WO2022229583A1 - Ensemble vitré comprenant un détecteur de buée - Google Patents

Ensemble vitré comprenant un détecteur de buée Download PDF

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WO2022229583A1
WO2022229583A1 PCT/FR2022/050837 FR2022050837W WO2022229583A1 WO 2022229583 A1 WO2022229583 A1 WO 2022229583A1 FR 2022050837 W FR2022050837 W FR 2022050837W WO 2022229583 A1 WO2022229583 A1 WO 2022229583A1
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WO
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light beam
photodetector
glazing
face
light source
Prior art date
Application number
PCT/FR2022/050837
Other languages
English (en)
Inventor
David Chauvin
Original Assignee
Saint-Gobain Glass France
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Saint-Gobain Glass France filed Critical Saint-Gobain Glass France
Priority to CN202280004134.3A priority Critical patent/CN115552219A/zh
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Classifications

    • 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
    • G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
    • G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
    • G01N21/3577—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing liquids, e.g. polluted water

Definitions

  • TITLE GLASS ASSEMBLY INCLUDING A MIST DETECTOR
  • the present invention relates to a glazed assembly for a vehicle, comprising a mist detector, and a method for detecting mist on a window of the vehicle by this detector.
  • document EP 3 552 004 describes a capacitive mist sensor comprising interdigital electrodes inserted in a glazing.
  • the capacitance measured by the sensor varies.
  • the sensor described in document EP 3 552 004 does not make it possible to detect the smallest drops of mist. Thus, it is possible that the mist will be perceptible by the driver before it is detected by the capacitive sensor.
  • the capacitive detection of mist has a latency of the order of about ten seconds. This latency may be sufficient for the density of the mist to increase and consequently degrade the driver's visual perception.
  • An object of the invention is to propose a solution for detecting fogging on the surface of a window of a vehicle before it is perceptible by the driver.
  • a glazed element for a vehicle comprising a glazing extending along a main surface, the glazing comprising a first face parallel to the main surface and capable of being in contact with a environment to the vehicle, the glazed element comprising a light source capable of emitting a light beam, and a photodetector capable of detecting the light beam emitted by the light source, the first face comprising a detection zone capable of supporting the nucleation of a drop of mist, and in which the light source, the detection zone and the photodetector are arranged so that the light beam propagates from the light source to the photodetector by crossing the ambient medium in contact with the detection zone.
  • the light source and the photodetector are arranged on either side of the glazing with respect to the first face
  • the glazing comprises a mirror and a second face parallel to the main surface and opposite the first face with respect to the glazing, the light source and the photodetector being arranged on the same side of the first face, and on the side opposite the second face relative to the first face, and the light source, the mirror, the detection zone and the photodetector are arranged so that the light beam propagates from the light source to the photodetector while being reflected by the mirror,
  • the glazing comprises a mirror, the first face and/or the second face preferably comprising the mirror, the mirror being arranged so that that the light beam propagates from the light source to the photodetector while being reflected by the mirror,
  • the second face includes the mirror, and the mirror is arranged so as to reflect the light beam propagating in the glazing,
  • the first face comprises the mirror, and the mirror is arranged so as to reflect the light beam propagating outside the glazing in the ambient environment, the mirror forming the detection zone,
  • the glazed element comprises a support, the support being mounted fixed to the first face, at least one element chosen from among the light source and the photodetector being mounted fixed to the support,
  • the support forms an enclosure at least partially surrounding the detection zone, at least one element chosen from among the light source and the photodetector being fixedly mounted in the enclosure, the enclosure comprising a passage suitable for a flow of the ambient medium in the enclosure in contact with the detection zone,
  • the glazed element and preferably the glazing, comprises a light absorption pattern, configured to absorb part of a section of the light beam so as to transmit or reflect another non-absorbed part of the light beam according to a pattern predetermined space,
  • the pattern forms at least part of the detection zone
  • the pattern comprises a plurality, preferably a network, of elements absorbing part of the section of the light beam,
  • the photodetector is an imager, and the light source, the detection zone and the photodetector are arranged relative to the glazing so that the imager can image the detection zone,
  • the glazed element comprises a control unit configured to control an emission of the light beam by the light source, to receive data representative of the light beam detected by the photodetector, to compare the data representative of the light beam detected with data representative of a reference light beam, and emit a signal representative of the nucleation of a fog drop from the comparison.
  • Another aspect of the invention is a method for detecting the nucleation of a drop of mist on vehicle glazing, comprising the steps of: a) supplying a glazed element according to one embodiment of the invention, b) emission of the light beam by the light source, so that the light beam propagates from the light source to the photodetector by crossing a part of the ambient medium in contact with the detection zone, c) detection of the light beam by the photodetector and emission of data representative of the detected light beam, d) comparison of the data representative of the detected light beam with data representative of a reference light beam, and detection of the nucleation of a drop of mist from the comparison.
  • the method comprises a step e), subsequent to step d), in which data representative of the nucleation of a drop of mist on the glazing are transmitted to a temperature control system and/or vehicle ventilation.
  • a glazed element for a vehicle comprising a glazing extending along a main surface, the glazing comprising a first face parallel to the main surface and capable of being in contact with an ambient environment inside the vehicle , the first face comprising a detection zone able to withstand the nucleation of a drop of mist, the glazed element comprising: - a light absorption pattern, configured to absorb part of a section of an incident light beam to the light absorption pattern, so as to transmit or reflect another non-absorbed part of the light beam according to a predetermined spatial pattern,
  • the glazing comprises the pattern.
  • the pattern forms at least part of the detection zone.
  • the photodetector is an imager, and the detection zone, the pattern and the photodetector are arranged so that the imager can image the detection zone.
  • the glazing has a border adapted to be a lower border of the glazing when the glazing is mounted fixed to a vehicle, the pattern being arranged in the border.
  • the pattern extends along at least the majority of the border.
  • the imager has a field angle and the detection zone is formed by a part of the first face forming the border, the arrangement of the imager and the field angle of the imager being adapted to image the detection area.
  • Another aspect of the invention is a method for detecting the nucleation of a drop of mist on a window of a vehicle, the method comprising the steps of: e) supplying a glazed element according to an embodiment of the invention, comprising a light absorption pattern, f) reflection or transmission of a light beam by the pattern then propagation of the light beam from the pattern to the photodetector by crossing a part of the ambient medium in contact with the zone of detection, g) detection of the light beam by the photodetector and emission of data representative of the detected light beam, h) comparison of the data representative of the detected light beam with data representative of a reference light beam, and detection of the nucleation of a drop of mist from the comparison.
  • FIG. 1 schematically illustrates a glazed assembly according to one embodiment of the invention in which a light source and a photodetector are arranged on either side of a glazing,
  • FIG. 2 schematically illustrates a glazed assembly according to one embodiment of the invention in which a light source and a photodetector are arranged on the same side of a first face of the glazing,
  • FIG. 3 schematically illustrates a glazed assembly according to one embodiment of the invention in which a light source and a photodetector are arranged on the same side of a first face of the glazing,
  • FIG. 4 schematically illustrates an image of a pattern comprising a network of elements absorbing a light beam, and a diffusion of the light beam by two drops of mist,
  • FIG. 5 schematically illustrates a glazed assembly according to one embodiment of the invention in which a light source and a photodetector are arranged on either side of a glazing, and comprising an absorption pattern of a beam of light,
  • FIG. 6 schematically illustrates a glazed assembly according to one embodiment of the invention in which a light source and a photodetector are arranged on the same side of a glazing, and comprising a pattern for absorbing a light beam ,
  • FIG. 7 schematically illustrates a glazed assembly according to one embodiment of the invention in which a light source and a photodetector are arranged on the same side of a glazing, and comprising a pattern for absorbing a light beam ,
  • FIG. 8 schematically illustrates a method for detecting the nucleation of a drop of mist on a window pane according to one embodiment of the invention.
  • FIG. 9 schematically illustrates a glazed assembly according to one embodiment of the invention in which the glazed element comprises a light absorption pattern,
  • FIG. 10 schematically illustrates a glazed assembly according to one embodiment of the invention in which the glazed element comprises a light absorption pattern.
  • “Glazing” means a structure comprising at least one sheet of organic or mineral glass, preferably adapted to be mounted in a vehicle.
  • the glazing may comprise a single sheet of glass or else a multilayer glazed assembly comprising at least one sheet of glass.
  • a glazing can comprise a glazed assembly.
  • the glass can be organic or mineral glass.
  • the glass can be tempered.
  • the glazed assembly is preferably laminated glazing.
  • laminated glazing means a glazed assembly comprising at least two sheets of glass and an intermediate film formed of plastic material, preferably viscoelastic, separating the two sheets of glass.
  • the interlayer plastic film may comprise one or more layers of viscoelastic polymer, for example poly(vinyl butyral) (PVB) or an ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).
  • the interlayer film is preferably standard PVB or acoustic PVB (such as single-layer or three-layer acoustic PVB).
  • the acoustic PVB can comprise three layers: two outer layers in standard PVB and an inner layer in PVB with added plasticizer so as to make the inner layer less rigid than the outer layers.
  • a glazed element 1 for a vehicle 2 comprises a glazing 3.
  • the glazing 3 may be a vehicle windshield, or a vehicle side glazing .
  • the glazing 3 extends along a main surface 4.
  • the main surface 4 can be flat or curved.
  • the glazing 3 comprises a first face F4 parallel to the main surface and able to be in contact with an ambient environment 5 inside the vehicle 2.
  • the first face F4 can be an internal face of the glazing 3 of the vehicle 2.
  • the first face F4 may be designated, according to the numbering convention for the faces of laminated glazing, by face number four of the laminated glazing.
  • the glazing 3 comprises a second face F1, parallel to the main surface and opposite the first face F4 with respect to the glazing 3.
  • the second face F1 can be an outer face of the glazing 3 of the vehicle 2.
  • the second face F1 can be designated, according to the numbering convention for the faces of laminated glazing, by face number one of the laminated glazing.
  • the ambient medium 5 inside the vehicle 2 is a gaseous medium, preferably air.
  • the glazed element 1 comprises a light source 6 able to emit a light beam 7, and a photodetector 8 able to detect the light beam 7 emitted by the light source 6.
  • the photodetector 8 is able to detect the intensity of the beam light 7.
  • the first face F4 comprises a detection zone 9 capable of supporting the nucleation of a drop of mist 10.
  • the light source 6, the detection zone 9 and the photodetector 8 are arranged so that the light beam 7 is propagates from the light source 6 to the photodetector 8 by crossing the ambient medium 5 in contact with the detection zone 9. Thus, the light beam 7 is reflected by the detection zone 9, or transmitted through the detection zone 9.
  • This arrangement allows the light beam 7 to pass through the ambient medium 5 in the vicinity of the detection zone 9, at the place where a drop of mist 10 is likely to form.
  • the light beam 7 passes through the drop or drops of fog 10.
  • a part of the light beam 9 is then absorbed by the drop or drops of fog 10.
  • the light intensity detected by the photodetector 8 is then different, preferably lower, than a reference light intensity, preferably detected in the absence of a drop of mist 10 on the detection zone 9.
  • the light source 6 preferably emits a light beam 7 having one or more wavelengths adapted so that the light beam 7 is at least partially absorbed by the water.
  • the wavelength(s) of the light beam 7 can be chosen from a range of infrared wavelengths, preferably from a range of wavelengths between 900 nm and 5000 nm, and preferably between 980 nm and 3000 nm. n.
  • the absorption coefficient of the light beam 7 by the water of a drop of mist can be greater than 0.01 cm 1 , the light beam 7 being invisible to the human eye.
  • the wavelength of the light beam 7 can also be chosen substantially equal to 398 nm, so as to correspond to the Raman absorption peak of water.
  • the coefficient of absorption of the light beam 7 of a drop of mist 10 by the water can be greater than the coefficient of absorption of the light beam 7 of a drop of mist 10 by the water when the light beam 7 exhibits one or more wavelengths chosen from the spectrum visible to the human eye.
  • the light source 6 emits a monochromatic light beam 7.
  • the light beam 7 can be transmitted through the glazing 6.
  • the assembly of glazed element 1 can be simplified.
  • the light source 6 and the photodetector 8 can be arranged on either side of the glazing 2 with respect to the first face F4, so that the light beam 7 is transmitted through the glazing 3.
  • the photodetector 8 may be arranged on the side opposite the glazing 3 with respect to the first face F4, and the light source 6 may be arranged on the side of the glazing 3 with respect to the first surface F4. In this configuration, the light beam 7 is transmitted through the glazing 3, crossing the first face F4, then crosses the ambient medium 5 before arriving at the detector 8.
  • the light source 6 can comprise a waveguide, for example an optical fiber, making it possible to choose with precision the place at which the light beam 7 is emitted.
  • the light source 6 can be arranged on the side opposite the glazing 3 with respect to the first face F4, and the photodetector 8 can be arranged on the side of the glazing 3 with respect to the first phase F4.
  • the light beam 7 crosses the ambient medium 5 before arriving at the first face F4, then crosses the glazing 3 before arriving at the photodetector 8.
  • the glazing 3 may include a mirror 12.
  • the light source 6 and the photodetector 8 may be arranged on the same side of the first face F4 , and on the side opposite to the second face F1 with respect to the first face F4.
  • the light source 6, the mirror 12, the detection zone 9 and the photodetector 8 are arranged so that the light beam 7 propagates from the light source 6 to the photodetector 8 while being reflected by the mirror 12.
  • the light beam 7 it It is possible for the light beam 7 to cross the ambient medium 5 at least twice while protecting the light source 6 and the photodetector 8 from the constraints of the environment outside the vehicle 2.
  • Mirror 12 means an element capable of reflecting part of an incident light beam.
  • a mirror 12 can be formed by a face of the glazing 2, internal or external to the glazing 2, and particularly by the first face F4 and/or by the second face F1.
  • Mirror 12 may be formed by an interface between glass and air, and/or by an interface between glass and PVB. Indeed, the interface between the glass and the air can reflect 4% of the intensity of an incident light beam in a direction normal to the interface.
  • the first face F4 and/or the second face F1 can comprise the mirror 12.
  • the mirror 12 can be arranged on the side opposite the glazing 3 with respect to the second face F1, so as to be outside the vehicle .
  • the light source 6, the detection zone 9 and the photodetector 8 can be arranged so that the light beam 7 propagates from the light source 6 to the photodetector 8 while being reflected by one of the faces of the glazing 3 , preferably by the first face F4 or by the second face F1.
  • Mirror 12 can be configured to strictly reflect more than 4% of the intensity of an incident light beam in a direction normal to mirror 12.
  • Mirror 12 can be formed by a thin reflective layer or a reflective adhesive film. The thin layer or the film can be deposited on the first face F4, or on the second face F1, or between the first face F4 and the second face F1, for example between two sheets of glass of the glazing 3.
  • the mirror 12 can also be formed by a mounted element fixed to the glass of the glazing 3.
  • the mirror 12 can be arranged on the first face F4 so as to reflect the light beam 7 propagating outside the glazing 2 in the ambient medium 5, the mirror 12 forming the detection zone 9.
  • the light beam 7 propagates in the ambient medium 5, then is reflected by the mirror 12, then propagates again in the ambient medium 5 before reaching the photodetector 8.
  • the light beam 7 does not propagate in the glass of the glazing 3, which simplifies the manufacture of the glazed element 1.
  • the mirror 12 can be arranged on the second face F1 so as to reflect the light beam 7 propagating in the glazing 2.
  • the light beam 7 propagates in the ambient medium 5, then propagates in the glazing 3 during the reflection on the second surface F1, then propagates again in the ambient medium 5 before waiting for the photodetector 8.
  • the detection zone 9 being formed by the same material as the rest of the first face F4, which makes it possible to maintain the temperature of the detection zone 9 at the temperature of the first face F4, and thus accurately measure the nucleation of a drop of fog on the first face F4.
  • the glazed element 1 may include a support 15.
  • the support 15 is mounted fixed to the first face F4.
  • At least one element chosen from among the light source 6 and the photodetector 8 is mounted fixed to the support 15.
  • the support 15 may for example be formed by a part of the mirror of the vehicle 2, or arranged inside the mirror of the vehicle 2.
  • the support 15 can form an enclosure 16 at least partially surrounding the detection zone 9. At least one element chosen from among the light source 6 and the photodetector 8 can be mounted fixed in the enclosure 16.
  • the enclosure 16 comprises a passage 13 suitable for a flow of the ambient medium 5 in the enclosure 16 in contact with the detection zone 9.
  • the ambient medium 5 in contact with the detection zone 9 has, in the enclosure 16, the same hygrometry characteristics and temperature than in the rest of the passenger compartment of the vehicle 2, which makes it possible to form a drop of fog on the detection zone 9 at the same time as other drops of fog are formed on the rest of the glazing 3.
  • the fog detection latency can thus be reduced with respect to the fog detection latency of a device with no passage.
  • the enclosure 16 comprises a plurality of passages 13.
  • the flow rate of the ambient medium 5 in the enclosure 16 can be increased with respect to a device comprising a single passage.
  • the glazed element 1 may include a pattern 11 of light absorption, configured to absorb part of a section of the light beam 7, so as to transmitting or reflecting another non-absorbed part of the light beam 7 according to a predetermined spatial pattern.
  • a nucleation of a drop of mist on a boundary formed between a luminous part of the section of the light beam 7 and a part of the section whose light has been absorbed by the pattern 11 causes the diffusion of the light beam 7 towards the part of the section whose light has been absorbed.
  • a modification of the spatial distribution of the light intensity in a section of the light beam 7 can be detected by the photodetector 8 during the nucleation of a drop of mist.
  • the pattern 11 may comprise a plurality, preferably a network, of elements absorbing part of the section of the light beam 7.
  • Figure 4 illustrates a pattern 11 comprising a network of parallel strips absorbing the section of the light beam 7.
  • a grating pitch is less than 100 ⁇ m and preferentially 20 ⁇ m.
  • a drop of mist can cover several absorbing elements of the pattern 11.
  • the pattern 11 can be formed by a plurality of absorbing elements randomly distributed in the section of the light beam 7.
  • the pattern 11 can be formed by a sight.
  • the pattern 11 can be formed by a limit between a part of the glazing 3 absorbing the light beam 7 and a part of the glazing 3 allowing the transmission of the light beam 7.
  • An absorbing element can be formed by a layer of enamel arranged on one side of glazing 3 or in glazing 3.
  • the pattern 11 can form the detection zone 9.
  • the pattern 11 allows the propagation of the light beam 7 modified by a transmission of the light beam 7 through of the pattern 11.
  • the pattern 11 allows the propagation of the light beam 7 modified by a reflection of the light beam 7 on the pattern 11 .
  • Photodetector 8 may be an imager.
  • the light source 6, the detection zone 9 and the photodetector 8 can be arranged with respect to the glazing 3 so that the imager 8 images at least part of the detection zone 9.
  • it is possible to detect a modification of the spatial distribution of the light intensity in a section of the light beam 7, caused by the formation of a drop of mist on the detection zone 9.
  • another aspect of the invention is a glazed element 1 for a vehicle, comprising a glazing 3.
  • the glazing 3 extends along a main surface 18.
  • the glazing 3 comprises a first face F4 parallel to the main surface 18 and capable of being in contact with an ambient environment inside the vehicle.
  • the first face F4 comprises a detection zone 9 capable of supporting the nucleation of a drop of mist.
  • the glazed element 1 comprising a light absorption pattern 11, configured to absorb part of a section of a light beam incident on the light absorption pattern, so as to transmit or reflect another non-absorbed part of the light beam in a predetermined spatial pattern.
  • the glazed element 1 comprises a photodetector 8 capable of detecting the light beam 7, and preferably the non-absorbed part of the light beam.
  • the detection zone 9, the pattern 11 and the photodetector 8 are arranged so that the light beam is reflected or transmitted by the pattern 11, the non-absorbed part of the light beam passing through the ambient medium 5 in contact with the detection zone 9, and propagating to the photodetector 8.
  • a modification of the spatial distribution of the light intensity in a section of the light beam 7 can be detected by the photodetector 8 during the nucleation of a drop of mist on the detection zone 9, without the glazed element comprising a light source 6.
  • the detection of the modification of the spatial distribution of the light intensity can be detected without taking into account a reference light intensity.
  • the light beams originating from the environment of the glazed element 1 may suffice to illuminate the pattern 11 and to measure, for example, a reference contrast.
  • the glazing can include the pattern 11.
  • the pattern 11 can be formed by an edge of an enamel layer, the enamel layer absorbing the light beam, arranged in the glazing 3.
  • the photodetector 8 can be an imager.
  • the detection zone 9, the pattern 11 and the imager are arranged so that the imager can image the detection zone 9.
  • the glazing 3 may have a border 19 adapted to be a lower border of the glazing 3 when the glazing 3 is mounted fixed to a vehicle.
  • the pattern 11 can be arranged in or on the edge 19. Thus, it is possible to detect the nucleation of a drop of mist before drops of mist are formed on the whole of the first face F4. Indeed, during use of the vehicle, the mist is preferentially formed on the lower part, the lowest, of the first face F4.
  • the detection zone 9 can extend along a part of the border 19, and preferably along at least a majority of the border 19.
  • the pattern 11 can extend along a part of the border 19, preferably along at least the majority of the border 19. Thus, it is possible both to detect the nucleation of a drop of fog before drops of fog are formed on the whole of the first face F4 and at the same time to increase the size of the detection zone 9 so as to increase the sensitivity of the detection.
  • the imager can present a predetermined field angle.
  • the arrangement of the imager and the field angle of the imager are adapted to image the detection zone 9.
  • the imager can be arranged on the opposite side of the border with respect to the glazing 3.
  • a detection zone 9 extending along a majority of the border 9 can be imaged.
  • the imager can be arranged on the ceiling of the vehicle cabin.
  • another aspect of the invention is a method 800 for detecting the nucleation of a drop of mist 10 on a glazing 3 of a vehicle 2.
  • the method 800 comprises a step 801 of supplying a glazed element 1.
  • the method 800 comprises a step 802 of emission of the light beam 7 by the light source 6, so that the light beam 7 propagates from the light source 6 to the photodetector 8 by crossing a part of the ambient medium 5 in contact with the detection zone 9.
  • the method 800 comprises a step 803 of detection of the light beam 7 by the photodetector 8 and of emission of data representative of the light beam 7 detected.
  • the method 800 includes a step 804 of comparing the data representative of the light beam detected with data representative of a reference light beam, and of detecting the nucleation of a drop of fog from the comparison.
  • the reference light beam 7 may be a light beam which does not cross mist drop.
  • the reference light beam can be a light beam passing through a predetermined density of drops of mist on the detection zone 9.
  • the glazed element 1 and/or the vehicle 2 can comprise a memory, the memory comprising the data representative of a reference light beam.
  • the comparison step 804 can include a sub-step in which a contrast of an image calculated from the data representative of the detected light beam is determined.
  • the comparison step 804 can include a sub-step in which the determined contrast is compared with a reference contrast, preferably a contrast of an image calculated from the data representative of the reference light beam.
  • the method 800 can comprise a step 805, subsequent to the step 804, in which data representative of the nucleation of a drop of mist on the glazing 3 are transmitted to a temperature control system and/or the ventilation of the vehicle 2.
  • the system for controlling the temperature and/or the ventilation of the vehicle 2 can control a variation in the temperature in the passenger compartment of the vehicle, for example a rise in temperature, and/or control a variation of the ventilation in the vehicle, for example an increase in the ventilation on the first face F4, so as to remove the fogging on the first face F4.
  • Glazed element 1 may include a control unit configured to:
  • the method can be implemented by a vehicle engine control unit 2.

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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.

Description

DESCRIPTION
TITRE : ENSEMBLE VITRÉ COMPRENANT UN DÉTECTEUR DE BUÉE
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. EXPOSE DE L'INVENTION
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. 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. 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.
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 :
[Fig. 1] - la figure 1 illustre schématiquement un ensemble vitré selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel une source lumineuse et un photodétecteur sont agencés de part et d’autre d’un vitrage,
[Fig. 2] - la figure 2 illustre schématiquement un ensemble vitré selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel une source lumineuse et un photodétecteur sont agencés du même côté d’une première face du vitrage,
[Fig. 3] - la figure 3 illustre schématiquement un ensemble vitré selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel une source lumineuse et un photodétecteur sont agencés du même côté d’une première face du vitrage,
[Fig. 4] - la figure 4 illustre schématiquement une image d’un motif comprenant un réseau d’éléments absorbant un faisceau lumineux, et une diffusion du faisceau lumineux par deux gouttes de buée,
[Fig. 5] - la figure 5 illustre schématiquement un ensemble vitré selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel une source lumineuse et un photodétecteur sont agencés de part et d’autre d’un vitrage, et comprenant un motif d’absorption d’un faisceau lumineux,
[Fig. 6] - la figure 6 illustre schématiquement un ensemble vitré selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel une source lumineuse et un photodétecteur sont agencés du même côté d’un vitrage, et comprenant un motif d’absorption d’un faisceau lumineux,
[Fig. 7] - la figure 7 illustre schématiquement un ensemble vitré selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel une source lumineuse et un photodétecteur sont agencés du même côté d’un vitrage, et comprenant un motif d’absorption d’un faisceau lumineux,
[Fig. 8] - la figure 8 illustre schématiquement un procédé de détection de la nucléation d’une goutte de buée sur un vitrage selon un mode de réalisation de l’invention. [Fig. 9] - la figure 9 illustre schématiquement un ensemble vitré selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel l’élément vitré comprend un motif d’absorption lumineuse,
[Fig. 10] - la figure 10 illustre schématiquement un ensemble vitré selon un mode de réalisation de l’invention dans lequel l’élément vitré comprend un motif d’absorption lumineuse.
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 figure 1 , à la figure 2, et à la figure 3, 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 figure 1 et à la figure 5, 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 figure 2, à la figure 3, à la figure 6 et à la figure 7, 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 figure 3 et à la figure 7, 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 figure 2 et à la figure 6, 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 figure 1 , 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 figure 5, à la figure 6, et à la figure 7, 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 figure 4, le motif 11 peut comprendre une pluralité, préférentiellement un réseau, d’éléments absorbant une partie de la section du faisceau lumineux 7. La figure 4 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 pm et préférentiellement à 20 pm. 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 figure 5 et à la figure 7, le motif 11 peut former la zone de détection 9. En référence à la figure 5, 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 figure 7, 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 figure 9 et à la figure 10, 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 figure 9, 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 figure 8, 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. En variante, le procédé peut être mis en oeuvre par une unité de contrôle du moteur du véhicule 2.

Claims

REVENDICATIONS
1. 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), le vitrage (3) comprenant 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) étant 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).
2. Elément vitré (1 ) selon la revendication 1 , 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).
3. Élément vitré (1 ) selon la revendication 1 , 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).
4. 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).
5. Élément vitré (1 ) selon la revendication 4, 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).
6. Élément vitré (1 ) selon l’une des revendications 1 à 5, 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.
7. Élément vitré (1 ) selon la revendication 6, dans lequel le motif (11 ) forme au moins une partie de la zone de détection (9).
8. Élément vitré (1 ) selon la revendication 6 ou 7, dans lequel le motif (11 ) comprend une pluralité, préférentiellement un réseau, d’éléments absorbant une partie de la section du faisceau lumineux (7).
9. Élément vitré (1 ) selon l’une des revendications 1 à 8, 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).
10. 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.
11. 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 10, 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.
12. Procédé selon la revendication 11 , 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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