Brevet FR2910641A1 — publié le 20080627

Domaine de la présente invention La présente invention concerne de manière générale un dispositif d'essai permettant de vérifier ou contrôler le fonctionnement de capteurs de pluie optoélectroniques. L'invention concerne également un procédé de vérification ou de contrôle du fonctionnement d'un capteur de pluie optoélectronique. Etat de la technique Les capteurs de pluie utilisés actuellement dans les véhicules automobiles sont fondés sur un principe de fonctionnement optoélectronique. Un capteur de pluie a une source lumineuse telle que par exemple une diode laser ou diode LED infrarouge émettant un faisceau de lumière injecté par exemple dans le pare-brise du véhicule automobile. Le faisceau de lumière rencontre dans une surface sensible, la surface limite ou dioptre avec l'environnement extérieur suivant un an- 15 gle de réflexion total pour que le faisceau lumineux soit réfléchi par la surface de la vitre vers un récepteur du capteur de pluie. En cas de pluie, les gouttelettes de pluie modifient l'angle de réflexion total de la surface sensible définie par le capteur de pluie sur le pare-brise et for-ment ainsi des zones dans lesquelles le faisceau lumineux émis par le 20 capteur de pluie est découplé vers l'extérieur. La fraction de la lumière réfléchie sur le récepteur dans le capteur de pluie est de ce fait réduite de sorte qu'avec l'atténuation du signal de contrôle, le capteur de pluie peut détecter la pluie et son intensité. Après la fabrication des capteurs de pluie, on les contrôle 25 en général. Pour cela, on applique les capteurs de pluie sur une vitre d'essai ayant de préférence les propriétés d'un pare-brise et on applique un signal de détection du capteur de pluie pour perturber la réflexion totale à la surface de la vitre d'essai. La perturbation de la réflexion totale à la surface supérieure peut se faire par exemple à l'aide d'un tam- 30 pon en silicone que l'on déplace sur la zone sensible de la vitre d'essai. Ce système se réalise de manière mécanique et pour cette raison il est sujet à des pannes. En outre, le tampon en silicone que l'on déplace sur la surface sensible de la vitre d'essai s'encrasse et du fait des variations de la pression appliquée il viendra avec une surface différente sur la vi- 35 tre d'essai, de sorte que pour un tel essai de fonctionnement concernant 2910641 2 plusieurs capteurs de pluie on ne pourra obtenir de résultat reproductible. De tels procédés mécaniques de simulation d'un découplage de lumière hors d'un capteur de pluie ont toutefois l'inconvénient 5 de ne pouvoir maintenir constante de façon simple l'importance du dé-couplage de la lumière car par exemple dans le cas du tampon de silicone, ce découplage dépend de l'importance ou de la pression d'application du tampon de silicone, de la propreté de la surface de la vitre et d'autres influences mécaniques du dispositif. C'est pourquoi de tels procédés mécaniques sont difficilement reproductibles, ce qui complique la détermination avec une précision suffisante de l'aptitude au fonctionnement du capteur de pluie quant à la sensibilité et à la surface sensible. But de l'invention La présente invention a pour but de développer un pro-cédé et un dispositif de contrôle ou de vérification de capteurs de pluie optoélectroniques, permettant de réduire ou d'éliminer les influences mécaniques sur la précision du contrôle ou de la vérification ou de la simulation d'écoute. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne un dispositif de contrôle ou de vérification du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend : - une vitre d'essai à propriétés phototropes sur laquelle on a installé le capteur de pluie à contrôler, -une source de lumière d'essai réalisée pour diriger un faisceau de lumière d'essai sur au moins une zone dans la surface sensible de la vitre d'essai, zone définie par le capteur de pluie, installé, de façon à modifier le comportement de transmission de la vitre d'essai dans cette zone. L'invention concerne également un procédé de vérification d'un capteur de pluie optoélectronique comprenant les étapes sui-vantes : mise en place du capteur de pluie sur une vitre d'essai phototrope, 2910641 3 - alignement du faisceau de lumière d'essai au moins sur une zone dans une surface sensible de la vitre d'essai et - contrôle d'une grandeur de détection émise par le capteur de pluie, d'une grandeur de détection émise par le capteur de pluie et 5 - détermination du résultat d'essai à l'aide de la grandeur de détection en fonction de la zone recevant le faisceau de lumière d'essai. Enfin, l'invention concerne un système de vérification ou de contrôle d'un capteur de pluie mettant en oeuvre un tel procédé ou un tel dispositif. 10 Selon une première caractéristique, il est prévu un dispositif de vérification ou de contrôle pour vérifier un capteur de pluie optoélectronique. Comme indiqué ci-dessus, le dispositif de vérification ou de contrôle comprend une vitre d'essai à propriété phototrope, sur laquelle on installe le capteur de pluie à vérifier. Le dispositif comprend 15 également une source de lumière de contrôle. Cette source dirige un faisceau de lumière de contrôle sur au moins une zone à l'intérieur de la surface sensible de la vitre d'essai, définie à l'intérieur de celle du capteur de pluie pour modifier le comportement en transmission de la vitre d'essai dans cette zone. 20 Le dispositif d'essai permet ainsi de simuler des goutte-lettes, non pas mécaniquement selon l'état de la technique, mais en procédant ici par une simple modification intentionnelle de la transmission, c'est-à-dire de la teinte de la vitre d'essai. Cela se fait avantageusement en réalisant la vitre d'essai comme vitre phototrope dont on 25 modifie les caractéristiques de transmission par un faisceau de lumière d'essai émis par la source de lumière d'essai dans une certaine zone prédéfinie de la surface sensible. Comme le capteur de pluie optoélectronique injecte un faisceau de lumière de mesure dans la vitre d'essai sur laquelle est appliqué le capteur de pluie, ce faisceau de lumière de 30 mesure sera atténué en fonction de la modification des caractéristiques de transmission de la vitre d'essai lorsque le faisceau de lumière de contrôle traverse la zone éclairée par le faisceau de lumière d'essai. La réduction de la transmission de la vitre d'essai dans la zone éclairée par le faisceau de lumière d'essai peut être simulée de sorte qu'une partie du faisceau de lumière de contrôle correspondant soit découplée à la 2910641 4 surface limite ou dioptre entre la vitre d'essai et l'environnement, comme cela serait le cas pour une goutte de pluie ; cela se traduit également par une réduction de l'intensité lumineuse reçue par le récepteur optoélectronique du capteur de pluie. Cela signifie qu'à l'endroit du 5 découplage partiel du faisceau de lumière de contrôle à la surface limite de la vitre d'essai, le faisceau s'échappe à l'extérieur à travers une goutte de pluie ; cela se traduit par une réduction du faisceau de lumière de mesure transmis dans la zone définie par le faisceau de lumière d'essai fourni par la source de lumière d'essai. 10 On peut en outre prévoir une source de lumière d'essai ayant une source laser dirigée à l'aide d'une installation de positionne-ment pour orienter le faisceau de lumière d'essai sur différentes zones de la vitre d'essai et/ou déplacer le faisceau de lumière d'essai sur des zones de la vitre d'essai. 15 De manière préférentielle, la source de lumière d'essai peut comporter une installation de déviation basculante pour diriger le faisceau de lumière d'essai sur différentes zones de la vitre d'essai et/ou pour déplacer le faisceau de lumière d'essai sur des zones de la vitre d'essai. 20 Selon un mode de réalisation, la source de lumière d'essai peut rayonner le faisceau de lumière d'essai avec une longueur d'onde qui, lorsque la zone concernée de la vitre d'essai est éclairée, ré-duit sa transmission, cette lumière ne pouvant pas être détecté par le récepteur optoélectronique du capteur de pluie. 25 En outre, la source de lumière d'essai peut diriger le faisceau de lumière d'essai sous un angle différent d'un angle droit par rapport à la surface de la vitre d'essai, vers cette vitre d'essai. De manière préférentielle une autre source de lumière, éclaire en surface, toute la surface sensible de la vitre d'essai, pour réa- 30 liser une teinte de base de la vitre d'essai. Selon une autre caractéristique, un système d'essai comprend le dispositif de vérification de contrôle décrit ci-dessus ainsi qu'une unité de contrôle reliée au capteur d'essai installé et cette unité est réalisée pour qu'avec la source de lumière d'essai elle commande le 35 faisceau de lumière d'essai et en fonction du comportement de trans- 2910641 5 mission modifié, produit par le faisceau de lumière d'essai dans la vitre d'essai, l'unité de contrôle saisit une grandeur de détection du capteur de pluie et détermine un résultat d'essai à l'aide de la grandeur de détection en fonction de la zone éclairée par le faisceau de lumière d'essai. 5 En outre, l'unité de contrôle peut déterminer le résultat de l'essai par une comparaison avec un profil de consigne. Selon une autre caractéristique, il est prévu un procédé de vérification ou de contrôle d'un capteur de pluie selon lequel on applique le capteur de pluie sur une vitre d'essai phototrope, on dirige un 10 faisceau de lumière d'essai au moins sur une zone dans une surface sensible de la vitre d'essai, on contrôle une grandeur de détection émise par le capteur de pluie et on détermine un résultat d'essai à partir de la grandeur de détection en fonction de la zone éclairée par le faisceau de lumière d'essai. 15 Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'un système d'essai d'un capteur de pluie optoélectronique correspondant à un mode de réalisation de l'invention dans un premier état d'essai, - la figure 2 est une vue schématique du système d'essai correspondant au mode de réalisation de la figure 1 selon un second état d'essai. 25 Le mode de réalisation de la présente invention utilise l'idée du contrôle d'un capteur de pluie optoélectronique par le contrôle de la transmission d'une vitre d'essai sur laquelle on applique le capteur de pluie à contrôler, pour en réduire la transmission de manière précise. Le faisceau de lumière de contrôle détecté par le récepteur du 30 capteur de pluie est atténué par son passage à travers la vitre d'essai comme cela serait le cas pour une goutte de pluie tombée sur la surface sensible de la vitre d'essai. Selon une idée de l'invention, on modifie la transmission en donnant une caractéristique phototrope à la vitre d'essai et en modifiant la transmission par un éclairage précis à l'aide 35 d'un faisceau de lumière d'essai. 2910641 6 Les figures 1 et 2 montrent un mode de réalisation de l'invention. Elles montrent un système d'essai 1 équipé d'un dispositif d'essai comprenant une vitre d'essai 2, une source de lumière d'essai 3 qui peut se positionner ainsi qu'une installation de positionnement 4. 5 Pour vérifier ou contrôler un capteur de pluie 5 on applique celui-ci sur la vitre d'essai 2 pour coupler le faisceau de lumière de contrôle M généré, avec aussi peu de perte que possible dans la vitre d'essai 2 et on dé-couple un faisceau de lumière de contrôle réfléchi à cette surface limite de la vitre d'essai 2, pour le réfléchir vers l'environnement extérieur, par 10 rapport à la vitre d'essai 2, pour le découpler dans le capteur de pluie 5 et en détecter l'intensité. L'installation de positionnement4 et le capteur de pluie 5 sont reliés à une unité de contrôle 6. L'unité de contrôle 6 capte une grandeur de détection émise par le capteur de pluie et dépendant de 15 l'intensité du faisceau de lumière de contrôle à détecter. En outre, l'unité de contrôle 6 commande l'installation de positionnement 4 pour régler la zone vers laquelle la source de lumière d'essai 3 dirige le faisceau de lumière émise. L'unité de contrôle 6 associe en outre au moins une grandeur de détection à la ou aux zones éclairées par la source lu- 20 mineuse 3 sur la vitre d'essai 2. En associant la grandeur de détection saisie à la zone éclairée par la source de lumière d'essai 3 sur la vitre d'essai 2, on vérifie le fonctionnement du capteur de pluies, et on le classe et on le calibre. Le capteur de pluie 5 comporte un émetteur optoélectro- 25 nique 51 réalisé de préférence sous la forme d'une diode laser exposée à un faisceau de lumière par un élément de couplage 52 dans la vitre d'essai 2 contre laquelle est appliquée le capteur de pluie 2. Un récepteur optoélectronique 53, par exemple sous la forme d'une photodiode, est installé pour un recevoir un faisceau de lumière de contrôle réfléchi 30 à la surface limite de la vitre d'essai 2 vers l'environnement extérieur, faisceau qui est découplé par l'élément de découplage 54. Le faisceau de lumière de contrôle est couplé dans la vitre d'essai 2 suivant un angle de façon que sur la surface limite avec l'environnement extérieur, il fasse un angle supérieur à l'angle de réflexion total pour qu'une partie 35 importante du faisceau de lumière de contrôle soit réfléchie aussi long-2910641 7 temps que la réflexion totale de la zone sensible B n'est pas perturbée. Comme décrit ci-dessus, le récepteur optoélectronique 53 détecte une atténuation de l'intensité du faisceau de lumière de contrôle dès qu'il y a un découplage à la surface limite entre la vitre d'essai 2 et 5 l'environnement extérieur, découplage supérieur à celui prévisible pour une vitre d'essai 2 dont la surface est sèche. Pour vérifier ou contrôler le capteur de pluie 5 on n'influence pas l'intensité du faisceau de lumière de contrôle M, reçu en ce que l'on applique un élément de découplage tel que par exemple un 10 tampon en silicium contre la surface de la vitre d'essai 2 dans la zone de contrôle B mais en ce que l'on modifie la transmission de la vitre d'essai 2 dans la zone traversée par le faisceau de lumière de contrôle. De ce fait, le faisceau de lumière émis par l'émetteur optoélectronique 51 est atténué après son injection dans la vitre d'essai 2 et le récepteur 15 optoélectronique 53 détecte un faisceau de lumière de contrôle M d'intensité moindre. Cela est par exemple représenté à la figure 2 par l'épaisseur réduite du trait représentant le faisceau de lumière de contrôle. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, 20 on obtient cela en réalisant la vitre d'essai 2 comme vitre phototrope, c'est-à-dire comme un milieu optique dont la transmission est diminuée par l'éclairage à l'aide d'une source de lumière d'essai. L'invention repose sur la considération que l'on réalise une atténuation de la transmission d'un milieu phototrope également 25 pour la plage des longueurs d'ondes d'une lumière extérieure à la plage des longueurs d'ondes ou de la longueur d'onde du faisceau de lumière d'essai d'activation (provoquant la variation de transmission). Cela per-met avantageusement de pouvoir sélectionner une source de lumière d'essai de longueur d'onde déterminée par un faisceau de lumière 30 d'essai, longueur d'onde qui n'a pas d'influence sur le signal de détection du capteur optoélectronique de pluie 5 pour que la grandeur de détection ainsi émise ne soit pas détériorée par le faisceau de lumière d'essai 3, la zone dont on réduit la transmission étant sélectionnée par le faisceau de lumière d'essai d'une source de lumière d'essai ainsi défi-35 nie. 2910641 8 La vitre d'essai 2 est ainsi réalisée comme vitre en verre ou en matière plastique phototrope ; le caractéristique de phototropie repose par exemple sur une transformation réversible de dépôt inséré contenant des halogénures d'argent. Comme l'émetteur optoélectroni-5 que 51 et le récepteur optoélectronique 53 sont conçus pour travailler avec un faisceau de lumière de contrôle M dans la plage des longueurs d'ondes de l'infrarouge, il est prévu avantageusement un faisceau de lumière d'essai pour activer une zone de la vitre d'essai 2 phototrope, correspondant à une plage de longueur d'onde extérieure à celle du 10 faisceau de lumière de contrôle, notamment une plage de longueur d'onde extérieure à la plage de sensibilité du récepteur optoélectronique 53, de préférence dans une plage inférieure à 700 nanomètres. La source de lumière d'essai 3 est dirigée pour diriger le faisceau de lumière d'essai P sur la vitre d'essai 2 suivant un angle légè- 15 rement incliné par rapport à la normale à la surface de la vitre d'essai 2, par exemple un angle de 10 ou compris entre 5 et 30 de façon qu'une fraction réfléchie du faisceau de lumière d'essai P n'arrive pas dans la source de lumière qui pourrait le cas échéant être détruite. En outre, l'angle doit être suffisamment petit pour que la fraction réfléchies du 20 faisceau de lumière d'essai soit aussi faible que possible pour qu'une partie maximale du faisceau de lumière d'essai P puisse pénétrer dans la vitre d'essai phototrope 2 et y modifier la transmission. L'unité d'essai 6 peut en outre commander la source de lumière 3 pour modifier l'intensité lumineuse du faisceau de lumière d'essai P, la grandeur de la 25 plage activée et la variation de transmission dans la plage éclairée de la vitre d'essai 2 pouvant se régler en fonction de l'intensité du faisceau de lumière d'essai P. Pour pouvoir régler cela exactement, la source de lumière 3 doit être une source de lumière laser équipée d'un circuit de compensation de température (circuit non représenté) pour qu'avec une 30 même commande de puissance on génère une intensité de lumière laser toujours constante (pour le faisceau de lumière d'essai) et permettre ainsi de façon reproductible pour une puissance laser constante, de générer une variation de transmission constante dans la vitre d'essai phototrope 2. 2910641 9 La vitre d'essai 2 peut également se composer de plu-sieurs couches dont seulement une partie des couches a une caractéristique de phototropie, ce qui se réalise par exemple par un film phototrope ou un moyen analogue intégré entre deux vitres de verre 5 usuelles. L'installation de position 4 est reliée à u ne source lumineuse 3 pour déplacer ou incliner celle-ci de manière appropriée, pour que le faisceau de lumière d'essai puisse passer dans des positions différentes sur la surface sensible B du capteur de pluie optoélectronique 10 5. L'installation de positionnement 4 est également commandée par l'unité de contrôle 6. Le positionnement et la commande de la source lumineuse peuvent se faire pour simuler une pluie, en effectuant successivement en différents endroits dans la zone sensible, l'éclairage de la 15 vitre d'essai 2 pour former des zones activées, de forme ponctuelle, ce qui est analogue dans son effet à une chute de gouttes de pluie. L'unité de contrôle 6 peut être par exemple simulée par déplacement de la source lumineuse 3, c'est-à-dire par variation de la plage sur laquelle arrive le faisceau de lumière d'essai P sur la vitre 20 d'essai 2 et par une commande pulsée ou prédéfinie de la source de lumière d'essai 3 pour simuler des gouttes qui arrivent dans une plage de temps déterminée avec différentes dimensions et suivant des quantités différentes sur la vitre d'essai 2. En fonction de la commande de la source de lumière d'essai 3 on peut surveiller la grandeur de détection 25 du capteur de pluie 5. En comparant le profil ainsi obtenu, c'est-à-dire l'association entre la position sur la vitre d'essai 2 sur laquelle arrive le faisceau de lumière d'essai P et dont l'intensité ainsi que la taille de détection correspondante avec un profil de consigne, permet un classe-ment ou un contrôle de fonctionnement du capteur de pluie 5 à vérifier. 30 En outre, le système de vérification ou de contrôle 1 permet également de contrôler toute la surface sensible B du capteur de pluie optoélectronique en déplaçant la source de lumière d'essai 3 avec l'installation de positionnement 4 sur toute la plage dans la direction x et dans la direction y, pour saisir la sensibilité du capteur de pluie en 35 chaque position de la surface sensible B. Comme résultat, on obtient un 2910641 i0 profil de sensibilité dans le plan x-y qui donne des informations concernant la fiabilité et le comportement en fonctionnement du capteur de pluie 5. L'installation de positionnement 4 peut être prévue pour 5 déplacer directement la source de lumière d'essai 3. En variante, on peut également prévoir une installation de déviation sous la forme d'un miroir de déviation, commandé, sur lequel arrive le faisceau de lumière d'essai P émis alors de préférence par une source de lumière d'essai 3, fixe, et le faisceau de lumière d'essai P est alors dirigé vers la position 10 souhaitée sur la vitre d'essai 2. Grâce à une autre source lumineuse qui éclaire toute la surface sensible B de la vitre d'essai 2 on peut simuler certains degrés de transmission de différentes vitres de véhicules de sorte que le comportement du capteur de pluie 5 peut être simulé pour des vitres de vé- 15 hicules de différentes teintes. 20 REVENDICATIONS 1 ) Dispositif d'essai pour essayer un capteur de pluie optoélectronique (5), caractérisé en ce qu'il comprend : - une vitre d'essai (2) à propriétés phototropes sur laquelle on a ins- tallé le capteur de pluie (5) à contrôler, - une source de lumière d'essai (3) réalisée pour diriger un faisceau de lumière d'essai (P) sur au moins une zone dans la surface sensible (B) de la vitre d'essai (2), zone définie par le capteur de pluie (5), installé, de façon à modifier le comportement de transmission de la vitre d'essai dans cette zone. 2 ) Dispositif d'essai selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière d'essai (3) comporte une source de lumière laser alignée à l'aide d'une installation de positionnement (4) pour diriger le faisceau de lumière d'essai sur différentes zones de la vitre d'essai (2) et/ou déplacer le faisceau de lumière d'essai sur la zone de la vitre d'essai (2). 3 ) Dispositif d'essai selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière d'essai (3) comporte une installation de déviation pivotante pour diriger le faisceau de lumière d'essai (P) sur différentes zones de la vitre d'essai (2) et/ou pour déplacer le faisceau de lumière d'essai (P) sur des zones de la vitre d'essai (2). 4 ) Dispositif d'essai selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière d'essai (3) rayonne le faisceau de lumière d'essai (P) avec une longueur d'onde qui sous l'effet du rayonnement réduit le comportement de transmission de la zone de la vitre d'essai (2) et qui n'est pas détectée par le récepteur optoélectronique (53) dans le capteur de pluie (5). 2910641 12 5 ) Dispositif d'essai selon la revendication 1, caractérisé en ce que la source de lumière d'essai (3) dirige le faisceau de lumière d'essai (P) sous un angle différent de l'angle perpendiculaire à la surface de la vitre 5 d'essai (2) vers cette vitre d'essai (2). 6 ) Dispositif d'essai selon la revendication 1, caractérisé par une autre source lumineuse qui éclaire la surface de l'ensemble de la 10 surface sensible (B) de la vitre d'essai (2) pour donner une teinte de base à la vitre d'essai. 7 ) Système d'essai (1) comprenant : - un dispositif d'essai selon l'une des revendications 1 à 6, 15 - une unité de contrôle (6) reliée au capteur de pluie (5) et réalisée pour commander le faisceau de lumière d'essai (P) par la source de lumière d'essai (3), l'unité de contrôle (6) captant en fonction du comportement de transmission de la vitre d'essai (2) modifié par le faisceau de lumière d'essai 20 (P), une grandeur de détection du capteur de pluie (5) et déterminant un résultat d'essai à l'aide de la grandeur de détection en fonction de la zone recevant le rayonnement du rayon de lumière d'essai. 8 ) Système d'essai (1) selon la revendication 7, 25 caractérisé en ce que l'unité de contrôle (6) détermine le résultat de l'essai par une comparai-son avec un profil de consigne. 9 ) Procédé d'essai d'un capteur de pluie, comprenant les étapes sui- 30 vantes : -mise en place du capteur de pluie sur une vitre d'essai phototrope (2), -alignement du faisceau de lumière d'essai (P) au moins sur une zone dans une surface sensible (B) de la vitre d'essai (2) et 5 2910641 13 -contrôle d'une grandeur de détection émise par le capteur de pluie (5) d'une grandeur de détection émise par le capteur de pluie (5) et -détermination d'un résultat d'essai à l'aide de la grandeur de détec- tion en fonction de la zone recevant le faisceau de lumière d'essai. 10