FR3122494A1 - Ensemble vitré comprenant un détecteur de buée - Google Patents
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Abstract
La présente invention concerne un élément vitré pour un véhicule, comprenant un vitrage, le vitrage comprenant une première face apte à être en contact avec un milieu ambiant au véhicule et extérieur au vitrage, l’élément vitré comprenant une source lumineuse apte à émettre un faisceau lumineux, et un photodétecteur apte à détecter le faisceau lumineux émis par la source lumineuse, la première face comprenant une zone de détection propre à supporter la nucléation d’une goutte de buée, l’ensemble vitré étant caractérisé en ce que la source lumineuse, la zone de détection et le photodétecteur sont agencés de sorte que le faisceau lumineux se propage depuis la source lumineuse jusqu’au photodétecteur en traversant une partie du milieu ambiant en contact avec la zone de détection. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
DOMAINE DE L'INVENTION
La présente invention concerne un ensemble vitré pour un véhicule, comprenant un détecteur de buée, et un procédé de détection de la buée sur un vitrage du véhicule par ce détecteur.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Lors de l'apparition de gouttes de buée sur la face intérieure d'un vitrage d'un véhicule, il est connu d'activer manuellement un régulateur de température ambiante et/ou d’aération dans le véhicule, de sorte à contrôler une évaporation des gouttes de buée.
Toutefois, cette méthode peut déconcentrer le conducteur du véhicule. De plus, cette méthode n’est possible que lorsque les gouttes de buée sont déjà apparues et ont déjà dégradé la perception visuelle du conducteur au travers du vitrage.
A cet effet, le document EP 3 552 004 décrit un capteur de buée capacitif comprenant des électrodes interdigitées insérées dans un vitrage. Lors de la formation de la buée sur la face intérieure du vitrage, la capacité mesurée par le capteur varie. Ainsi, il est possible de s'affranchir d’une détection visuelle de la buée, et ainsi de réduire la perte de concentration du conducteur.
Toutefois, le capteur décrit dans le document EP 3 552 004 ne permet pas de détecter les plus petites gouttes de buée. Ainsi, il est possible que la buée soit perceptible par le conducteur avant qu’elle ne soit détectée par le capteur capacitif.
De plus, la détection capacitive de la buée présente une latence de l'ordre d'une dizaine de secondes. Cette latence peut être suffisante pour qu’une densité de la buée augmente et dégrade en conséquent la perception visuelle du conducteur.
Un but de l’invention est de proposer une solution pour détecter la buée à la surface d’un vitrage d’un véhicule avant qu’elle ne soit perceptible par le conducteur.
Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un élément vitré pour un véhicule, comprenant un vitrage s’étendant selon une surface principale, le vitrage comprenant une première face parallèle à la surface principale et apte à être en contact avec un milieu ambiant au véhicule, l’élément vitré comprenant une source lumineuse apte à émettre un faisceau lumineux, et un photodétecteur apte à détecter le faisceau lumineux émis par la source lumineuse, la première face comprenant une zone de détection apte à supporter la nucléation d’une goutte de buée, et dans lequel la source lumineuse, la zone de détection et le photodétecteur sont agencés de sorte que le faisceau lumineux se propage depuis la source lumineuse jusqu’au photodétecteur en traversant le milieu ambiant en contact avec la zone de détection.
La présente invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises individuellement ou en l’une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles :
- le faisceau lumineux est transmis au travers du vitrage,
- la source lumineuse et le photodétecteur sont agencés de part et d'autre du vitrage par rapport à la première face,
- le vitrage comprend un miroir et une deuxième face parallèle à la surface principale et opposée à la première face par rapport au vitrage, la source lumineuse et le photodétecteur étant agencés du même côté de la première face, et du côté opposé à la deuxième face par rapport à la première face, et la source lumineuse, le miroir, la zone de détection et le photodétecteur sont agencés de sorte que le faisceau lumineux se propage depuis la source lumineuse jusqu’au photodétecteur en étant réfléchi par le miroir,
- le vitrage comprend un miroir, la première face et/ou la deuxième face comprenant préférentiellement le miroir, le miroir étant agencé de sorte à ce que le faisceau lumineux se propage depuis la source lumineuse jusqu’au photodétecteur en étant réfléchi par le miroir,
- la deuxième face comprend le miroir, et le miroir est agencé de sorte à réfléchir le faisceau lumineux se propageant dans le vitrage,
- la première face comprend le miroir, et le miroir est agencé de sorte à réfléchir le faisceau lumineux se propageant à l'extérieur du vitrage dans le milieu ambiant, le miroir formant la zone de détection,
- l’élément vitré comprend un support, le support étant monté fixe à la première face, au moins un élément choisi parmi la source lumineuse et le photodétecteur étant monté fixe au support,
- le support forme une enceinte entourant au moins partiellement la zone de détection, au moins un élément choisi parmi la source lumineuse et le photodétecteur étant monté fixe dans l’enceinte, l’enceinte comprenant un passage apte à un écoulement du milieu ambiant dans l’enceinte au contact de la zone de détection,
- l’élément vitré, et préférentiellement le vitrage, comprend un motif d’absorption lumineuse, configuré pour absorber une partie d’une section du faisceau lumineux de sorte à transmettre ou à réfléchir une autre partie non-absorbée du faisceau lumineux selon un motif spatial prédéterminé,
- le motif forme au moins une partie de la zone de détection,
- le motif comprend une pluralité, préférentiellement un réseau, d’éléments absorbant une partie de la section du faisceau lumineux,
- le photodétecteur est un imageur, et la source lumineuse, la zone de détection et le photodétecteur sont agencés par rapport au vitrage de sorte que l’imageur peut imager la zone de détection,
- l’élément vitré comprend une unité de contrôle configurée pour contrôler une émission du faisceau lumineux par la source lumineuse, recevoir des données représentatives du faisceau lumineux détecté par le photodétecteur, comparer les données représentatives du faisceau lumineux détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et émettre un signal représentatif de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison.
Un autre aspect de l’invention est un procédé de détection de la nucléation d’une goutte de buée sur un vitrage de véhicule, comprenant les étapes de :
a) fourniture d'un élément vitré selon un mode de réalisation de l’invention,
b) émission du faisceau lumineux par la source lumineuse, de sorte à ce que le faisceau lumineux se propage depuis la source lumineuse jusqu'au photodétecteur en traversant une partie du milieu ambiant en contact avec la zone de détection,
c) détection du faisceau lumineux par le photodétecteur et émission de données représentatives du faisceau lumineux détecté,
d) comparaison des données représentatives du faisceau lumineux détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et détection de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison.
a) fourniture d'un élément vitré selon un mode de réalisation de l’invention,
b) émission du faisceau lumineux par la source lumineuse, de sorte à ce que le faisceau lumineux se propage depuis la source lumineuse jusqu'au photodétecteur en traversant une partie du milieu ambiant en contact avec la zone de détection,
c) détection du faisceau lumineux par le photodétecteur et émission de données représentatives du faisceau lumineux détecté,
d) comparaison des données représentatives du faisceau lumineux détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et détection de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison.
Avantageusement, le procédé, comprend une étape e), ultérieure à l'étape d), dans laquelle on transmet des données représentatives de la nucléation d’une goutte de buée sur le vitrage à un système de contrôle de la température et/ou de l’aération du véhicule.
Un autre aspect de l’invention est un élément vitré pour un véhicule, comprenant un vitrage s’étendant selon une surface principale, le vitrage comprenant une première face parallèle à la surface principale et apte à être en contact avec un milieu ambiant intérieur au véhicule, la première face comprenant une zone de détection apte à supporter la nucléation d’une goutte de buée, l’élément vitré comprenant :
- un motif d’absorption lumineuse, configuré pour absorber une partie d’une section d’un faisceau lumineux incident au motif d’absorption lumineuse, de sorte à transmettre ou à réfléchir une autre partie non-absorbée du faisceau lumineux selon un motif spatial prédéterminé,
- un photodétecteur apte à détecter le faisceau lumineux,
la zone de détection, le motif d’absorption lumineuse et le photodétecteur étant agencés de sorte que le faisceau lumineux est réfléchi ou transmis par le motif d’absorption lumineuse, la partie non-absorbée du faisceau lumineux traversant le milieu ambiant en contact avec la zone de détection, et se propageant jusqu’au photodétecteur.
- un motif d’absorption lumineuse, configuré pour absorber une partie d’une section d’un faisceau lumineux incident au motif d’absorption lumineuse, de sorte à transmettre ou à réfléchir une autre partie non-absorbée du faisceau lumineux selon un motif spatial prédéterminé,
- un photodétecteur apte à détecter le faisceau lumineux,
la zone de détection, le motif d’absorption lumineuse et le photodétecteur étant agencés de sorte que le faisceau lumineux est réfléchi ou transmis par le motif d’absorption lumineuse, la partie non-absorbée du faisceau lumineux traversant le milieu ambiant en contact avec la zone de détection, et se propageant jusqu’au photodétecteur.
Avantageusement, le vitrage comprend le motif.
Avantageusement, le motif forme au moins une partie de la zone de détection.
Avantageusement, le photodétecteur est un imageur, et la zone de détection, le motif et le photodétecteur sont agencés de sorte que l’imageur peut imager la zone de détection.
Avantageusement, le vitrage présente une bordure adaptée à être une bordure inférieure du vitrage lorsque le vitrage est monté fixe à un véhicule, le motif étant agencé dans la bordure.
Avantageusement, le motif d’étend le long d’au moins la majorité de la bordure.
Avantageusement, l’imageur présente un angle de champ et la zone de détection est formée par une partie de la première face formant la bordure, l’agencement de l’imageur et l’angle de champ de l’imageur étant adaptés pour imager la zone de détection.
Un autre aspect de l’invention est un procédé de détection de la nucléation d’une goutte de buée sur un vitrage d’un véhicule, le procédé comprenant les étapes de :
e) fourniture d’un élément vitré selon un mode de réalisation de l’invention, comprenant un motif d’absorption lumineuse,
f) réflexion ou transmission d’un faisceau lumineux par le motif puis propagation du faisceau lumineux depuis le motif jusqu'au photodétecteur en traversant une partie du milieu ambiant en contact avec la zone de détection,
g) détection du faisceau lumineux par le photodétecteur et émission de données représentatives du faisceau lumineux détecté,
h) comparaison des données représentatives du faisceau lumineux détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et détection de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison.
e) fourniture d’un élément vitré selon un mode de réalisation de l’invention, comprenant un motif d’absorption lumineuse,
f) réflexion ou transmission d’un faisceau lumineux par le motif puis propagation du faisceau lumineux depuis le motif jusqu'au photodétecteur en traversant une partie du milieu ambiant en contact avec la zone de détection,
g) détection du faisceau lumineux par le photodétecteur et émission de données représentatives du faisceau lumineux détecté,
h) comparaison des données représentatives du faisceau lumineux détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et détection de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison.
DESCRIPTION DES FIGURES
D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :
Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.
DEFINITIONS
On entend par «vitrage» une structure comprenant au moins une feuille de verre organique ou minérale, de préférence adaptée à être montée dans un véhicule.
Le vitrage peut comprendre une feuille de verre simple ou bien un ensemble vitré multicouche comprenant au moins une feuille de verre.
Un vitrage peut comprendre un ensemble vitré. Le verre peut être du verre organique ou minéral. Le verre peut être trempé. L’ensemble vitré est de préférence un vitrage feuilleté. On entend par «vitrage feuilleté» un ensemble vitré comprenant au moins deux feuilles de verre et un film intercalaire formé en matière plastique, préférentiellement viscoélastique, séparant les deux feuilles de verre. Le film intercalaire en matière plastique peut comprendre une ou plusieurs couches en polymère viscoélastique, par exemple en poly(butyral de vinyle) (PVB) ou un copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA). Le film intercalaire est de préférence en PVB standard ou en PVB acoustique (tel que le PVB acoustique mono-couche ou tri-couche). Le PVB acoustique peut comprendre trois couches : deux couches externes en PVB standard et une couche interne en PVB additionné de plastifiant de manière à rendre la couche interne moins rigide que les couches externes.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
Architecture générale de l’élément vitré 1 et principe de la détection d’une goutte de buée
En référence à la , à la , et à la , un élément vitré 1 pour un véhicule 2 comprend un vitrage 3. Le vitrage 3 peut-être un pare-brise de véhicule, ou un vitrage latéral de véhicule. Le vitrage 3 s’étend selon une surface principale 4. La surface principale 4 peut être plane ou courbée.
Le vitrage 3 comprend une première face F4 parallèle à la surface principale et apte à être en contact avec un milieu ambiant 5 intérieur au véhicule 2. La première face F4 peut être une face intérieure du vitrage 3 du véhicule 2. Lorsque le vitrage 3 est un vitrage feuilleté, la première face F4 peut-être désignée, selon la convention de numérotation des faces d’un vitrage feuilleté, par la face numéro quatre du vitrage feuilleté.
Le vitrage 3 comprend une deuxième face F1, parallèle à la surface principale et opposée à la première face F4 par rapport au vitrage 3. La deuxième face F1 peut être une face extérieure du vitrage 3 du véhicule 2. Lorsque le vitrage 3 est un vitrage feuilleté, la deuxième face F1 peut être désignée, selon la convention de numérotation des faces d’un vitrage feuilleté, par la face numéro un du vitrage feuilleté.
Le milieu ambiant 5 intérieur du véhicule 2 est un milieu gazeux, préférentiellement de l’air.
L’élément vitré 1 comprend une source lumineuse 6 apte à émettre un faisceau lumineux 7, et un photodétecteur 8 apte à détecter le faisceau lumineux 7 émis par la source lumineuse 6. Préférentiellement, le photodétecteur 8 est apte à détecter l’intensité du faisceau lumineux 7.
La première face F4 comprend une zone de détection 9 apte à supporter la nucléation d’une goutte de buée 10. La source lumineuse 6, la zone de détection 9 et le photodétecteur 8 sont agencés de sorte que le faisceau lumineux 7 se propage depuis la source lumineuse 6 jusqu’au photodétecteur 8 en traversant le milieu ambiant 5 en contact avec la zone de détection 9. Ainsi, le faisceau lumineux 7 est réfléchi par la zone de détection 9, ou transmis au travers de la zone de détection 9. Cet agencement permet au faisceau lumineux 7 de traverser le milieu ambiant 5 au voisinage de la zone de détection 9, à l’endroit où une goutte de buée 10 est susceptible de se former. Lors de la nucléation d’une ou plusieurs gouttes de buée 10 sur la zone de détection 9, le faisceau lumineux 7 traverse la ou les gouttes de buée 10. Une partie du faisceau lumineux 9 est alors absorbée par la ou les gouttes de buée 10. L’intensité lumineuse détectée par le photodétecteur 8 est alors différente, préférentiellement moindre, qu’une intensité lumineuse de référence, de préférence détectée en l’absence d’une goutte de buée 10 sur la zone de détection 9.
Source lumineuse 6
La source lumineuse 6 émet de préférence un faisceau lumineux 7 présentant une ou plusieurs longueurs d’onde adaptées pour que le faisceau lumineux 7 soit au moins partiellement absorbé par l’eau. La ou les longueurs d’onde du faisceau lumineux 7 peuvent être choisies dans une gamme de longueurs d’onde infrarouges, de préférence dans une gamme de longueurs d’onde comprises entre 900 nm et 5000 nm, et préférentiellement comprises entre 980 nm et 3000 nm. Ainsi, le coefficient d’absorption du faisceau lumineux 7 par l’eau d’une goutte de buée peut être supérieur à 0,01 cm-1, le faisceau lumineux 7 étant invisible à l’œil humain. La longueur d’onde du faisceau lumineux 7 peut également être choisie sensiblement égale à 398 nm, de sorte à correspondre au pic d’absorption Raman de l’eau. Ainsi, le coefficient d’absorption du faisceau lumineux 7 d’une goutte de buée 10 par l’eau peut être supérieur au coefficient d’absorption du faisceau lumineux 7 d’une goutte de buée 10 par l’eau lorsque le faisceau lumineux 7 présente une ou plusieurs longueurs d’onde choisies dans le spectre visible par l’œil humain. De préférence, la source lumineuse 6 émet un faisceau lumineux 7 monochromatique.
Agencement de la source lumineuse 6, du photodétecteur 8, et de la zone de détection 9
En référence à la et à la , le faisceau lumineux 7 peut être transmis au travers du vitrage 6. Ainsi, le montage de l’élément vitré 1 peut-être simplifié. La source lumineuse 6 et le photodétecteur 8 peuvent être agencés de part et d'autre du vitrage 2 par rapport à la première face F4, de sorte que le faisceau lumineux 7 est transmis au travers du vitrage 3.
Le photodétecteur 8 peut-être agencé du côté opposé au vitrage 3 par rapport à la première face F4, et la source lumineuse 6 peut-être agencée du côté du vitrage 3 par rapport à la première surface F4. Dans cette configuration, le faisceau lumineux 7 est transmis au travers du vitrage 3, en traversant la première face F4, puis traverse le milieu ambiant 5 avant d’arriver au détecteur 8. La source lumineuse 6 peut comprendre un guide d’onde, par exemple une fibre optique, permettant de choisir avec précision l’endroit auquel le faisceau lumineux 7 est émis.
La source lumineuse 6 peut être agencée du côté opposé au vitrage 3 par rapport à la première face F4, et le photodétecteur 8 peut-être agencé du côté du vitrage 3 par rapport à la première phase F4. Dans cette configuration, le faisceau lumineux 7 traverse le milieu ambiant 5 avant d’arriver à la première face F4, puis traverse le vitrage 3 avant d’arriver au photodétecteur 8.
En référence à la , à la , à la et à la , le vitrage 3 peut comprendre un miroir 12. La source lumineuse 6 et le photodétecteur 8 peuvent être agencés du même côté de la première face F4, et du côté opposé à la deuxième face F1 par rapport à la première face F4. La source lumineuse 6, le miroir 12, la zone de détection 9 et le photodétecteur 8 sont agencés de sorte que le faisceau lumineux 7 se propage depuis la source lumineuse 6 jusqu’au photodétecteur 8 en étant réfléchi par le miroir 12. Ainsi, il est possible que le faisceau lumineux 7 traverse au moins deux fois le milieu ambiant 5 tout en protégeant la source lumineuse 6 et le photodétecteur 8 des contraintes de l’environnement extérieur véhicule 2.
On entend par «miroir 12» un élément susceptible de réfléchir une partie d’un faisceau lumineux incident. Un miroir 12 peut être formé par une face du vitrage 2, interne ou externe au vitrage 2, et particulièrement par la première face F4 et/ou par la deuxième face F1. Le miroir 12 peut être formé par une interface entre le verre et l’air, et/ou par une interface entre le verre et le PVB. En effet, l’interface entre le verre et l’air peut réfléchir 4 % de l’intensité d’un faisceau lumineux incident dans une direction normale à l’interface.
La première face F4 et/ou la deuxième face F1 peut comprendre le miroir 12. En variante, le miroir 12 peut être agencé du côté opposé au vitrage 3 par rapport à la deuxième face F1, de manière à être à l’extérieur du véhicule. Ainsi, la source lumineuse 6, la zone de détection 9 et le photodétecteur 8 peuvent être agencés de sorte que le faisceau lumineux 7 se propage depuis la source lumineuse 6 jusqu’au photodétecteur 8 en étant réfléchi par l’une des faces du vitrage 3, préférentiellement par la première face F4 ou par la deuxième face F1.
Le miroir 12 peut être configuré pour réfléchir strictement plus de 4 % de l’intensité d’un faisceau lumineux indicent dans une direction normale au miroir 12. Le miroir 12 peut être formé par une couche mince réfléchissante ou un film adhésif réfléchissant. La couche mince ou le film peut être déposé sur la première face F4, ou sur la deuxième face F1, ou entre la première face F4 et la deuxième face F1, par exemple entre deux feuilles de verre du vitrage 3. Le miroir 12 peut également être formé par un élément monté fixe au verre du vitrage 3.
En référence à la et à la , le miroir 12 peut être agencé sur la première face F4 de sorte à réfléchir le faisceau lumineux 7 se propageant à l'extérieur du vitrage 2 dans le milieu ambiant 5, le miroir 12 formant la zone de détection 9. Le faisceau lumineux 7 se propage dans le milieu ambiant 5, puis est réfléchi par le miroir 12, puis se propage de nouveau dans le milieu ambiant 5 avant d’atteindre le photodétecteur 8. Ainsi, le faisceau lumineux 7 ne se propage pas dans le verre du vitrage 3, ce qui simplifie la fabrication de l’élément vitré 1.
En référence à la et à la , le miroir 12 peut être agencé sur la deuxième face F1 de sorte à réfléchir le faisceau lumineux 7 se propageant dans le vitrage 2. Le faisceau lumineux 7 se propage dans le milieu ambiant 5, puis se propage dans le vitrage 3 lors de la réflexion sur la deuxième surface F1, puis se propage de nouveau dans le milieu ambiant 5 avant d’attendre le photodétecteur 8. Ainsi, il est possible de maximiser la réflexion du faisceau lumineux 7, la zone de détection 9 étant formée par le même matériau que le reste de la première face F4, ce qui permet de maintenir la température de la zone de détection 9 à la température de la première face F4, et ainsi mesurer précisément la nucléation d’une goutte de buée sur la première face F4.
Support 15
En référence à la , l’élément vitré 1 peut comprendre un support 15. Le support 15 est monté fixe à la première face F4. Au moins un élément choisi parmi la source lumineuse 6 et le photodétecteur 8 est monté fixe au support 15. Ainsi, il est possible d’intégrer la source lumineuse 6 et le photodétecteur 8 dans le rétroviseur d’un véhicule 2, ou en regard du rétroviseur d’un véhicule 2. Le support 15 peut être par exemple formé par une partie du rétroviseur du véhicule 2, ou agencé à l’intérieur du rétroviseur du véhicule 2.
Le support 15 peut former une enceinte 16 entourant au moins partiellement la zone de détection 9. Au moins un élément choisi parmi la source lumineuse 6 et le photodétecteur 8 peut être monté fixe dans l’enceinte 16. L’enceinte 16 comprend un passage 13 apte à un écoulement du milieu ambiant 5 dans l’enceinte 16 au contact de la zone de détection 9. Ainsi, le milieu ambiant 5 en contact avec la zone de détection 9 présente, dans l’enceinte 16, les mêmes caractéristiques d’hygrométrie et de température que dans le reste de l’habitacle du véhicule 2, ce qui permet de former une goutte de buée sur la zone de détection 9 au même moment que d’autres gouttes de buée sont formées sur le reste du vitrage 3. La latence de la détection de la buée peut ainsi être diminuée au regard de la latence de détection de la buée d’un dispositif dénué de passage. De préférence, l’enceinte 16 comprend une pluralité de passages 13. Ainsi, le débit de l’écoulement du milieu ambiant 5 dans l’enceinte 16 peut être augmenté au regard d’un dispositif comprenant un seul passage.
Motif 11 d’absorption lumineuse
En référence à la , à la , et à la , l’élément vitré 1 peut comprendre un motif 11 d’absorption lumineuse, configuré pour absorber une partie d’une section du faisceau lumineux 7, de sorte à transmettre ou à réfléchir une autre partie non-absorbée du faisceau lumineux 7 selon un motif spatial prédéterminé. Une nucléation d’une goutte de buée sur une limite formée entre une partie lumineuse de la section du faisceau lumineux 7 et une partie de la section dont la lumière a été absorbée par le motif 11 entraîne la diffusion du faisceau lumineux 7 vers la partie de la section dont la lumière a été absorbée. Ainsi, une modification de la répartition spatiale de l’intensité lumineuse dans une section du faisceau lumineux 7 peut être détectée par le photodétecteur 8 lors de la nucléation d’une goutte de buée.
En référence à la , le motif 11 peut comprendre une pluralité, préférentiellement un réseau, d’éléments absorbant une partie de la section du faisceau lumineux 7. La illustre un motif 11 comprenant un réseau de bandes parallèles absorbant la section du faisceau lumineux 7. De préférence, un pas du réseau est inférieur à 100 µm et préférentiellement à 20 µm. Ainsi, une goutte de buée peut recouvrir plusieurs éléments absorbant du motif 11. Le motif 11 peut être formé par une pluralité d’éléments absorbants répartis de manière aléatoire dans la section du faisceau lumineux 7. En variante, le motif 11 peut être formé par une mire. En variante, le motif 11 peut être formé par une limite entre une partie du vitrage 3 absorbant le faisceau lumineux 7 et une partie du vitrage 3 permettant la transmission du faisceau lumineux 7. Un élément absorbant peut être formé par une couche d’émail agencée sur une face du vitrage 3 ou dans le vitrage 3.
En référence à la et à la , le motif 11 peut former la zone de détection 9. En référence à la , le motif 11 permet la propagation du faisceau lumineux 7 modifié par une transmission du faisceau lumineux 7 au travers du motif 11. En référence à la , le motif 11 permet la propagation du faisceau lumineux 7 modifié par une réflexion du faisceau lumineux 7 sur le motif 11.
Le photodétecteur 8 peut-être un imageur. La source lumineuse 6, la zone de détection 9 et le photodétecteur 8 peuvent être agencés par rapport au vitrage 3 de sorte que l’imageur 8 image au moins une partie de la zone de détection 9. Ainsi, il est possible de détecter une modification de la répartition spatiale de l’intensité lumineuse dans une section du faisceau lumineux 7, entraînée par la formation d’une goutte de buée sur la zone de détection 9.
En référence à la et à la , un autre aspect de l’invention est un élément vitré 1 pour un véhicule, comprenant un vitrage 3. Le vitrage 3 s’étend selon une surface principale 18. Le vitrage 3 comprend une première face F4 parallèle à la surface principale 18 et apte à être en contact avec un milieu ambiant intérieur au véhicule. La première face F4 comprend une zone de détection 9 apte à supporter la nucléation d’une goutte de buée. L’élément vitré 1 comprenant un motif 11 d’absorption lumineuse, configuré pour absorber une partie d’une section d’un faisceau lumineux incident au motif d’absorption lumineuse, de sorte à transmettre ou à réfléchir une autre partie non-absorbée du faisceau lumineux selon un motif spatial prédéterminé. L’élément vitré 1 comprend un photodétecteur 8 apte à détecter le faisceau lumineux 7, et préférentiellement la partie non-absorbée du faisceau lumineux. La zone de détection 9, le motif 11 et le photodétecteur 8 sont agencés de sorte que le faisceau lumineux est réfléchi ou transmis par le motif 11, la partie non-absorbée du faisceau lumineux traversant le milieu ambiant 5 en contact avec la zone de détection 9, et se propageant jusqu’au photodétecteur 8. Ainsi, une modification de la répartition spatiale de l’intensité lumineuse dans une section du faisceau lumineux 7 peut être détectée par le photodétecteur 8 lors de la nucléation d’une goutte de buée sur la zone de détection 9, sans que l’élément vitré ne comprenne une source lumineuse 6. En effet, la détection de la modification de la répartition spatiale de l’intensité lumineuse peut être détectée sans prendre en compte une intensité lumineuse de référence. Les faisceaux lumineux provenant de l’environnement de l’élément vitré 1 peuvent suffire à éclairer le motif 11 et à mesurer, par exemple, un contraste de référence.
Le vitrage peut comprendre le motif 11. Le motif 11 peut être formé par une bordure d’une couche d’émail, la couche d’émail absorbant le faisceau lumineux, agencée dans le vitrage 3. Le photodétecteur 8 peut être un imageur. La zone de détection 9, le motif 11 et l’imageur sont agencés de sorte que l’imageur peut imager la zone de détection 9.
Le vitrage 3 peut présenter une bordure 19 adaptée à être une bordure inférieure du vitrage 3 lorsque le vitrage 3 est monté fixe à un véhicule. Le motif 11 peut être agencé dans ou sur la bordure 19. Ainsi, il est possible de détecter la nucléation d’une goutte de buée avant que des gouttes de buée ne soient formées sur l’ensemble de la première face F4. En effet, lors de l’utilisation du véhicule, la buée est préférentiellement formée sur la partie inférieure, la plus basse, de la première face F4.
La zone de détection 9 peut s’étendre le long d’une partie de la bordure 19, et préférentiellement le long d’au moins une majorité de la bordure 19. Le motif 11 peut s’étendre le long d’une partie de la bordure 19, préférentiellement le long d’au moins la majorité de la bordure 19. Ainsi, il est possible à la fois de détecter la nucléation d’une goutte de buée avant que des gouttes de buée ne soient formées sur l’ensemble de la première face F4 et à la fois d’augmenter la taille de la zone de détection 9 de sorte à augmenter la sensibilité de la détection.
L’imageur peut présenter un angle de champ prédéterminé. L’agencement de l’imageur et l’angle de champ de l’imageur sont adaptés pour imager la zone de détection 9. En référence à la , l’imageur peut être agencé du côté opposé de la bordure par rapport au vitrage 3. Ainsi, une zone de détection 9 s’étendant le long d’une majorité de la bordure 9 peut être imagée. L’imageur peut être agencé sur le plafond de l’habitacle du véhicule.
Procédé de détection de la nucléation d’une goutte de buée 10
En référence à la , un autre aspect de l’invention est un procédé 800 de détection de la nucléation d’une goutte de buée 10 sur un vitrage 3 d’un véhicule 2.
Le procédé 800 comprend une étape 801 de fourniture d’un élément vitré 1.
Le procédé 800 comprend une étape 802 d’émission du faisceau lumineux 7 par la source lumineuse 6, de sorte à ce que le faisceau lumineux 7 se propage depuis la source lumineuse 6 jusqu'au photodétecteur 8 en traversant une partie du milieu ambiant 5 en contact avec la zone de détection 9.
Le procédé 800 comprend une étape 803 de détection du faisceau lumineux 7 par le photodétecteur 8 et d’émission de données représentatives du faisceau lumineux 7 détecté.
Le procédé 800 comprend une étape 804 de comparaison des données représentatives du faisceau lumineux détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et de détection de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison. Le faisceau lumineux 7 de référence peut-être un faisceau lumineux qui ne traverse pas de goutte de buée. En variante, le faisceau lumineux de référence peut être un faisceau lumineux traversant une densité prédéterminée de gouttes de buée sur la zone de détection 9. L’élément vitré 1 et/ou le véhicule 2 peuvent comprendre une mémoire, la mémoire comprenant les données représentatives d’un faisceau lumineux de référence.
L’étape 804 de comparaison peut comprendre une sous-étape dans laquelle on détermine un contraste d’une image calculée à partir des données représentatives du faisceau lumineux détecté. L’étape 804 de comparaison peut comprendre une sous-étape dans laquelle on compare le contraste déterminé avec un contraste de référence, de préférence un contraste d’une image calculée à partir des données représentatives du faisceau lumineux de référence.
Le procédé 800 peut comprendre une étape 805, ultérieure à l’étape 804, dans laquelle on transmet des données représentatives de la nucléation d’une goutte de buée sur le vitrage 3 à un système de contrôle de la température et/ou de l’aération du véhicule 2. Ainsi, le système de contrôle de la température et/ou de l’aération du véhicule 2 peut commander une variation de la température dans l’habitacle du véhicule, par exemple une hausse de la température, et/ou contrôler une variation de l’aération dans le véhicule, par exemple une augmentation de l’aération sur la première face F4, de manière à faire disparaître la buée sur la première face F4.
L’élément vitré 1 peut comprendre une unité de contrôle configurée pour :
- contrôler une émission du faisceau lumineux 7 par la source lumineuse 6,
- recevoir des données représentatives du faisceau lumineux 7 détecté par le photodétecteur 8,
- comparer les données représentatives du faisceau lumineux 7 détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et émettre un signal représentatif de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison.
- contrôler une émission du faisceau lumineux 7 par la source lumineuse 6,
- recevoir des données représentatives du faisceau lumineux 7 détecté par le photodétecteur 8,
- comparer les données représentatives du faisceau lumineux 7 détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et émettre un signal représentatif de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison.
En variante, le procédé peut être mis en œuvre par une unité de contrôle du moteur du véhicule 2.
Claims (15)
- Elément vitré (1) pour un véhicule (2), comprenant un vitrage (3) s’étendant selon une surface principale (4), le vitrage (3) comprenant une première face (F4) parallèle à la surface principale et apte à être en contact avec un milieu ambiant (5) intérieur au véhicule (2), l’élément vitré (1) comprenant une source lumineuse (6) apte à émettre un faisceau lumineux (7), et un photodétecteur (8) apte à détecter le faisceau lumineux (7) émis par la source lumineuse (6), la première face (F4) comprenant une zone de détection (9) apte à supporter la nucléation d’une goutte de buée (10), l’ensemble vitré (1) étant caractérisé en ce que la source lumineuse (6), la zone de détection (9) et le photodétecteur (8) sont agencés de sorte que le faisceau lumineux (7) se propage depuis la source lumineuse (6) jusqu’au photodétecteur (8) en traversant le milieu ambiant (5) en contact avec la zone de détection (9).
- Elément vitré (1) selon la revendication 1, dans lequel le faisceau lumineux (7) est transmis au travers du vitrage (6).
- Elément vitré (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la source lumineuse (6) et le photodétecteur (8) sont agencés de part et d'autre du vitrage (3) par rapport à la première face (F4).
- Élément vitré (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le vitrage (3) comprend un miroir (12) et une deuxième face (F1) parallèle à la surface principale et opposée à la première face (F4) par rapport au vitrage (3), la source lumineuse (6) et le photodétecteur (8) étant agencés du même côté de la première face (F4), et du côté opposé à la deuxième face (F1) par rapport à la première face (F4), et dans lequel la source lumineuse (6), le miroir (12), la zone de détection (9) et le photodétecteur (8) sont agencés de sorte que le faisceau lumineux (7) se propage depuis la source lumineuse (6) jusqu’au photodétecteur (8) en étant réfléchi par le miroir (12).
- Elément vitré (1) selon la revendication 4, dans lequel la deuxième face (F1) comprend le miroir (12), le miroir (12) étant agencé de sorte à réfléchir le faisceau lumineux (7) se propageant dans le vitrage (2).
- Élément vitré (1) selon la revendication 4, dans lequel la première face (F4) comprend le miroir (12), le miroir (12) étant agencé de sorte à réfléchir le faisceau lumineux (7) se propageant à l'extérieur du vitrage (2) dans le milieu ambiant (5), le miroir (12) formant la zone de détection (9).
- Élément vitré (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un support (15), le support (15) étant monté fixe à la première face (F4), au moins un élément choisi parmi la source lumineuse (6) et le photodétecteur (8) étant monté fixe au support (15).
- Élément vitré (1) selon la revendication 7, dans lequel le support (15) forme une enceinte (16) entourant au moins partiellement la zone de détection (9), au moins un élément choisi parmi la source lumineuse (6) et le photodétecteur (8) étant monté fixe dans l’enceinte (16), l’enceinte (16) comprenant un passage (13) apte à un écoulement du milieu ambiant (5) dans l’enceinte (16) au contact de la zone de détection (9).
- Élément vitré (1) selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant un motif (11) d’absorption lumineuse, configuré pour absorber une partie d’une section du faisceau lumineux (7) de sorte à transmettre ou à réfléchir une autre partie non-absorbée du faisceau lumineux (7) selon un motif spatial prédéterminé.
- Élément vitré (1) selon la revendication 9, dans lequel le motif (11) forme au moins une partie de la zone de détection (9).
- Élément vitré (1) selon la revendication 9 ou 10, dans lequel le motif (11) comprend une pluralité, préférentiellement un réseau, d’éléments absorbant une partie de la section du faisceau lumineux (7).
- Élément vitré (1) selon l’une des revendications 9 à 11, dans lequel le photodétecteur (8) est un imageur, et dans lequel la source lumineuse (6), la zone de détection (9) et le photodétecteur (8) sont agencés par rapport au vitrage (3) de sorte que l’imageur (8) peut imager la zone de détection (9).
- Élément vitré (1) selon l’une des revendications précédentes, comprenant une unité de contrôle (17) configurée pour :
- contrôler une émission du faisceau lumineux (7) par la source lumineuse (6),
- recevoir des données représentatives du faisceau lumineux (7) détecté par le photodétecteur (8),
- comparer les données représentatives du faisceau lumineux détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et émettre un signal représentatif de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison. - Procédé (80) de détection de la nucléation d’une goutte de buée (10) sur un vitrage (3) de véhicule (2), comprenant les étapes de :
a) fourniture d'un élément vitré (1) selon l'une des revendications 1 à 13,
b) émission du faisceau lumineux (7) par la source lumineuse (6), de sorte à ce que le faisceau lumineux (7) se propage depuis la source lumineuse (6) jusqu'au photodétecteur (8) en traversant une partie du milieu ambiant (5) en contact avec la zone de détection (9),
c) détection du faisceau lumineux (7) par le photodétecteur (8) et émission de données représentatives du faisceau lumineux (7) détecté,
d) comparaison des données représentatives du faisceau lumineux détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et détection de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison. - Procédé selon la revendication 14, comprenant une étape e), ultérieure à l'étape d), dans laquelle on transmet des données représentatives de la nucléation d’une goutte de buée sur le vitrage (3) à un système de contrôle de la température et/ou de l’aération du véhicule (2).
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