Brevet FR2947206A1 — publié le 20101231

Domaine de l'invention La présente invention concerne une vitre en verre feuille-té de véhicule comportant une vitre extérieure, une vitre intérieure, une zone de capteur actif d'un capteur de pluie ainsi qu'un film constituant une couche entre la vitre intérieure et la vitre extérieure. Etat de la technique Selon l'étant de la technique et notamment les documents DE 10 2004 050 765 Al et DE 10 2005 062 785 Al, on connaît des capteurs de pluie dont le fonctionnement applique le principe de la réflexion totale. Le principe ainsi connu selon l'état de la technique, utilise le fait que la lumière incidente dans la vitre du pare-brise selon un angle approprié, est guidée jusque dans une zone d'activité de capteur dans laquelle la lumière est dirigée vers le côté extérieur de la vitre pour subir une réflexion totale sur le dioptre verre/air du côté extérieur. En- suite, en utilisant un guide de lumière, la lumière est transmise à un récepteur servant à détecter un signal de réception. Au cas où de l'eau ou un autre milieu à indice de réfraction plus élevé que celui de l'air, se dépose sur le côté extérieur de la vitre du véhicule dans la zone à activité de capteur, une grande partie de la lumière sera réfractée hors de la vitre du véhicule et le récepteur recevra moins de lumière ou pas de lumière du tout. Comme des capteurs de pluie selon l'état de la technique sont réalisés uniquement avec des milieux transparents, ils sont appliqués dans une zone importante de la vitre du véhicule, notamment dans le champ de vision du conducteur. On connaît également des solutions consistant à guider le rayonnement optique utilisé par le capteur de pluie dans la zone du film d'une vitre feuilletée. Ce principe est par exemple appliqué par le document DE 102 29 239 Al. Dans ce document, le film d'une vitre est réalisé comme guide de lumière supplémentaire. Le guide de lumière est réalisé par des éléments optiques supplémentaires sous la forme du film, ce qui se traduit par une construction relativement complexe du guide de lumière. Exposé et avantages de l'invention L'invention concerne une vitre en verre feuilleté de véhi- cule du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que, 2 le film constitue au moins par zones, le coeur d'un guide optique de lumière pour guider un rayonnement optique vers la zone à activité de capteur et à partir de celle-ci. Comme le guide de lumière ou guide optique est formé di- rectement par le film existant de toute façon dans la vitre de verre feuilleté, la vitre de véhicule selon l'invention a une construction plus simple et plus facile à réaliser. Entre le film et la vitre intérieure et/ou extérieure, dans l'environnement des zones constituant le coeur du guide de lumière, on prévoit une couche enveloppe dont la matière a un indice de réfraction inférieur à celui du film. Dans le cadre d'une analyse d'optique de rayonnement, le rayonnement lumineux dans le film sera guidé vers le milieu optiquement le plus mince par des réflexions totales au niveau du dioptre. Le guide de lumière est ainsi formé par le développement par zones, de la couche enveloppe. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la matière de la couche enveloppe est de l'air. Dans cette variante de l'invention, il ne faut en principe aucun élément optique supplémentaire pour guider le rayonnement optique, le guide de lumière est réalisé par le film comme base du guide de lumière en combinaison avec une inter-face prévue par zones, comme couche enveloppe. Pour guider efficacement le rayonnement optique, notamment pour éviter un découplage par un champ évanescent dans l'une des vitres, il est avantageux que la couche enveloppe possède une épaisseur de l'ordre de 1,5 �m-2,5 �m et en particulier une épaisseur de 2 �m. Comme dans les zones réalisées sous forme de guides de lumière, le film présente un revêtement en particulier un revêtement en SiO2, on améliore les propriétés de surface du film ce qui se répercute finalement sur la qualité optique de ces zones. En particulier, on réduit efficacement le dérangement que les moyens de l'invention pourraient occasionner dans cette zone pour le conducteur regardant à travers la vitre. Dans la zone d'activité de capteur, les éléments de cou- plage optique peuvent assurer le couplage du rayonnement optique 3 dans la vitre extérieure ou intérieure ou en sortie de celles-ci, et ces éléments sont prévus entre le film et la vitre extérieure ou la vitres intérieure. Les éléments de couplage peuvent être réalisés dans la même matière que le film ce qui se traduit par une construction particulière- ment simple du capteur de pluie selon l'invention. Le film peut être en PVB (Polyvinybutyral). De tels films sont utilisés habituellement comme couches intermédiaires dans les vitres en verre feuilleté des véhicules de sorte que le capteur de pluie selon l'invention, se réalise avec les matériaux utilisés de toute façon io dans les vitres en verre feuilleté. Comme les éléments de découplage sont installés de part et d'autre du film, on peut réaliser un capteur de pluie/de condensat, combiné, permettant de détecter le mouillage de la face extérieure de la vitre par de la pluie et en même temps, le mouillage de la face intérieure 15 par de la buée. La figure 1 montre une première représentation schéma-tique du dispositif de capteur selon l'invention. Le film 3 qui, dans le cas présenté, est une couche de PVB, se trouve entre la vitre extérieure 1 et la vitre intérieure 1' d'une vitre de véhicule. Le film 3 est séparé de 20 la vitre 1, 1' par les deux couches enveloppe réalisées sous forme d'un intervalle d'air extérieur 2 et d'entrefer intérieur 2'. Comme on a un intervalle d'air de part et d'autre du film 3, le film 3 fonctionne comme guide de lumière. Le signal d'entrée optique indiqué par la flèche 7 à la figure est guidé dans le film 3 sans provoquer un couplage dans l'une 25 des vitres 1 ou l'. Le couplage dans les vitres 1 ou 1' est évité en ce qu'on dimensionne l'intervalle d'air 2 ou 2' de façon à ne pas engendrer de couplage évanescent dans les vitres 1 ou l'. Les intervalles d'air 2, 2' peuvent avoir une épaisseur notamment d'environ 2 �m. Pour améliorer les caractéristiques optiques du montage, le film 3 peut être revêtu sur 30 une face ou sur les deux faces d'une matière ayant l'indice de réfraction du film 3 de manière à obtenir une surface supérieure lisse avec le revêtement. Cela est notamment intéressant si l'on utilise un film PVB et en particulier un film de SiO2. Le couplage du signal d'entrée peut se faire à partir de la tranche de la vitre. Cela permet d'utiliser des composants 35 externes pour le couplage dans le film 3, en particulier, on peut égale- 4 ment focaliser sur l'épaisseur de la couche du film 3 pour avoir un flux lumineux aussi élevé que possible. Dans la zone sous la zone d'activité de capteur 10, l'intervalle d'air 2 est fermé par l'élément de couplage 9 réalisé sous la forme d'une autre couche de PVB si bien que le rayon- nement optique sera couplé dans la vitre extérieure 1 dans la zone d'activité de capteur 10. Dans le cas où la face extérieure de la vitre extérieure 1 est sèche, le rayonnement incident subit une réflexion totale et dans la zone suivante du film 3 qui a une construction analogue à celle de la zone du film 3 dans lequel le rayonnement est guidé dans la zone à activité de capteur, ce rayonnement continuera comme l'indique la flèche 8 et donnera un signal de sortie dans un capteur non représenté. Dans le cas d'une zone d'activité de capteur 10 avec une face extérieure de la vitre extérieure 1 mouillée par des gouttes d'eau 5, une certaine fraction du rayonnement optique sera découplée comme l'in- dique la flèche 6 de sorte que le récepteur recevra un signal de sortie atténué par rapport à celui d'une vitre sèche. Le dispositif selon l'invention permet ainsi de détecter de façon garantie le mouillage de la vitre du véhicule et de commander ainsi le dispositif d'essuie-glace équipant le véhicule. La figure 2 montre une variante de l'invention. Dans cette variante, les deux faces du film 3 comportent un élément de couplage 9, 9' si bien que d'une part, le guide de pluie 5 sur la face extérieure de la vitre extérieure 1 et d'autre part, les gouttes de buée 9' sur la vitre intérieure 1', pourront être détectés grâce aux fractions découplées du rayonnement optique 6 ou 6'. Cela permet de commander par exemple la soufflante d'une installation de climatisation pour éliminer automatiquement la buée déposée sur la vitre. La direction selon laquelle le rayonnement optique est injecté ou est découplé se choisit pratique-ment librement et en particulier le couplage ou le découplage peuvent se faire par la tranche du pare-brise ce qui permet de réaliser un capteur de pluie "intermédiaire". Comme le film 3 est habituellement collé sur toute la surface du pare-brise, la zone fonctionnant comme guide de lumière et/ ou la zone d'activité de capteur 10, peut être située à un en-droit quelconque du pare-brise. Pour améliorer les résultats fournis par le capteur, on peut prévoir plusieurs dispositifs de capteurs selon l'invention ou une combinaison de dispositifs de capteurs selon l'invention avec des capteurs classiques sur la vitre. La zone d'activité de capteur, peut être 5 placée à n'importe quel endroit du pare-brise. La figure 3 montre les positions particulièrement appropriées de la zone d'activité de capteur. Ces zones portent les références 13, 14, 15. Dans le présent exemple, la matière de la couche enveloppe 2, 2' est de l'air. Mais on peut envisager d'autres matières pour la couche enveloppe 2, 2' dans la mesure où celles-ci ont un indice de ré-fraction inférieur à celui du PVB ou du verre. En fonction de l'indice de réfraction des matières utilisées, on choisit les paramètres géométriques des différents composants du dispositif de capteur pour garantir le fonctionnement parfait du montage. L'invention n'est pas limitée à l'utilisation aux pare-brise de véhicules, mais peut s'appliquer à n'importe quel type de vitre comme par exemple des vitrines présentant le cas échéant des informations relatives au produit et sur lesquelles on mesure en parallèle l'en-droit où la vitre est mouillée pour lancer un éventuel nettoyage. 25 NOMENCLATURE 7 l0 8 9 9' 10 15 13,14,15 vitre extérieure vitre intérieure intervalle d'air extérieur intervalle d'air intérieur film gouttes de pluie flèche flèche élément de couplage élément de couplage zone d'activité de capteur zone d'activité de capteur position de zones d'activité de capteur 20 REVENDICATIONS1 °) Vitre en verre feuilleté de véhicule comportant une vitre extérieure (1), une vitre intérieure (1'), une zone d'activité de capteur (10) d'un capteur de pluie ainsi qu'un film (3) constituant une couche entre la vitre intérieure (1') et la vitre extérieure (1), caractérisée en ce que le film (3) constitue au moins par zones, le coeur d'un guide optique de lumière pour guider un rayonnement optique vers la zone d'activité de capteur (10) et à partir de celle-ci. lo 2°) Vitre en verre feuilleté de véhicule selon la revendication 1, caractérisée par une couche enveloppe (2, 2') dans les zones de l'environnement du coeur du guide optique de lumière, entre le film (3) et la vitre intérieure et/ou 15 la vitre extérieure (1, 1'), la matière de la couche enveloppe ayant un indice de réfraction inférieur à celui du film (3). 3°) Vitre en verre feuilleté de véhicule selon la revendication 2, caractérisée en ce que 20 la matière de la couche enveloppe (2, 2') est de l'air. 4°) Vitre en verre feuilleté de véhicule selon la revendication 2, caractérisée en ce que la couche enveloppe (2, 2') a une épaisseur de l'ordre de 1,5 �m-2,5 �m 25 et notamment de 2 �m. 5°) Vitre en verre feuilleté de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que le film (3) comporte un revêtement, notamment un revêtement de SiO2 30 dans les zones développées comme coeur du guide de lumière optique. 6°) Vitre en verre feuilleté de véhicule selon la revendication 1, caractérisée par des éléments de couplage optique (9) prévus dans la zone d'activité de 35 capteur (10) pour coupler le rayonnement optique vers ou à partir de la8 vitre extérieure ou de la vitre intérieure (1, 1'), entre le film (3) et la vitre extérieure ou la vitre intérieures (1, 1'). 7°) Vitre en verre feuilleté de véhicule selon la revendication 6, 5 caractérisée en ce que les éléments de couplage (9) sont réalisés dans la même matière que le film (3). 8°) Vitre en verre feuilleté de véhicule selon la revendication 1, 10 caractérisée en ce que le film (3) est un film de PVB. 9°) Vitre en verre feuilleté de véhicule selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que 15 les éléments de couplage (9) sont installés de part et d'autre du film (3). 20