Brevet FR2633393A1 — publié le 19891229

L'invention concerne un capteur pour détecter le rayonne- ment incident dans une enceinte, notamment pour détecter le rayon- nement solaire dans l'habitacle d'un véhicule automobile, à l'aide d'un moyen sensible au rayonnement. On connaît de tels capteurs, utilisés dans la pratique, qui comportent une photodiode à infrarouge montée dans un boiter translucide. Le boîtier est incorporé dans le tableau de bord d'un véhicule automobile. Le signal fourni par ce capteur est envoyé à une installation de climatisation qui règle la température dans l'habitacle du véhicule. Cependant, il n'est pas tenu compte d'effets de radiation de la chaleur et du froid de l'extérieur. Cela signifie que des régulations inappropriées peuvent se produire dans le cas d'une voiture garée au soleil ou au démarrage à froid d'un véhicule alors que la température extérieure est basse. L'invention vise notamment à éviter ces inconvénients. Selon l'invention, un capteur comme indiqué au début est caractérisé en ce que le moyen sensible au rayonnement est formé d'au moins deux éléments qui déterminent un rayonnement suivant des incidences différentes et qu'au moins un capteur de température est prévu pour détecter la température dans la région des éléments. Un capteur ainsi réalisé a l'avantage, comparativement à l'état de la technique, que l'incidence du rayonnement lumineux peut être détectée. A l'aide de ce capteur, il devient possible de prendre des dispositions en vue d'une climatisation différenciée de la place du conducteur et de la place à côté de lui, comme par exemple par la différentiation de l'aération, de la température ou de la distribution d'air. Le signal du capteur de température, prévu en même temps, peut servir d'une part à la compensation de la variation des caractéristiques des photodiodes en fonction de la température et, d'autre part, à la détermination de la température de la surface recevant le rayonnement. Il devient ainsi possible de relever exactement l'influence du rayonnement lumineux direct et celle du rayonnement thermique de grande longueur d'onde. D'autres avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de plusieurs exemples de réalisation non limitatifs, ainsi que du dessin annexé, sur lequel: - la figure 1 est une vue en plan d'un mode de réali- sation d'un capteur selon l'invention; et - les figures 2 à 4 représentent chacune une coupe longi- tudinale de différentes exécutions d'un tel capteur. Sur la figure 1, la référence 10 désigne un capteur comportant un boîtier prismatique 11. Deux photodiodes 12, 13 sont disposées chacune dans l'une de deux faces latérales du boîtier 11, de manière que ces photodiodes, séparées oQptiquement l'une de l'autre, déterminent chacune le rayonnement lumineux incident suivant deux directions différentes. Les photodiodes 12, 13 doivent être sensibles dans le domaine visible et/ou dans le proche infra- rouge. Ceci permet de détecter l'influence du rayonnement solaire direct. Un capteur de température 16 est en outre incorporé dans la surface du boîtier 11 dans la zone de l'arête 15 formée par les deux surfaces latérales; ce capteur est découplé thermiquement dans une large mesure ou complètement de l'environnement du boîtier 11. Le capteur 10 lui-même est installé dans le tableau de bord, non représenté, d'un véhicule automobile et il sert à détecter l'intensité lumineuse du rayonnement solaire tombant dans l'habitacle du véhicule. Le signal délivré par ce capteur est envoyé à une installation de climatisation qui règle la température dans l'habitacle. Afin que cette température puisse être régulée exactement à l'aide d'un appareil de chauffage ou de refroidisse- ment, il faut déterminer, à l'aide du capteur 10, l'échauffement de l'habitacle par les rayons du soleil. Comme les photodiodes 12, 13 détectent le rayonnement lumineux incident suivant des directions différentes, l'installation de climatisation peut être alimentée avec un signal de mesure individuel correspondant, en vue de la régulation différenciée de la température à différents endroits de l'habitacle. IL devient ainsi possible, par exemple, d'obtenir une climatisation différente et adaptée aux désirs individuels des occupants à l'endroit o se trouve le conducteur et à côté de Lui ou sur les sièges avant et les sièges arrière. La figure 2 montre un exemple de réalisation o un boîtier 20 présente deux canaux 21, 22 menant à des photodiodes 12, 13 montées plus en profondeur dans le boîtier. Dans La région des orifices des canaux 21, 22, ceux-ci sont agencés de manière que Les prolongements de leurs axes se coupent. De cette manière, seulement de la lumière incidente paraLlèle à ces axes peut parvenir à la photodiode 12 ou 13 correspondante. Le capteur de température 16 est encastré dans la surface du boîtier 20 entre les deux orifices des canaux 21, 22; ce capteur est de nouveau découplé thermique- ment vis-à-vis de L'environnement et sa connexion électrique 23 traverse le boîtier 20. La figure 3 montre un exemple de réalisation o les canaux sont remplacés, dans le boîtier 30, par des évidements 31, 32 en forme d'entonnoir et dont la paroi latérale extérieure, éloignée de l'autre évidement, a un plus angle d'inclinaison que l'autre paroi latérale, située du côté de l'autre évidement. Le capteur de température 16 - qui-est seulement en contact thermique intime avec les photodiodes - est de nouveau incorporé entre les ouvertures des deux évidements 31, 32. IL est toutefois possible aussi, ainsi que le montre la figure 4, de monter les photodiodes 12, 13 parallèlement dans la surface d'un boîtier 40. Pour pouvoir déterminer le rayonnement lumineux suivant différentes incidences, une cloison 41 en matériau partiellement ou entièrement transparent est disposée entre les photodiodes 12, 13. Il est particulièrement avantageux que le capteur de température 16 se trouve également dans la région de la cloison 41, par exemple de manière qu'il puisse déterminer la température des deux côtés de la cloison. Avec cette disposition du capteur de température 16, celui-ci est particulièrement bien en mesure de déterminer la température dans la zone des deux photodiodes. On peut également prévoir plusieurs capteurs de tempé- rature. Il est important, dans les différents exemples de réali- sation, qu'il est possible de détecter l'incidence, en particulier des rayons solaires, à l'aide de plusieurs photodiodes. Il importe également que le capteur de température soit installé aussi près que possible des photodiodes; le signal déLivré par ce capteur est utilisé pour la compensation de la variation des caractéris- tiques des photodiodes en focntion de la température et aussi.pour déterminer la température de la surface irradiée dans la zone des photodiodes. REVENDICATIONS 1. Capteur pour détecter le rayonnement incident dans une enceinte, notamment pour détecter le rayonnement solaire dans l'habitable d'un véhicule automobile, à l'aide d'un moyen (12, 13) sensible au rayonnement, caractérisé en ce que le moyen est formé d'au moins deux éléments (12, 13) qui déterminent un rayonnement suivant des incidences différentes et qu'au moins un capteur de température (16) est prévu pour détecter la température dans la région des éléments (12, 13). 2. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments (12, 13) sont disposés sur différents côtés d'un corps prismatique (11) et le capteur de température (16) est disposé sur une arête (15) de ce corps. 3. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (20) dans lequel sont formés des canaux (21, 22) qui mènent aux éléments (12, 13) et qu'au moins les prolongements des axes des canaux (21, 22) dans la région des orifices de ceux-ci se coupent. 4. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (30) dans lequel est ménagé un évidement en forme d'entonnoir pour chaque élément (12, 13) et que la paroi latérale de l'évidement (31, 32) éloignée de l'autre élément (12, 13) présente une plus forte inclinaison que la paroi latérale située du côté de cet autre élément. 5. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le capteur de température (16) est installé entre les orifices des canaux ou les ouvertures des évide- ments (31, 32). 6. Capteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments (12, 13) sont disposés dans la surface d'un boîtier (40) et une cloison (41) est prévue entre les éléments (12, 13). 7. Capteur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la cloison (41) est disposée dans la région du capteur de température (16), de manière que ce capteur (16) détermine la température des deux côtés de la cloison (41). 8. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les éLéments (12, 13) sont des photodiodes dont la sensibilité est comprise dans le domaine visible. 9. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les éléments (12, 13) sont des photodiodes dont la sensibilité est comprise dans le domaine infrarouge. 10. Capteur selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le (ou les) capteur(s) de température est (ou sont) découplé(s) thermiquement, dans une forte mesure ou complètement, de l'environnement d'un boîtier (11) du capteur (10).