FR3105608A1 - Radôme pour véhicule automobile comprenant un motif décoratif - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un radôme (4) pour véhicule automobile, comprenant un corps principal (8) comprenant au moins une zone transparente aux ondes émises par l’organe d’émission d’ondes et destinée à être traversée par lesdites ondes, la zone comprenant une face (14) comprenant une alternance de premières parties (10) recouvertes par au moins une couche de peinture et de secondes parties (12) non recouvertes par ladite couche de peinture, les premières et secondes parties (10, 12) formant au moins un motif décoratif (6) et étant agencées de manière à rendre le motif décoratif (6) transparent aux ondes émises par l’organe d’émission d’ondes. Figure pour l’abrégé : Figure 2
Description
L’invention concerne les véhicules automobiles équipés d’organes d’émission d’ondes et plus particulièrement les dispositifs de protection configurés pour protéger ces organes d’émission d’ondes de véhicule automobile.
De plus en plus de véhicules automobiles ont des pièces de carrosserie sur lesquelles sont montés des organes émettant des ondes. Ces organes d’émission d’ondes sont par exemple un ou des radars de type ACC selon l'expression anglo-saxonne «Adaptative Cruise Control» émettant des ondes radio.
De tels organes d’émission d’ondes sont masqués et protégés, par exemple des intempéries, par des dispositifs de protection appelés communément « radômes ». Dans la suite de la description, le terme «radôme» est employé comme synonyme de «dispositif de protection».
Ces radômes sont destinés à être traversés par les ondes émises par le ou les organes d’émission, ils doivent donc être transparents à ces dernières. On entend par «transparent aux ondes émises par un organe d’émission d’ondes» la capacité d’un matériau traversé par un flux d’ondes incident à transmettre une fraction supérieure à 90% du flux d’ondes le traversant.
L’utilisation de ces dispositifs de protection peut avoir une vocation esthétique, comme cela est par exemple décrit dans la demande FR 3 070 547 A1 dans lequel le radôme comprend des moyens lumineux diffusant de la lumière à travers le radôme de manière à former un motif à la surface de ce dernier, motif visible depuis l’extérieur d’un véhicule sur lequel est monté le radôme. Ce dernier est par conséquent en partie transparent à la lumière visible. On entend par « transparent à la lumière visible » qu’elle est au moins transparente ou translucide à tout rayonnement lumineux présentant une longueur d’onde comprise dans le spectre visible, c’est-à-dire comprise entre environ 380 et 780 nm.
Le motif décoratif peut être réalisé en recouvrant certaines zones de peinture opaque à la lumière visible, d’autres zones n’étant pas recouvertes par cette peinture, l’éclairage du radôme permettant de faire apparaître le motif décoratif (zone au travers de laquelle la lumière passe si le motif est formé par les zones au travers desquelles la lumière passe ou ne passe pas si le motif est formé par les zones au travers desquelles la lumière ne passe pas).
Cependant, il est possible que la peinture utilisée, par exemple pour obtenir un rendu visuel de haute qualité, ne soit pas transparente aux ondes émises par un organe d’émission d’ondes. Cela pose problème car certaines peintures ne sont dès lors pas utilisables pour peindre un radôme.
De plus, et même en cas d’utilisation de peintures transparentes aux ondes émises par un organe d’émission d’ondes, il est possible que la présence d’une alternance de zones recouvertes ou non par ladite peinture perturbe le passage des ondes. En effet, les ondes émises par le ou les organes d’émission d’ondes vont traverser des zones comprenant des couches de peinture (par exemple primaire puis base puis vernis) et des zones ne comprenant pas lesdites couches. Ces couches de peinture, notamment le primaire, influence le passage des ondes. Les ondes passent donc par différentes zones influençant plus ou moins ces dernières en fonction du fait que ces zones soient ou non recouvertes d’une ou plusieurs couches de peinture. Cela conduit à une hétérogénéité au niveau du passage des ondes au travers du radôme et par conséquent à une baisse des performances du ou des organes d’émission d’ondes. Cette hétérogénéité, même si le signal global a une atténuation et une réflexion qui restent faibles, complique notamment la détection des obstacles, rendant le signal moins facilement exploitable.
L'invention a notamment pour but de fournir un radôme permettant de résoudre simplement cette problématique de perturbation de la propagation des ondes tout en conservant un radôme ayant un aspect visuel optimal.
A cet effet, l’invention a pour objet un radôme pour véhicule automobile comprenant un corps principal comprenant au moins une zone transparente aux ondes émises par l’organe d’émission d’ondes et destinée à être traversée par lesdites ondes, la zone comprenant une face comprenant une alternance de premières parties recouvertes par au moins une couche de peinture et de secondes parties non recouvertes par ladite couche de peinture, les premières et secondes parties formant au moins un motif décoratif et étant agencées de manière à rendre le motif décoratif transparent aux ondes émises par l’organe d’émission d’ondes.
Ainsi, on choisit de disposer les différentes zones recouvertes ou non par une ou plusieurs couches de peinture de manière à d’éviter une perturbation dans le passage des ondes au travers du radôme. Ce sont donc les paramètres déterminés lors de la réalisation des premières et secondes parties qui permettent d’obtenir ce passage facilité.
Le radôme selon l’invention peut en outre comprendre au moins une des caractéristiques ci-dessous:
- les premières parties forment des bandes d’une largeur égale à (N*λ)/4, N étant un nombre entier naturel non nul et λ étant égale à la longueur d’ondes d’émission de l’organe d’émission d’ondes,
- les secondes parties forment des bandes d’une largeur inférieure à λ/4 séparées les unes des autres par les premières parties,
- les secondes parties forment des bandes d’une largeur supérieure à λ/4 séparées les unes des autres par les premières parties,
- l’écartement entre deux premières parties consécutives est constant,
- les premières parties et les secondes parties sont des bandes rectilignes parallèles entre elles,
- les premières parties et les secondes parties s’étendent au moins en partie dans une direction perpendiculaire à un plan dans lequel se propagent les ondes émises par l’organe d’émission d’ondes,
- toutes les premières parties sont toutes de même largeur et toutes les secondes parties sont toutes de même largeur,
- lequel les secondes parties sont transparentes à la lumière visible,
- le radôme comprend un guide lumière en regard du motif décoratif et agencé pour diffuser de la lumière visible à travers les secondes parties, comprenant de préférence un faisceau de fibres optiques,
- une épaisseur maximale du radôme étant inférieure ou égale à 6 mm
- lequel le corps principal (8) est réalisé dans un matériau choisi parmi du polyméthacrylate de méthyle, du polycarbonate, du polypropylène, un polyamide, un copolyester, de l’acrylonitrile butadiène styrène, de l’acrylonitrile styrène acrylate, du styrène acrylonitrile, un mélange d’acrylonitrile styrène acrylate et de polycarbonate, un mélange de polycarbonate et polytéréphtalate d’éthylène, et
- les premières parties sont recouvertes par au moins une couche de primaire, une couche de base et une couche de vernis.
Brève description des figures
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels:
Description détaillée
On se réfère désormais à la figure 1 qui illustre un panneau de carrosserie 2, ici un pare-chocs avant, comprenant un dispositif de protection configuré pour protéger au moins un organe d’émission d’ondes.
Le dispositif de protection, appelé également radôme 4, protège un organe d’émission d’ondes (non représenté) en position sur la face avant d’un véhicule automobile derrière le radôme 4. Dans ce qui va suivre, nous décrirons l’exemple d’un radar placé derrière le radôme 4 en face avant d’un véhicule. L’homme du métier comprendra que selon sa fonction, le radar peut être monté dans une autre position du véhicule, par exemple en face arrière, en faces latérales ou sur le toit. Le nombre d’organes d’émission d’ondes peut également varier.
Le radôme 4 est au moins en partie destiné à être traversé par les ondes émises par l’organe d’émission d’ondes.
Dès lors, il doit être au moins en partie transparent à ces ondes, a minima au niveau d’une zone transparente aux ondes. Comme expliqué plus haut, on entend par «transparent aux ondes émises par un organe d’émission d’ondes» la capacité d’un matériau traversé par un flux d’ondes incident à transmettre une fraction supérieure à 90% du flux d’ondes le traversant. Pour permettre cela, un corps principal 8 du radôme 4 peut être réalisé dans un matériau choisi parmi du PMMA (polyméthacrylate de méthyle), du polycarbonate, du polypropylène, un polyamide, un copolyester, de l’acrylonitrile butadiène styrène, de l’acrylonitrile styrène acrylate, du styrène acrylonitrile, un mélange d’acrylonitrile styrène acrylate et de polycarbonate, un mélange de polycarbonate et polytéréphtalate d’éthylène.
Le radôme 4 comprend au moins un motif décoratif 6. Ce motif décoratif 6 est réalisé par la présence, sur le corps principal 8 du radôme 4, d’une alternance de premières parties 10 recouvertes par au moins une couche de peinture et de secondes parties 12 non recouvertes par la ou lesdites couches de peinture, par exemple par une peinture ne laissant pas passer les ondes émises par l’organe d’émission d’ondes. Par exemple, les premières parties 10 peuvent être recouvertes d’un primaire, d’une base et d’un vernis ne recouvrant pas les secondes parties 12. Le nombre de couches de peinture peut être différent. Cela ne signifie pas que les secondes parties 12 ne sont pas recouvertes de peinture. Il est par exemple possible que ces dernières soient recouvertes d’une couche de vernis (de préférence transparente à la lumière visible comme cela sera expliqué par la suite), partageant ou non cette couche de peinture avec les premières parties 10.
La face recouverte par la ou les couches de peinture peut être la face interne 14 du corps principal 8 comme cela est représenté sur la figure 3 ou la face externe du radôme 4.
Les premières parties 10 et les secondes parties 12 sont agencées de manière à permettre un passage homogène des ondes sur l’ensemble du motif décoratif 6. En d’autres termes, le motif décoratif est transparent à ces ondes dans son ensemble et ne perturbe pas le passage des ondes, n’engendrant pas d’hétérogénéité supplémentaire au signal.
Dans ce qui va suivre, nous allons décrire un motif décoratif 6 selon l’invention placer en regard d’un radar émettant à une fréquence comprise entre 75 et 81 GHz.
Afin de permettre un passage optimal des ondes, il est possible de faire en sorte que les premières parties forment des bandes d’une largeur L égale à (N*λ)/4, N étant un nombre entier naturel non nul et λ étant égale à la longueur d’ondes d’émission de l’organe d’émission d’ondes. En d’autres termes, les premières parties 10 sont d’une largeur ne pouvant être inférieure à λ/4 et peut être égale à un multiple de λ/4, dans la limite de ce qu’il est possible de réaliser sur la longueur du radôme 4. La sélection d’une largeur des premières parties 10 parmi les possibilités issues de la formule précitée permet d’optimiser et d’homogénéiser le passage des ondes émises par un radar.
Selon une première variante représentée sur les figures 4 et 5, il est possible que les secondes parties 12 forment des bandes d’une largeur l inférieure à λ/4 séparées les unes des autres par les premières parties 10. L’étroitesse des secondes parties 12 permet aux radars d’être très précis. En d’autres termes, et lorsqu’il sera nécessaire qu’un radar, de par sa fonction, récoltent des données de manière la plus précise possible, les secondes parties 12 forment des bandes de largeur inférieure à λ/4, la réduction de la largeur permettant au radar de gagner en précision.
A contrario, et dans le but d’obtenir un motif décoratif 6 rétroéclairée comme cela sera expliqué par la suite (avec des secondes parties 12 transparentes à la lumière visible), il est possible que la largeur des secondes parties 12 soit supérieure à λ/4. Cela est notamment possible lorsque la fonction du radar ne l’oblige pas à avoir une précision la plus fine possible. Il est même possible que les secondes parties 12 aient une largeur l égale ou supérieure à la largeur L des premières parties 10.
Il est dès lors possible de rechercher un compromis entre précision du radar et l’aspect esthétique en dimensionnant les secondes parties 12 de manière adéquate.
De manière préférentielle, l’écartement entre deux premières parties 10 consécutives est constant. Cela permet d’assurer un passage des ondes optimal.
De manière encore plus préférentielle, les premières parties 10 et les secondes parties 12 forment des bandes rectilignes parallèles entre elles. Cela permet de faciliter le passage des ondes émises par un radar. Il est cependant possible qu’elles forment des bandes ondulées ou courbes (il est alors possible d’avoir un écartement constant comme décrit ci-dessus).
Afin de faciliter le passage des ondes émises par un radar, il est possible les premières parties 10 et les secondes parties 12 s’étendent au moins en partie dans une direction perpendiculaire à un plan dans lequel se propagent les ondes émises par un radar. En d’autres termes, l’organe d’émission d’ondes émet des ondes se propageant dans un plan donné (les radars traditionnels ont une polarisation unidirectionnelle), classiquement (mais pas obligatoirement) dans un plan horizontal pour un radar de véhicule automobile. Dans ce cas de figure, les premières parties 10 et les secondes parties 12 sont verticales. En cas de bandes non rectilignes, ces dernières peuvent s’étendre en partie dans une direction perpendiculaire à un plan dans lequel se propagent les ondes émises par un radar.
Il est également possible que toutes les premières parties 10 soient toutes de même largeur et toutes les secondes parties 12 soient toutes de même largeur. Il y a dès lors répétition d’un motif préférentiel, par exemple pour le passage des ondes. Il est alternativement possible de faire varier les épaisseurs des premières parties 10 (en respectant la formule (N*λ)/4) ainsi que celles des secondes parties 12.
De manière générale, la disposition des lignes formant le motif décoratif 6 peut varier en fonction de la fréquence d’émission de l’organe d’émission d’ondes et du résultat souhaité en respectant la formule énoncée plus haut.
La réalisation des secondes parties 12 peut avoir pour but de réaliser un motif rétroéclairé comme expliqué plus haut. Les secondes parties 12 peuvent dès lors également être transparentes à la lumière visible (tout comme la ou les éventuelles couches de peinture recouvrant ces parties). On entend par «transparent à la lumière visible» qu’elle est au moins transparente ou translucide à tout rayonnement lumineux présentant une longueur d’onde comprise dans le spectre visible, c’est-à-dire comprise entre environ 380 et 780 nm.
Il est dès lors possible de placer, en regard du motif décoratif 6, un guide de lumière diffusant agencé de manière à diffuser de la lumière visible à travers les secondes parties 12. On entend par cela que la surface de sortie de la lumière est formée par une face latérale du guide de lumière. De ce fait, la lumière émerge du guide de lumière diffusant selon une direction sensiblement radiale et le flux lumineux distribué est sensiblement constant en tout point de la surface de sortie de la partie diffusante du guide de lumière diffusant. La lumière diffusée par ce dernier provient d’au moins une source lumineuse pouvant par exemple être constituée d’une pluralité de diodes électroluminescentes (LEDs), la source de lumière pouvant être déportée (i.e. située en dehors de la zone traversée par les ondes et aussi avantageusement en dehors des zones impactées par des petits chocs, comme les chocs «parking»).
Le guide de lumière diffusant peut être formé par une pluralité de fibres optiques. Les fibres optiques sont en plastique. Elles peuvent également être réalisées en verre. Elles peuvent être disposées en nappe. Il est possible d’obtenir une sortie de lumière radiale en traitant les fibres optiques par sablage ou encore par grattage laser afin de détériorer la surface de ces dernières.
L’atténuation par une nappe de fibres optiques des ondes radar a été mesurée avec un équipement certifié pour le contrôle de la transparence électromagnétique des radômes. Par exemple, une mesure a été effectuée pour des fibres optiques en PMMA, d’un diamètre de 500 µm, et tissées avec un fil de polyester. La nappe ainsi tissée, de 1 mm d’épaisseur, était placée entre deux plaques de polycarbonate de 3 mm d’épaisseur chacune.
Dans la bande de 76 à 77 GHz (plage d’émission des radar ACC), l’atténuation due aux deux plaques de polycarbonate seules (sans nappe de fibres optiques), mesurée en transmission («one way», dans un seul sens à travers les trois épaisseurs), est 1,39 dB. A ces mêmes fréquences, l’ensemble de la nappe de fibres optiques et des deux plaques de polycarbonate présente une atténuation de 0,65 dB. L’atténuation de l’ensemble (mesurée en one-way) est en-dessous de la spécification des constructeurs automobiles pour un radôme (par exemple 1,5 dB). Les mesures montrent que la nappe de fibres optiques est transparente aux ondes électromagnétiques à 77 GHz et que l’atténuation est due à l’épaisseur des deux plaques de polycarbonate.
L’atténuation peut être améliorée en ajustant les épaisseurs des deux plaques de polycarbonate. Un tel guide de lumière ne perturbe donc pas le fonctionnement d’un radar.
Alternativement, le guide de lumière diffusant peut être constitué de films en plastique transparent en polycarbonate extrudé présentant une transmission de la lumière supérieure ou égale à 90 % selon la norme ISO 13468-2, et un indice de réfraction de 1,584 selon la norme ISO 62.
La présence d’un guide de lumière diffusant permet d’éclairer le motif décoratif 6. Il est possible de remplacer le guide lumière ci-dessus par n’importe quelle source lumineuse connue de l’homme du métier et étant apte à permettre un rétroéclairage du motif décoratif 6.
Afin d’assurer la transparence aux ondes, il est également avantageux de limiter l’épaisseur maximale du radôme 4 (corps principal 8 + couche(s) de peinture), inférieure ou égale à 6 mm.
Concernant la réalisation du motif décoratif 6, il est possible de peindre l’ensemble du radôme 4 (par exemple la face externe du radôme 4 visible depuis l’extérieur d’un véhicule automobile sur lequel le panneau de carrosserie 2 est monté) puis de retirer la ou les couches de peinture désirées par grattage laser pour former les secondes parties 12. En fonction du résultat que l’on souhaite obtenir, notamment en cas de motif rétroéclairé, la quantité de peinture grattée (pour la réalisation des secondes parties 12) peut varier.
L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation présentés et d'autres modes de réalisation apparaîtront clairement à l'homme du métier.
Il est notamment possible de créer un motif décoratif par des moyens autres que ceux décrits ci-dessus.
Il est également possible d’utiliser d’autres matériaux que ceux cités ci-dessus et ayant les mêmes propriétés que ces derniers, notamment la transparence aux ondes.
Liste de références
2: panneau de carrosserie
4: radôme
6: motif décoratif
8: corps principal
10: premières parties
12: secondes parties
14: face interne du radôme
L: largeur des premières parties 10
l: largeur des secondes parties 12
Claims (13)
- Radôme (4) pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comprend un corps principal (8) comprenant au moins une zone transparente aux ondes émises par l’organe d’émission d’ondes et destinée à être traversée par lesdites ondes, la zone comprenant une face (14) comprenant une alternance de premières parties (10) recouvertes par au moins une couche de peinture et de secondes parties (12) non recouvertes par ladite couche de peinture, les premières et secondes parties (10, 12) formant au moins un motif décoratif (6) et étant agencées de manière à rendre le motif décoratif (6) transparent aux ondes émises par l’organe d’émission d’ondes.
- Radôme (4) selon la revendication 1, dans lequel les premières parties (10) forment des bandes d’une largeur (L) égale à (N*λ)/4, N étant un nombre entier naturel non nul et λ étant égale à la longueur d’ondes d’émission de l’organe d’émission d’ondes.
- Radôme (4) selon la revendication 2, dans lequel les secondes parties (12) forment des bandes d’une largeur (l) inférieure à λ/4 séparées les unes des autres par les premières parties (10).
- Radôme (4) selon la revendication 2, dans lequel les secondes parties (12) forment des bandes d’une largeur (l) supérieure à λ/4 séparées les unes des autres par les premières parties (10).
- Radôme (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’écartement entre deux premières parties (10) consécutives est constant.
- Radôme (4) selon la revendication 5, dans lequel les premières parties (10) et les secondes parties (12) sont des bandes rectilignes parallèles entre elles.
- Radôme (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premières parties (10) et les secondes parties (12) s’étendent au moins en partie dans une direction perpendiculaire à un plan dans lequel se propagent les ondes émises par l’organe d’émission d’ondes.
- Radôme (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel toutes les premières parties (10) sont toutes de même largeur et toutes les secondes parties (12) sont toutes de même largeur.
- Radôme (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les secondes parties (12) sont transparentes à la lumière visible.
- Radôme (4) selon la revendication 4, dans lequel le radôme (4) comprend un guide lumière en regard du motif décoratif (6) et agencé pour diffuser de la lumière visible à travers les secondes parties (12), comprenant de préférence un faisceau de fibres optiques.
- Radôme (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, une épaisseur maximale du radôme (4) étant inférieure ou égale à 6 mm.
- Radôme (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps principal (8) est réalisé dans un matériau choisi parmi du polyméthacrylate de méthyle, du polycarbonate, du polypropylène, un polyamide, un copolyester, de l’acrylonitrile butadiène styrène, de l’acrylonitrile styrène acrylate, du styrène acrylonitrile, un mélange d’acrylonitrile styrène acrylate et de polycarbonate, un mélange de polycarbonate et polytéréphtalate d’éthylène.
- Radôme (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les premières parties (10) sont recouvertes par au moins une couche de primaire, une couche de base et une couche de vernis.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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