Brevet FR2854461A1 — publié le 20041105

Agencement d'un dispositif de détection d'humidité sur un vitrage L'invention se rapporte à un agencement d'un dispositif de détection d'humidité sur un vitrage. L'invention concerne plus particulièrement un agencement d'un dispositif de détection d'humidité sur un vitrage, comportant des moyens d'émission d'ondes de volume dans l'épaisseur du vitrage et des moyens de réception des ondes émises. Ces dispositifs sont utilisés pour détecter l'humidité présente sur les vitrages de véhicules automobiles, pour permettre notamment le déclenchement automatique d'un essuie-glace. Un tel dispositif est connu notamment du document US 5,203,207. Ce dispositif comporte un émetteur d'ondes de volume et un récepteur des ondes de volume disposés de façon adjacente dans une zone d'un pare-brise susceptible d'être mouillée par la pluie. Pour avoir un fonctionnement satisfaisant ce dispositif de détection doit être placé de préférence en partie haute du pare-brise, sur une surface balayée par l'essuie-vitre. Un inconvénient de ce type de dispositif réside dans le fait que ce dernier est encombrant et gêne la vision du conducteur. Un autre inconvénient de ce type de dispositif est la faible portée de sa détection. Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. A cette fin, l'agencement d'un dispositif de détection d'humidité sur un vitrage selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transformation d'au moins une partie des ondes de volume émises en ondes de surface, de façon à balayer au moins une partie d'au moins une des faces du vitrage entre les moyens d'émission et les moyens de réception. Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - il comporte des moyens de transformation d'au moins une partie des ondes de surface en ondes de volume, - la fréquence des ondes émises est comprise entre 0,1 et 50 MHz, et de préférence entre 1 et 5 MHz, - les moyens de transformation comportent des variations d'épaisseur déterminées du vitrage, - les variations d'épaisseur comportent une ou plusieurs séries de rainures et/ou de surépaisseurs formées sur au moins une face du vitrage, - les variations d'épaisseur sont formées sur le vitrage selon une pluralité de lignes distinctes, - il comporte une pluralité de variations d'épaisseur distinctes, espacées l'une de l'autre d'une distance comprise entre 0,1 et 10 , et de préférence de l'ordre de ,dans laquelle est la longueur d'onde des ondes de volume émises, les variations d'épaisseur ont une profondeur ou une hauteur comprise entre 0,05X à 0,5 par rapport à l'épaisseur nominale du vitrage, et de préférence de l'ordre 0,1 ,, dans laquelle est la longueur d'onde des ondes de volume émises, il comporte des moyens de réflexion des ondes de surface en sens inverse, les moyens d'émission et les moyens de réception d'ondes sont disposés de manière adjacente, les moyens de transformation comportent une lame de réflexion adjacente aux moyens d'émission, la lame de réflexion est inclinée par rapport au vitrage et est semi-réfléchissante, les moyens de transformation sont conformés de façon à générer des ondes de surface sur deux faces opposées du vitrage,il comporte des moyens de réception distincts pour les ondes émises respectivement sur les deux faces opposées. L'invention concerne un véhicule automobile comportant un vitrage, et un dispositif de détection d'humidité caractérisé en ce que le dispositif de détection est agencé sur le vitrage selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en référence aux figures dans lesquelles : - la figure 1 représente une vue schématique de face d'un pare-brise de mise en u̇vre d'un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 représente une vue en coupe partielle du pare-brise de la figure 1, - la figure 3 représente une vue schématique de face d'un pare-brise de mise en u̇vre d'un deuxième mode de réalisation de l'invention, - les figures 4 et 5 représentent des vues en coupe du pare-brise de la figure 3, lors de deux étapes successives du fonctionnement du dispositif de détection selon l'invention, - la figure 6 représente une vue en coupe d'une partie d'un pare-brise selon un troisième mode réalisation de l'invention. Le dispositif représenté aux figures 1 et 2 comprend, un vitrage 1 pour véhicule automobile. Ce vitrage 1 comprend deux faces, une première face 7 destinée à être tournée vers l'habitacle d'un véhicule automobile et une deuxième face 8 destinée à être tournée vers l'extérieur du véhicule. Un générateur d'ondes 2 est placé sur la face intérieure 7. Le générateur 2 émet des ondes dites de volume 5 sur la face intérieure 7 du vitrage 1. Les ondes de volume 5 se propagent de façon sensiblement perpendiculaire au plan du vitrage 1. Selon l'invention, des premiers moyens de transformation 4 sont formés sur la face extérieure 8 du vitrage 1 pour transformer les ondes de volume 5 en ondes de surface 6. Ces premiers moyens de transformation 4 sont placés, de préférence, à l'aplomb du générateur 2 ; ils sont constitués d'une série de rainures ou de surépaisseurs dont la profondeur ou l'épaisseur et l'écartement sont choisis en fonction de la fréquence de l'onde de surface 6 générée. Ces premiers moyens de transformation 4 peuvent être notamment réalisés à l'aide d'une sérigraphie transparente, placée sur la face extérieure 8 du vitrage 1. Les ondes de surface 6 ainsi obtenues, balaient la face extérieure 8 du vitrage 1. Les ondes de surface 6 sont atténuées lors de leur propagation par la présence de gouttes d'eau sur leur passage. L'énergie acoustique transportée à la surface du verre est rayonnée dans le liquide et ainsi l'amplitude du signal acoustique décroît de façon exponentielle en fonction de la quantité d'eau présente. Selon l'invention, des seconds moyens de transformation 4 sont placés sur la face extérieure 8 du vitrage 1 à une certaine distance des premiers moyens de transformations 4. Les seconds moyens de transformation 4 retransforment les ondes de surface 6 atténuées, en ondes de volume 15. Les ondes de surface 6 atténuées correspondent aux ondes ayant balayé la face extérieure 8 du vitrage 1. Les seconds moyens de transformation 4 peuvent être de même nature que les premiers moyens de transformation 4. Les ondes de volume atténuées 15 sont orientées perpendiculairement au plan du vitrage 1 vers la face intérieure 7. Les ondes de volume atténuées 15 sont émises à l'aplomb des seconds moyens de transformation 4. Un récepteur d'ondes 3, est placé sensiblement à l'aplomb des seconds moyens de transformation 4, sur la face intérieure 7 du vitrage 1, pour analyser les ondes de volume atténuées 15. Si une atténuation entre les ondes de volume émises 5 et les ondes de volume reçues 15 est constatée, le dispositif de détection peut en déduire que des gouttes d'eau sont présentes à la surface du vitrage 1. L'information peut être utilisée pour activer un essuie-glace. Dans l'exemple de réalisation représenté aux figures 1 et 2, le générateur d'ondes 2 et le récepteur d'ondes 3 peuvent être espacés d'une distance allant de 5 centimètres à un mètre, par exemple ou à une distance supérieure en fonction des besoins et de la taille du vitrage 1. Cet agencement présente l'avantage de permettre la détection d'humidité sur une grande surface du vitrage 1. D'autre part, le générateur d'ondes 2 et le récepteur d'ondes 3 pourront être placés sur des parties du vitrage 1, de façon à ne pas gêner pas la vision du conducteur. La fréquence des ondes de volume 5 émises est comprise par exemple entre 0,1 et 50 MHz, et de préférence entre 1 et 5 MHz. Les rainures ou surépaisseurs 4 sont composées de préférence de lignes parallèles et périodiques. Le pas entre ces lignes est compris par exemple entre 0,1 , et 10 , et de préférence de l'ordre de , étant la longueur d'onde des ondes émises. La longueur d'onde est de l'ordre de quelques millimètres pour une fréquence d'ondes émises 5 de l'ordre du mégahertz. La profondeur ou l'épaisseur des rainures ou des surépaisseurs 4 est comprise entre, par exemple, 0,05 , et 0,5 par rapport à l'épaisseur nominale du vitrage 1 et de préférence de l'ordre de 0,1 . Les figures 3 à 5 illustrent une variante de réalisation du dispositif de détection de l'humidité selon l'invention. Par souci de concision, les éléments identiques à ceux décrits ci-dessus sont désignés par les mêmes références numériques et ne sont pas décrits une seconde fois. Le dispositif représenté aux figures 3 à 5 diffère en ce que des moyens de réflexion 10 sont disposés sur la face externe 8 du vitrage 1 à distance des premiers moyens de transformation 4. Les ondes de surface 6, formées par les premiers moyens de transformation 4, après avoir balayé la face externe 8 du vitrage 1, sont réfléchies en sens inverse par les moyens de réflexion 10. Ces moyens de réflexion 10 sont constitués d'une série de rainures ou de surépaisseurs. Ces rainures ou surépaisseurs peuvent avoir les mêmes caractéristiques que celles des moyens de transformation 4. Selon l'invention, les moyens de transformation 4 présentés, permettent simultanément, de transformer une partie des ondes de volume 5 en ondes de surface 6 ou réciproquement, et de réfléchir une partie des ondes de surface 6 en sens inverse. Les moyens de transformation 4 peuvent donc assurer deux fonctions distinctes. Les premiers moyens de transformation 4, qui ont permis de convertir les ondes de volume 5 en onde de surface 6, retransforment ensuite les ondes de surface 6 réfléchies, ayant balayé la face 8, en ondes de volume atténuées 15. Le récepteur 2 et le générateur 3 d'ondes peuvent ainsi être disposés de manière adjacente. Ce dispositif présente l'avantage de pouvoir être implanté facilement sur un vitrage 1 dans un minimum d'espace, tout en permettant de détecter l'humidité sur une surface importante. La figure 6 illustre une seconde variante de réalisation du dispositif de détection de l'humidité selon l'invention. Le dispositif représenté aux figures 1 et 2 est complété par une lame semi-réfléchissante 9, placée entre le vitrage 1 et le générateur d'ondes 2 et inclinée par rapport au vitrage 1. Les ondes de volume 5 émises par le générateur 2 sont ainsi divisées en deux parties. Une première partie des ondes de volume 5 émises se propage à travers la lame 9, puis à l'intérieur du vitrage 1 de façon perpendiculaire à ce dernier, pour être convertie, par les moyens de transformation 4, en ondes de surface 6 sur la face extérieure 8 du vitrage 1, de la même façon que dans le cas représenté aux figures 1 et 2. La seconde partie des ondes de volume 5 émises est réfléchie par une lame semi-réfléchissante 9. Ces ondes de volume 5 sont ainsi transformées en onde de surface 6 sur la face intérieure 7 du vitrage 1. Des ondes de surface 6 sont ainsi générées sur la face intérieure 7 du vitrage 1 et sur la face extérieure 8. Les ondes de volume 5, réfléchies par la lame 9 sur la face intérieure 7, sont transformées en ondes de surface 6 suivant un angle de réflexion. L'angle de réflexion est l'angle que fait la direction de propagation de l'onde incidente de volume 5 après sa réflexion sur la lame 9, avec la normale au vitrage 1. Cet angle de réflexion peut être calculé par la relation suivante : Sin (angle de réflexion) = Cv Cr, dans laquelle Cv est la vitesse de propagation de l'onde de volume 5 et Cr est la vitesse de propagation de l'onde de surface 6. Ce dispositif présente l'avantage de permettre la détection des gouttes d'eau présentent sur la face extérieure 8 (pluie...) ainsi que sur la face intérieure 7 du vitrage 1 (buée...). L'analyse des ondes de surface 6 pourra se faire selon deux modes, soit un mode dit de transmission utilisant deux récepteurs d'ondes, soit un mode dit de réflexion avec un seul récepteur. Dans le mode de transmission , la réception se fait avec deux récepteurs d'ondes dédiés respectivement aux ondes propagées à travers la lame 9 et aux ondes réfléchies par la lame 9. Un premier détecteur (non représenté), situé sur la face extérieure 8 est prévu pour analyser les ondes de surface 6 situées sur la face extérieure 8. Ce système de détection peut utiliser les moyens de transformation 4 décrits précédemment (rainures ou surépaisseurs). Le second récepteur (non représenté), situé sur la face intérieure 7 est prévu pour analyser les ondes de surface 6 situées sur la face intérieure 7 du vitrage 1. Ce second récepteur peut être constitué par un sabot. Dans le mode de réflexion , la réception est réalisée avec un récepteur 3 unique (non représenté) situé, par exemple, sur la face intérieure 7 à proximité du générateur 2, pour les deux types d'ondes reçues, les ondes ayant balayé la face intérieure 7 et les ondes ayant balayé la face extérieure 8 du vitrage 1. Comme précédemment (figures 3 à 5), les ondes de surface 6 générées sur la face intérieure 7 et sur la face extérieure 8, peuvent être réfléchies en sens inverse grâce à des moyens de réflexion 10. Ces moyens de réflexion 10 sont constitués, par exemple, d'une série de rainures ou de surépaisseurs ayant les mêmes caractéristiques que celles décrites lors du deuxième exemple de réalisation. Deux séries de rainures ou de surépaisseurs peuvent alors être placées à des distances différentes par rapport au récepteur d'ondes.Une première série de rainures ou de surépaisseurs est placée sur la face intérieure 7, une seconde série sur la face extérieure 8 du vitrage 1. La différence de distance, entre le récepteur 3 et, respectivement, les deux moyens de réflexion 10, permet de différencier dans le temps, les ondes ayant balayé la face intérieure 7 du vitrage 1 de celles ayant balayé sa face extérieure 8. Le dispositif de détection peut en déduire la présence de gouttes sur la face intérieure 7 et/ou sur la face extérieure 8 et ces informations pourront être utilisées pour activer un système de désembuage pour la face 7 et/ou un essuie-glace pour la face extérieure 8. REVENDICATIONS 1. Agencement d'un dispositif de détection d'humidité sur un vitrage (1), comportant des moyens (2) d'émission d'ondes (5) de volume dans l'épaisseur du vitrage et des moyens (3) de réception des ondes émises, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transformation (4, 9) d'au moins une partie des ondes de volume (5) émises en ondes de surface (6), de façon à balayer au moins une partie d'au moins une des faces (7, 8) du vitrage (1) entre les moyens d'émission (2) et les moyens de réception (3). 2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de transformation (4) d'au moins une partie des ondes de surface (6) en ondes de volume (15). 3. Agencement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la fréquence des ondes (5) émises est comprise entre 0,1 et 50 MHz, et de préférence entre 1 et 5 MHz. 4. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de transformation comportent des variations d'épaisseur (4) déterminées du vitrage (1). 5. Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que les variations d'épaisseur comportent une ou plusieurs séries de rainures et/ou de surépaisseurs (4) formées sur au moins une face (7, 8) du vitrage (1). 6. Agencement selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce que les variations d'épaisseur (4) sont formées sur le vitrage (1) selon une pluralité de lignes distinctes. 7. Agencement selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte une pluralité de variations d'épaisseur (4) distinctes, espacées l'une de l'autre d'une distance comprise entre 0,1 et 10 , et de préférence de l'ordre de , dans laquelle , est la longueur d'onde des ondes de volume (5) émises. 8. Agencement selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les variations d'épaisseur (4) ont une profondeur ou une hauteur comprise entre 0,05 , à 0,5 par rapport à l'épaisseur nominale du vitrage (1), et de préférence de l'ordre 0,1 , dans laquelle , est la longueur d'onde des ondes de volume (5) émises. 9. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de réflexion (10) des ondes de surface (6) en sens inverse. 10. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les moyens d'émission (2) et les moyens de réception d'ondes (3) sont disposés de manière adjacente. 11. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que les moyens de transformation comportent une lame de réflexion (9) adjacente aux moyens d'émission (2). 12. Agencement selon la revendication 11, caractérisé en ce que la lame de réflexion (9) est inclinée par rapport au vitrage (1) et est semi-réfléchissante. 13. Agencement selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les moyens de transformation (4, 9) sont conformés de façon à générer des ondes de surface (6) sur deux faces (7, 8) opposées du vitrage (1). 14. Agencement selon la revendication 13, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens (3) de réception distincts pour les ondes émises respectivement sur les deux faces opposées (7, 8). 15. Véhicule automobile comportant un vitrage, et un dispositif de détection d'humidité caractérisé en ce que le dispositif de détection est agencé sur le vitrage selon l'une quelconque des revendications précédentes.