmission to the passenger compartment and / or the exterior of the vehicle, in the presence of drops of water or mist on the faces, and the quantity of light reflected and received by the receiving diode R decreases with the quantity water on the windshield.
  • the module 20 comprises two inserts II and 12 located, according to the invention, in the thickness of the windshield, in particular between the glass panel 10a and the spacer film 11, and between the spacer film 11 and the glass panel 10b, respectively.
  • the inserts II and 12 are produced in the form of metal plates, with a large reflection coefficient.
  • the respective exterior surfaces SI and S2 of the inserts II and 12 are in contact with the respective glass panels 10a and 10b.
  • the surfaces S1 and S2 are reflective and form waveguides with the front and rear faces of the windshield.
  • the emitting diode El electroluminescent in the example described, emits a beam FI which undergoes a plurality of reflections between the surface SI and the front face AV of the windshield, advantageously in the thickness of the glass panel 10a. At least part of the reflected IF beam is finally detected by the reception diode R.
  • the emitting diode E2 electroluminescent in the example described, emits a light beam F2 which undergoes a plurality of reflections between the reflecting surface S2 and the rear face AR of the windshield.
  • the beam F2 is finally detected by the reception diode R.
  • the module 20 advantageously comprises a single insert II.
  • the beam F2 emitted by the diode E2 undergoes a plurality of reflections between the surface S12 of one insert II and the face AR of the windshield.
  • the optical indices of the glass panels and of the spacer 11 are very close and the measurement of the beam portion F2 received is practically not disturbed by the small deviation due to the interface between the spacer 11 and the panel 10b.
  • the beam FI emitted by the diode El, undergoes a plurality of reflections between the surface SU of one insert II and the surface AV of the window.
  • the initial function of such a film is to filter, by reflection, radiation, especially infrared, present in sunlight, in order to avoid an undesired rise in temperature in the passenger compartment.
  • the emission wavelengths of the emitting diodes El and E2 are preferably in the infrared range and the front and rear faces of the windshield can guide the beams FI and F2, by cooperation with such a film.
  • the present invention also relates to the use of an athermic film of this type, as a reflecting surface of a detection device according to the invention.
  • the beams FI and F2 emitted respectively by the emitting diodes El and E2 are of light intensities modulated in different ways.
  • the light intensities of the beams FI and F2 are modulated by square waveforms, of respective respective frequencies.
  • the detection device advantageously comprises a demodulation stage as a function of the respective slot frequencies, which makes it possible to distinguish the light intensities originating from reflections on the front face, from the light intensities originating from reflections on the rear face of the windshield.
  • a modulation of the intensity of the beams also makes it possible to distinguish these reflected lights from ambient light. (sun, light in the passenger compartment, etc.).
  • the receiving diode R also contributes to the detection of ambient light on the windshield (sunshine, illumination by the headlights of a following vehicle, etc.)
  • predetermined light intensities are detected in the absence of drops of water and / or mist.
  • the wiping system and / or the ventilation, heating and / or air conditioning installation is triggered if a variation in the intensities of the reflected beams is detected.
  • the emitting diodes El and E2 as well as the receiving diode R are placed side by side on the free surface (rear face AR) of the panel 10b, on the passenger compartment side of the vehicle.
  • FIG. 3A to describe a second embodiment of the present invention, in which the emitting diodes El and E2 are implanted (embedded, if applicable) in the thickness e 'of the spacer film 11.
  • L' power supply of the light-emitting diodes El and E2 is ensured by the connection 21 of these diodes which, in the example shown, is also inserted in the thickness of the windshield (between the film 11 and the panel 10a in the example represented) .
  • the module comprises two receiving diodes RI and R2, also implanted in the thickness e 'of the spacer film 11.
  • the module can comprise only one receiving diode implanted.
  • this reception diode can be attached to the rear face AR of the windshield, as shown in FIG. 2.
  • the module 20 advantageously comprises a single insert II provided with two large reflecting surfaces SU and S12 facing the front and rear faces of the windshield , forming waveguides of the beams FI and F2.
  • the detection device further comprises a temperature sensor advantageously located in the thickness of the windshield and arranged to cooperate with the module 20 for detecting fogging on the rear face, in particular to adjust the temperature of the air to be ventilated for demisting the windshield.
  • the temperature sensor is preferably entirely implanted in the spacer film 11, and advantageously in contact with one face of the front panel 10a (outside side), so as to directly detect the outside temperature of the barrier. breeze, to obtain a direct temperature measurement, outside of the windshield.
  • the device described in the example above advantageously comprises two emitting diodes for detecting the presence of drops of water and mist on the front and rear faces of the windshield 1.
  • the module 20 has only one emitting diode to detect the presence of fogging or drops of water on the windshield.
  • the emission incidence of the beams FI and F2 is chosen above greater than the abovementioned limit incidence, which advantageously makes it possible to recover, at the level of the receiving diode R, practically all of the beams transmitted, in the absence of drops of water and / or mist on the windshield. Although advantageous, such incidences are likely to vary.
  • the diodes in the example above, emit optical waves.
  • the module of the device includes means for emitting electromagnetic radiation, such as optical waves, or even radio frequency or microwave waves, forming an electromagnetic beam capable of undergoing reflection on one face of the screen. broken.
  • the device according to the invention can be arranged to carry out an electromagnetic detection, for example of radar or other signals.
  • the device according to the invention is, in general, arranged to detect a parameter representative of a state associated with a motor vehicle, for example an outside or inside temperature, vehicle sunshine, etc. .
  • a nicotine film on the rear face of the windshield can contribute to modifying the light intensity of the reflected beam F2, and can thus be detected by measuring the quantity of light reflected after demisting the windshield, if necessary.
  • the emitting diodes and the receiving diode (s) are preferably placed on the same rear face AR
  • the device for detecting fogging and / or drops of water comprises means for receiving a light returned, in general, by the windshield, by reflection or by diffusion.
  • the inserts II and 12 can be omitted in the variant of the device for detecting drops of water and mist, as shown in FIG. 3A described above.
  • it can be provided to subject only one reflection to each of the beams FI and F2, before being detected by the receiving diode (s) RI and R2.
  • the emitting diodes E1 and E2 are located in the thickness of the windshield, provision may be made to arrange these diodes opposite the respective faces of the windshield, and to surround them, with the (or the) receiving diode (s), of a substantially opaque film so that they substantially only illuminate the respective front and rear faces.
  • the sensor provided can detect any parameter other than a temperature.
  • An outside air speed sensor can be provided, for example, for modeling, regulating and / or compensating for ventilation in the passenger compartment.
  • the present invention also relates to a device for detecting an illumination of the windshield, in particular by sunshine.
  • the module 20 includes an optical sensor installed in the windshield, preferably in contact with the panel 10a forming its front face, for directly detecting a light on the windshield.
  • the heterogeneous structure of the window 1 (spacer 11 between two panels 10a and 10b) is described above by way of example.
  • the pane is made of a solid material, while a sensor module is at least partly cast in its thickness.
  • the invention also applies to a window pane formed by a stack of successive glass panels, alternated by transparent films.
  • a parameter representative of the state associated with the external surface AV of the window such as its temperature or drops of water

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Abstract

L'invention concerne le domaine de la détection, notamment par voie optique, de paramètres représentatifs d'un état associé à une vitre (1) de véhicule automobile. Un dispositif selon l'invention comporte un module (20) sensible à l'un au moins des paramètres précités, et au moins en partie implanté dans une épaisseur (11) de la vitre. Cette vitre comprend deux panneaux de verre (10a, 10b) séparés d'une entretoise comportant la partie du module (20) implantée.

Description

Dispositif de détection d'un paramètre associé à l'état d'un véhicule, notamment automobile
La présente invention concerne le domaine de la détection de paramètres représentatifs d'un état associé à un véhicule automobile, en particulier à une vitre du véhicule, telle qu'un pare-brise ou une lunette arrière.
Un tel état associé à la vitre est relatif à une présence de buée ou de gouttes d'eau sur une face de la vitre, un encrassement, ou encore un ensoleillement, susceptibles d'être détectés notamment par voie électromagnétique.
Des dispositifs de détection, connus, comportent habituellement un module muni d'au moins un capteur disposé dans l'habitacle du véhicule, à distance de la vitre. C'est ainsi qu'un tel capteur ne détecte pas un paramètre directement représentatif d'un état associé à la vitre et il est nécessaire de prévoir, dans le cas d'une détection par voie optique, des caches autour de ce capteur pour éviter une détection de lumières parasites. Par ailleurs, une telle détection peut être perturbée, le cas échéant, par la présence de fumées dans l'habitacle.
D'autres dispositifs connus comportent un module muni d'au moins un capteur fixé, notamment par collage, sur l'une des faces de la vitre, côté habitacle. Il est encore nécessaire, dans ce cas, de prévoir des caches autour du capteur, en particulier s'il est souhaité de détecter un état associé à l'autre face de la vitre, côté extérieur.
La présente invention vient améliorer la situation.
De plus, les dipositifs connus ne permettent de détecter que la pluie sur la surface extérieur de la vitre. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif permettant de détecter un corps étranger sur l'une ou l'autre des faces de la vitre et permettant notamment de détecter à la fois la présence de buée et de pluie .
Elle propose à cet effet un dispositif de détection, comportant un module sensible à un paramètre représentatif d'un état associé à la vitre, constitué de moyens d'émission (El) d'au moins un faisceau électromagnétique (FI) vers une face (AV) de la vitre, de moyens de réception (R) d'au moins une partie du faisceau, renvoyée par ladite face, et d'au moins un insert (II, 12) dans l'épaisseur e de la vitre, muni d'une surface (S1,S2 ; SU) sensiblement en regard de ladite face (AV,AR) et sensiblement réfléchissante du faisceau (FI), de sorte que le faisceau subit, de l'émission à la réception, une pluralité de réflexions dans l'épaisseur de la vitre, entre la surface (S1,S2 ; SU) de 1 ' insert (II) et la face (AV,AR) de la vitre.
L'implantation d'un insert est compatible avec les techniques de fabrication actuelles des vitres de véhicules, notamment des pare-brise et lunettes arrières, qui présentent une structure hétérogène comprenant généralement une épaisseur entretoise entre deux panneaux rigides. Les faces réfléchissantes de cet insert permettent de détecter une matière étrangère sur l'une ou l'autre des faces de la vitre .
Les moyens de réception sont reliés à des moyens de mesure d'un paramètre représentatif d'une proportion de partie de faisceau renvoyée, cette proportion étant liée à un degré d'humidité (gouttes d'eau et/ou buée) et/ou à un degré d'encrassement (poussières) de la face de la vitre.
Avantageusement, les moyens de réception sont agencés en outre pour détecter un rayonnement électromagnétique ambiant, tandis que les moyens de mesure sont aptes à distinguer ce rayonnement ambiant d'une partie de faisceau renvoyée par la face de la vitre.
Préférentiellement , les moyens d'émission comportent au moins une source émettrice appliquée contre l'une des faces de la vitre.
En variante, une source de ce type est implantée dans l'épaisseur de la vitre.
Préférentiellement , les moyens de réception comportent au moins un capteur pour détecter la partie de faisceau renvoyée. Ce capteur est appliqué contre la face de la vitre précitée.
En variante, un capteur de ce type est implanté dans l'épaisseur de la vitre.
Avantageusement, les moyens d'émission sont agencés pour émettre un premier faisceau destiné à être renvoyé au moins en partie par une face avant de la vitre, ainsi qu'un second faisceau destiné à être renvoyé au moins en partie par une face arrière de la vitre, en vue de détecter des matières étrangères sur les faces avant et/ou arrière de la vitre.
Préférentiellement , les moyens de mesure sont aptes à distinguer des rayonnements électromagnétiques respectifs, issus des renvois des premier et second faisceaux par les faces avant et arrière.
Avantageusement, le module comporte au moins un insert muni d'une première surface réfléchissante en regard de la face avant, et d'une seconde surface réfléchissante en regard de la face arrière, et les moyens de réception sont agencés pour recevoir au moins des parties des premier et second faisceaux, réfléchies respectivement par les faces avant et arrière .
De préférence, les moyens d'émission comportent des première et seconde sources propres à émettre respectivement les premier et second faisceaux, tandis que les moyens de réception comportent un capteur pour détecter les parties réfléchies des premier et second faisceaux ; les première et seconde sources, ainsi que le capteur étant appliqués contre une même face de la vitre.
Selon une caractéristique optionnelle avantageuse, le module du dispositif comporte en outre un capteur en température inséré dans l'épaisseur de la vitre.
Avantageusement, le module comporte un capteur de flux lumineux, notamment de flux solaire, inséré dans l'épaisseur de la vitre.
Préférentiellement , la vitre comporte une entretoise d'épaisseur choisie, et le module comporte une partie implantée dans une épaisseur de cette entretoise.
La présente invention vise aussi une vitre de véhicule, notamment automobile, comportant, dans son épaisseur, un insert d'un dispositif de détection du type précité, ou encore un insert dont au moins une partie de sa surface est destinée à être utilisée en tant que surface réfléchissante d'un dispositif de détection du type précité.
Une vitre de ce type comprend avantageusement deux panneaux sensiblement transparents, sensiblement rigides et séparés d'une entretoise sensiblement transparente, dans laquelle est insérée une partie au moins du module du dispositif précité .
Préférentiellement , 1 ' insert est sensiblement en contact avec l'un au moins des panneaux.
Une vitre de ce type peut former avantageusement le pare- brise d'un véhicule automobile, ou encore la lunette arrière de ce véhicule.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée donnée ci-après à titre d'exemple, et des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un dispositif de détection selon l'invention comportant un module capteur au moins en partie implanté dans l'épaisseur d'une vitre de véhicule automobile ;
- la figure 2A représente schématiquement un dispositif de détection d'un paramètre associé à l'état d'une vitre, en particulier son degré d'humidité (gouttes d'eau et buée) sur les faces avant et arrière de cette vitre, selon un premier mode de réalisation ;
- la figure 2B représente une variante du dispositif représenté sur la figure 2A avec un insert muni de deux surfaces réfléchissantes en regard des faces respectives de la vitre ;
- la figure 3A représente schématiquement un dispositif de détection selon un second mode de réalisation, avec des moyens d'émission et des moyens de réception implantés dans 1 ' épaisseur de la vitre ; et
- la figure 3B représente une variante du dispositif représenté sur la figure 3A avec un insert muni de deux surfaces réfléchissantes en regard des faces respectives de la vitre.
La description détaillée ci-après et les dessins annexés contiennent pour l'essentiel des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant.
On se réfère tout d'abord à la figure 1 pour décrire un dispositif de détection d'un paramètre représentatif de l'état physique d'une vitre 1 de véhicule automobile d'épaisseur e. Selon les techniques de fabrication actuelles des vitres, en particulier des pare-brise et éventuellement lunette arrière de véhicules automobiles, la vitre 1 comporte une entretoise 11 d'épaisseur e' entre deux panneaux sensiblement rigides 10a et 10b. Dans l'exemple décrit, cette vitre, destinée à former le pare-brise du véhicule, est une vitre de sécurité en matériau feuilleté comprenant un film transparent de matière plastique, ou plus particulièrement de colle, formant entretoise 11 entre deux panneaux de verre 10a et 10b. Typiquement, l'épaisseur de ce film entretoise est voisine de 0,9 mm.
Le dispositif de détection selon 1 ' invention comporte un module 20, au moins en partie implanté dans l'épaisseur e de la vitre 1. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, ce module 20 est noyé, au moins en partie, dans le film entre- toise 11.
Le module 20 comprend au moins un capteur électromagnétique, optique dans l'exemple décrit, de préférence dans le domaine infrarouge. Le dispositif de détection comporte une alimentation 23, notamment de ce capteur, reliée au module 20 par une connexion 21.
Le module détecte donc par voie optique un paramètre repré- sentatif d'un état de la vitre 1, tel que son degré d'ensoleillement, son degré d'humidité (gouttes de pluie sur la face avant AV du pare-brise, ou buée sur la face arrière AR) , ou encore un degré d'encrassement (poussière ou autre) . En conséquence de cette détection, le module 20 délivre une information par la connexion 22, vers une interface de communication 24.
Cette interface de communication 24 est, dans l'exemple décrit, relié à un actionneur de réglage d'un équipement du véhicule automobile. Ainsi, si le module 20 est agencé pour détecter des gouttes d'eau sur la face avant AV du pare- brise (côté extérieur du véhicule), l'interface de communication 24 transmet une information pour le système d'essuyage du pare-brise, en vue de son déclenchement, le cas échéant. Si le module 20 détecte de la buée sur la face arrière AR du pare-brise (côté habitacle), l'interface de communication 24 est reliée à un actionneur de réglage d'une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation, en vue de déclencher une aération de désembuage du pare- brise. Dans une variante selon laquelle la vitre 1 forme la lunette arrière du véhicule, une interface de communication 24 peut être relié au système de dégivrage/désembuage de la lunette arrière.
En outre, si le module 20 est agencé pour détecter un ensoleillement du pare-brise, l'interface de communication 24 est reliée à un actionneur de réglage d'un système d- 'éclairage que comporte le véhicule, par exemple pour initier un éclairage de nuit en-dessous d'un seuil de lumière détectée sur le pare-brise, le cas échéant. Par ailleurs, dans le cadre d'une conduite de nuit, si le module 20 est agencé pour détecter une lumière issue des phares d'un véhicule qui suit le véhicule comportant le dispositif selon l'invention, l'interface de communication 24 est reliée à un actionneur de réglage d'un système d'obscurcissement des rétroviseurs du véhicule (obtenu par une orientation choisie de cristaux que comporte les vitres des rétroviseurs) , pour éviter un éblouissement du conducteur .
Dans une première forme de réalisation de la présente invention représentée sur la figure 2A, le dispositif comportant le module 20 est apte à détecter la présence de gouttes d'eau G et de buée B sur les faces avant AV et arrière AR d'un pare-brise 1 d'un véhicule automobile. Un tel module est alors relié par une interface de communication 24 avec, d'une part, un actionneur de réglage d'un système d'essuyage du véhicule (gouttes d'eau G détectées) et, d'autre part, avec une installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation pour déclencher une ventilation du pare-brise (buée B détectée) . Lorsque le panneau 10b comporte de la buée B sur sa face AR (côté habitacle du véhicule) , le dioptre que forme le verre du panneau avec l'eau de la buée devient différent d'un dioptre habituel entre le verre du panneau 10b et l'air ambiant dans l'habitacle. Le coefficient de réflexion de ce dioptre est modifié (diminue en pratique) et, lorsqu'un faisceau F2 d'intensité lumineuse prédéterminée est réfléchi par la face AR du panneau 10b, l'intensité lumineuse du faisceau F2 après réflexion varie suivant la quantité de buée présente sur la face AR du pare-brise.
De même, l'intensité lumineuse d'un faisceau FI, après réflexion sur la face avant AV du pare-brise, varie suivant la densité de gouttes d'eau G.
Le module 20 d'un dispositif de détection de gouttes de pluie et de buée sur les faces respectivement avant et arrière d'un pare-brise, selon la première forme de réalisation précitée, comporte :
- une première diode émettrice El, d'un premier faisceau lumineux FI, destiné à être réfléchi par la face avant AV du pare-brise,
une seconde diode émettrice E2 , délivrant un second faisceau lumineux F2 , destiné à être réfléchi par la face arrière AR du pare-brise, et
- une diode de réception R, reliée, dans l'exemple décrit, à 1 ' interface de communication 24.
Dans l'exemple décrit, les incidences des faisceaux FI et F2 sur les faces avant et arrière du pare-brise sont supérieures à l'incidence limite (dite de Brewster) pour laquelle les faisceaux sont pratiquement en totalité réfléchis par les faces du pare-brise, en absence d'humidité (buée et gouttes d'eau) . En revanche, une partie de ces faisceaux est perdue par transmission vers l'habitacle et/ou l'extérieur du véhicule, en présence de gouttes d'eau ou de buée sur les faces, et la quantité de lumière réfléchie et reçue par la diode de réception R diminue avec la quantité d'eau sur le pare brise.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2A, le module 20 comporte deux inserts II et 12 implantés, selon l'invention, dans l'épaisseur du pare-brise, en particulier entre le panneau de verre 10a et le film entretoise 11, et entre le film entretoise 11 et le panneau de verre 10b, respectivement. En pratique, les inserts II et 12 sont réalisés sous la forme de plaques métalliques, de grand coefficient de réflexion. Les surfaces extérieures respecti- ves SI et S2 des inserts II et 12 sont en contact avec les panneaux de verre respectifs 10a et 10b. Les surfaces SI et S2 sont réfléchissantes et forment des guides d'onde avec les faces AV et AR du pare-brise.
En se référant à la figure 2, la diode émettrice El, électro-luminescente dans l'exemple décrit, émet un faisceau FI qui subit une pluralité de réflexions entre la surface SI et la face avant AV du pare-brise, avantageusement dans l'épaisseur du panneau de verre 10a. Une partie au moins du faisceau FI réfléchi est finalement détecté par la diode de réception R.
La diode émettrice E2 , électro-luminescente dans l'exemple décrit, émet un faisceau lumineux F2 qui subit une pluralité de réflexions entre la surface réfléchissante S2 et la face arrière AR du pare-brise. Le faisceau F2 est finalement détecté par la diode de réception R.
Dans le mode de réalisation représenté sur la figure 2B, le module 20 comporte avantageusement un insert unique II. Le faisceau F2 émis par la diode E2 subit une pluralité de réflexions entre la surface S12 de 1 ' insert II et la face AR du pare-brise. Les indices optiques des panneaux de verre et de l' entretoise 11 sont très proches et la mesure de la partie de faisceau F2 reçue n'est pratiquement pas perturbée par la faible déviation due à l'interface entre 1 ' entretoise 11 et le panneau 10b.
Par ailleurs, le faisceau FI, émis par la diode El, subit une pluralité de réflexions entre la surface SU de 1 ' insert Il et la surface AV de la vitre.
En variante, il peut être prévu d'utiliser, en tant que surface réfléchissante SI et/ou S2 , un film athermique implanté dans l'épaisseur e' de 1 ' entretoise 11 de certains pare-brise feuilletés. Un tel film a pour fonction initiale de filtrer, par réflexion, des rayonnements, notamment infrarouges, présents dans la lumière solaire, en vue d'éviter une élévation en température non souhaitée dans l'habitacle. Les longueurs d'onde d'émission des diodes émettrices El et E2 sont préférentiellement dans le domaine infrarouge et les faces avant et arrière du pare-brise peuvent guider les faisceaux FI et F2 , par coopération avec un tel film. A ce titre, la présente invention vise aussi l'utilisation d'un film athermique de ce type, en tant que surface réfléchissante d'un dispositif de détection selon 1 ' invention.
Avantageusement, les faisceaux FI et F2 qu'émettent respectivement les diodes émettrices El et E2 sont d'intensités lumineuses modulées de façons différentes. En pratique, les intensités lumineuses des faisceaux FI et F2 sont modulées par des formes d'onde en créneaux, de fréquences respectives différentes. Le dispositif de détection comporte avantageusement un étage de démodulation en fonction des fréquences de créneaux respectives, ce qui permet de distinguer les intensités lumineuses provenant des réflexions sur la face avant, des intensités lumineuses provenant des réflexions sur la face arrière du pare-brise. Par ailleurs, une telle modulation de 1 ' intensité des faisceaux permet en outre de distinguer ces lumières réfléchies, d'une lumière ambiante (soleil, lumière dans l'habitacle, etc) .
Avantageusement, la diode réceptrice R contribue en outre à la détection de lumière ambiante sur le pare-brise (enso- leillement, illumination par les phares d'un véhicule suivant, etc)
En pratique, des intensités lumineuses, prédéterminées, respectivement des faisceaux FI et F2 réfléchis, sont détectées en absence de gouttes d'eau et/ou de buée. Par comparaison avec de telles intensités prédéterminées, le système d'essuyage et/ou l'installation de ventilation, chauffage et/ou climatisation, se déclenchent si une variation des intensités des faisceaux réfléchis est détectée.
Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 2, les diodes émettrices El et E2 , ainsi que la diode réceptrice R sont accolées sur la surface libre (face arrière AR) du panneau 10b, côté habitacle du véhicule.
On se réfère alors à la figure 3A pour décrire un second mode de réalisation de la présente invention, dans lequel les diodes émettrices El et E2 sont implantées (noyées, le cas échéant) dans l'épaisseur e' du film entretoise 11. L'alimentation des diodes électro-luminescentes El et E2 est assurée par la connexion 21 de ces diodes qui, dans l'exemple représenté, est aussi insérée dans l'épaisseur du pare-brise (entre le film 11 et le panneau 10a dans l'exemple représenté) .
Dans l'exemple représenté sur la figure 3A, le module comporte deux diodes réceptrices RI et R2 , implantées aussi dans l'épaisseur e' du film entretoise 11. En variante, le module peut ne comporter qu'une diode de réception implantée. Selon une autre variante, cette diode de réception peut être accolée sur la face arrière AR du pare- brise, telle que représentée sur la figure 2. Dans une variante du second mode de réalisation de la présente invention, telle que représentée sur la figure 3B, le module 20 comporte avantageusement un unique insert II muni de deux grandes surfaces réfléchissantes SU et S12 en regard des faces AV et AR du pare-brise, formant guides d'onde des faisceaux FI et F2.
Selon une forme de réalisation plus élaborée de l'invention, le dispositif de détection comporte en outre un capteur de température avantageusement implanté dans 1 ' épaisseur du pare-brise et agencé pour coopérer avec le module 20 de détection de buée sur la face AR, notamment pour ajuster la température de l'air à ventiler pour le désembuage du pare- brise. Dans ce mode de réalisation, le capteur en température est, de préférence, entièrement implanté dans le film entretoise 11, et avantageusement en contact avec une face du panneau avant 10a (côté extérieur) , de manière à détecter directement la température extérieure du pare- brise, pour obtenir une mesure directe en température, côté extérieur du pare-brise.
Bien entendu, la présente invention ne se limite pas à la forme de réalisation décrite ci-avant à titre d'exemple. Elle s'étend à d'autres variantes.
Le dispositif décrit dans l'exemple ci-avant comporte avantageusement deux diodes émettrices pour détecter la présence de gouttes d'eau et de buée sur les faces avant et arrière du pare-brise 1. Dans une variante simplifiée de ce dispositif, le module 20 ne comporte qu'une diode émettrice pour détecter la présence de buée ou de gouttes d'eau sur le pare-brise .
L'incidence d'émission des faisceaux FI et F2 est choisie ci-avant supérieure à l'incidence de limite précitée, ce qui permet avantageusement de récupérer, au niveau de la diode réceptrice R, pratiquement la totalité des faisceaux émis, en absence de gouttes d'eau et/ou de buée sur le pare-brise. Bien qu'avantageuses, de telles incidences sont susceptibles de variantes .
Les diodes, dans l'exemple ci-avant, émettent des ondes optiques. De manière plus générale, le module du dispositif comporte des moyens d'émission d'un rayonnement électromagnétique, tels que des ondes optiques, ou encore des ondes radiofréquences ou hyperfréquences, formant un faisceau électromagnétique susceptible de subir une réflexion sur une face du pare-brise. Plus généralement encore, le dispositif selon 1 ' invention peut être agencé pour effectuer une détection par voie électromagnétique, par exemple de signaux radars ou autre .
II est à noter que le dispositif selon l'invention est, de manière générale, agencé pour détecter un paramètre représentatif d'un état associé à un véhicule automobile, par exemple une température extérieure ou dans l'habitacle, un ensoleillement de véhicule, etc.
Il peut être prévu en outre de détecter la présence de poussière sur le pare-brise, par exemple à partir d'une mesure de réflexion, du type décrit ci-avant, de l'une des faces, choisie, du pare-brise. Par exemple, un film de nicotine sur la face AR du pare-brise peut contribuer à modifier l'intensité lumineuse du faisceau réfléchi F2 , et peut être ainsi détecté par mesure de la quantité de lumière réfléchie après désembuage du pare-brise, le cas échéant.
Par ailleurs, dans l'exemple décrit ci-avant, les diodes émettrices et la (ou les) diode (s) réceptrice (s) sont préférentiellement placées sur une même face arrière AR
(côté habitacle) du pare-brise. En variante, elles peuvent être placées sur des faces avant ou arrière différentes du pare-brise.
En particulier, il peut être prévu de disposer une diode émettrice et une diode réceptrice sensiblement en regard l'une de l'autre, ou encore côte à côte, s'il est souhaité en particulier de détecter une lumière renvoyée par le pare- brise, par diffusion. A ce titre, le dispositif de détection de buée et/ou de gouttes d'eau selon la forme de réalisation préférée de l'invention, comporte des moyens de réception d'une lumière renvoyée, de façon générale, par le pare- brise, par réflexion ou encore par diffusion.
Il est à noter que les inserts II et 12 peuvent être suppri- mes dans la variante du dispositif de détection de gouttes d'eau et de buée, telle que représentée sur la figure 3A décrite ci-avant. En effet, il peut être prévu de ne faire subir qu'une seule réflexion à chacun des faisceaux FI et F2 , avant d'être détectés par la (ou les) diode (s) réceptrice (s) RI et R2. En particulier, dans la variante selon laquelle les diodes émettrices El et E2 sont implantées dans l'épaisseur du pare-brise, il peut être prévu de disposer ces diodes en regard des faces respectives du pare-brise, et de les entourer, avec la (ou les) diode (s) réceptrice (s) , d'un film sensiblement opaque de manière à ce qu'elles n'éclairent sensiblement que les faces respectives avant et arrière.
Bien entendu, dans la forme de réalisation élaborée décrite ci-avant, le capteur prévu peut détecter tout autre paramètre qu'une température. Il peut être prévu par exemple un capteur de vitesse d'air extérieur, par exemple pour la modélisation, la régulation et/ou compensation d'une ventilation dans l'habitacle.
La présente invention vise aussi un dispositif de détection d'une illumination du pare-brise, notamment par ensoleillement. Dans une application à une détection de ce type, le module 20 comporte un capteur optique implanté dans le pare- brise, de préférence, en contact avec le panneau 10a formant sa face avant, pour détecter directement une lumière sur le pare-brise . La structure hétérogène de la vitre 1 (entretoise 11 entre deux panneaux 10a et 10b) est décrite ci-avant à titre d'exemple. En variante, la vitre est réalisée dans un matériau plein, tandis qu'un module capteur est au moins en partie coulé dans son épaisseur.
L'invention s'applique en outre à une vitre formée d'un empilement de panneaux de verre successifs, alternés par des films transparents. Pour détecter par exemple un paramètre représentatif de l'état associé à la surface extérieure AV de la vitre, tel que sa température ou des gouttes d'eau, il peut être prévu d'implanter un capteur ou une surface réfléchissante contre la face arrière (côté film) du panneau qui est en contact avec l'extérieur du véhicule.

Claims

Revendications
1. Dispositif de détection d'un paramètre représentatif d'un état associé à la vitre d'un véhicule automobile comportant un module (20) constitué en outre:
- de moyens d'émission (El) d'au moins un faisceau électromagnétique (FI) vers une face (AV) de la vitre, et de moyens de réception (R) d'au moins une partie du faisceau, renvoyée par ladite face, caractérisé en ce que le module comporte, au moins un insert (II, 12) implanté au moins en partie dans l'épaisseur e de la vitre, muni d'une surface (S1,S2 ; SU) sensiblement en regard de ladite face (AV,AR) et sensiblement réfléchissante du faisceau (FI), de sorte que le faisceau subit, de l'émission à la réception, une pluralité de réflexions dans l'épaisseur de la vitre, entre la surface (S1,S2 ; SU) de 1 ' insert (II) et la face (AV,AR) de la vitre.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens d'émission comportent au moins une source émettrice (El) appliquée contre l'une des faces (AR) de la vitre .
3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens d'émission comportent au moins une source émettrice (El) implantée dans l'épaisseur (e) de la vitre.
4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de réception comportent au moins un capteur (R) pour détecter ladite partie de faisceau renvoyée, et appliqué contre l'une des faces (AR) de la vitre .
5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les moyens de réception comportent au moins un capteur (R) pour détecter ladite partie de faisceau réfléchie, et implanté dans l'épaisseur (e) de la vitre.
6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les moyens d'émission (E1,E2) sont agencés pour émettre un premier faisceau électromagnétique (FI) destiné à être renvoyé au moins en partie par une face avant (AV) de la vitre, ainsi qu'un second faisceau (F2) destiné à être renvoyé au moins en partie par une face arrière (AR) de la vitre, en vue de détecter des matières étrangères (G,B) sur les faces avant et/ou arrière de la vitre (1) .
7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le module (20) comporte au moins un insert (11,12) dans l'épaisseur (e) de la vitre, muni d'une première surface réfléchissante (SI ; SU) en regard de la face avant (AV) , et d'une seconde surface réfléchissante (S2 ; S12) en regard de la face arrière (AR) , tandis que les moyens de réception
(R) sont agencés pour recevoir au moins des parties des premier (FI) et second (F2) faisceaux, réfléchies respectivement par les faces avant (AV) et arrière (AR) .
8. Dispositif selon la revendication 7 caractérisé en ce que les moyens d'émission comportent des première et seconde sources (E1,E2) propres à émettre respectivement lesdits premier et second faisceaux (F1,F2), tandis que les moyens de réception comportent un capteur (R) pour détecter les parties réfléchies des premier et second faisceaux, et en ce que les première et seconde sources, ainsi que ledit capteur sont appliqués contre une même face (AR) de la vitre.
9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module (20) comporte un capteur de flux lumineux, notamment de flux solaire, inséré dans l'épaisseur (e) de la vitre.
10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, ladite vitre comprenant une entretoise (11) d'épaisseur (e') choisie, ledit module (20) est au moins en partie implanté dans l'épaisseur (e') de ladite entretoise (11) .
11. Vitre d'un véhicule, notamment automobile, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans son épaisseur, un insert (11,12) d'un dispositif de détection selon l'une des revendications précédentes.
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