Brevet FR3060489A1 — publié le 20180622

La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles équipés de radar, et plus particulièrement, le domaine des dispositifs pour dégivrer un tel radar. Le dispositif selon l'invention s'applique notamment pour les radars disposés à l'avant des véhicules, par exemple du type ACC. Pour des raisons de sécurité notamment, il est connu d'équiper des véhicules automobiles de radars, par exemple de type ACC, selon l'expression anglo-saxonne « Adaptative Cruise Control ». Un tel radar sert en particulier à réguler la vitesse des véhicules en fonction du trafic et/ou d'obstacles sur la route. Le radar détecte la vitesse et la distance de l'objet précédant le véhicule porteur, de façon à maintenir notamment une distance de sécurité entre les véhicules Les radars ACC sont montés en face avant des véhicules, en général entre les barreaux de la grille de refroidissement. Pour cacher ces radars pour des raisons esthétiques, et/ou pour les protéger des agressions extérieures (pluies, glace, givre, boues, insectes, feuilles...), il est connu 15 d'utiliser une pièce de protection comportant un cache plastique positionné devant le capteur. Un tel cache plastique laisse passer les ondes radars avec une atténuation aussi faible que possible pour ne pas perturber le fonctionnement du radar lui-même. Un problème couramment rencontré est la formation de glace ou de givre sur le radar 20 ACC ou sur la pièce de protection. Cette glace ou ce givre perturbe la transmission et la réception des ondes radar et rend le système peu fiable, voire inutilisable. Par défaut il est alors possible et préférable de déconnecter la fonction ACC lorsque la température extérieure est inférieure à 3°C, à condition d'informer le conducteur de cette désactivation. Cependant cette approche dégrade la sécurité des occupants du 25 véhicule bien qu'ils en soient avertis. Une meilleure solution, consiste à équiper la pièce de protection d'un système de chauffage, permettant de réaliser une fonction dégivrante. Le chauffage de la pièce de protection peut être réalisé à l'aide de pistes conductrices d'électricité déposées en surface de la pièce à chauffer. 30 De ce fait le cache peut être réchauffé, afin de faire fondre la glace ou le givre ou la neige. Après dégivrage, la fonction ACC peut donc être utilisée. Cette solution permet donc de ne pas désactiver la fonction ACC. Cependant, l'utilisation de piste conductrice en surface rend le système de dégivrage de la pièce de protection fragile. En effet, des éléments extérieurs peuvent endommager 35 les pistes, et couper ainsi le circuit électrique, et donc, le mécanisme de chauffage. Il existe également une solution consistant à noyer (intégrer) les fils conducteur parcourus par un courant au sein de la pièce de protection. 3060489 2 Cependant, où qu'ils soient situés, l'inconvénient majeur de ces systèmes de dégivrage est qu'ils nécessitent d'utiliser des matériaux conducteurs électriques afin de réaliser les pistes chauffantes. Ceci engendre des perturbations et un affaiblissement du signal radar du fait de la présence d'éléments conducteurs métalliques devant le radar. 5 L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un dispositif robuste de protection apte à être parcouru par de la chaleur sans affecter la transmission des ondes radar. Ainsi, l'objet de l'invention concerne un dispositif de protection d'un radar de véhicule automobile, comprenant au moins un générateur de courant et un cache, le cache 10 comportant au moins une zone de transmission apte à être traversée par des ondes dudit radar. La zone de transmission comporte un revêtement constituant une résistance électrique, et le générateur de courant est apte à générer un courant dans ledit revêtement. Le dispositif selon l'invention a ainsi l'avantage de permettre l'utilisation de la fonction 15 ACC à des températures inférieures à 3°C, tout en offrant une robustesse accrue aux éléments extérieurs par rapport aux dispositifs connus et une transmission maximale des ondes radar. Le dispositif peut en outre comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou en combinaison : 20 - le revêtement a une résistivité apte à dégager, par effet Joule, une chaleur suffisante pour élever la température de la zone de transmission au-delà de zéro degrés Celsius lorsqu'il est parcouru par le courant du générateur de courant. - le revêtement a une résistance inférieure à 20k0 à 300K, et de préférence inférieure à 5kO, et encore de préférence inférieure à 3k0. 25 - le revêtement est une peinture de carrosserie automobile enrichie en charges conductrices électriques. - la charge conductrice est choisie seule ou en combinaison dans le groupe de charge suivant : graphite, métaux, tels que cuivre, argent, fer, indium, alliage de graphite et de métal. 30 - la peinture comprend plus de 10% en poids de charge, préférentiellement entre 20% et 60% en poids. - le revêtement a une épaisseur comprise 10 et 30 microns. - le dispositif comporte au moins une électrode apte à transmettre audit revêtement, un courant généré par le générateur de courant. 35 - le cache est en verre ou en résine plastique, tel qu'une résine à base de polypropylène. - le générateur de courant est positionné en dehors de la zone de transmission. 3060489 3 - l'un au moins des éléments conducteurs électriques est un insert métallique surmoulé lors de la mise en forme du cache. - l'insert métallique surmoulé est un oeillet, une plaquette ou une tresse. - l'un au moins des éléments conducteurs électriques est un élément rapporté et fixé 5 sur le cache après sa mise en forme. - l'élément rapporté est une bande collante conductrice formant un film adhésive conducteur. - l'élément rapporté est une couche de revêtement superconducteur. L'invention concerne également un ensemble d'un radar, tel qu'en radar de type ACC, 10 et d'un dispositif selon l'invention. Enfin, l'invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un ensemble selon l'invention. L'invention sera mieux comprise à la lecture des figures annexées, qui sont fournies à titre d'exemples et ne présentent aucun caractère limitatif, dans lesquelles : - la figure 1 illustre un mode de réalisation du dispositif selon l'invention ; - la figure 2 illustre le positionnement du dispositif selon l'invention par rapport au radar ; - la figure 3 illustre un exemple de positionnement des électrodes. On se réfère maintenant à la figure 1. Le dispositif de protection 10 d'un radar 20 de véhicule automobile, selon l'invention, comprend au moins un générateur de courant 30 et un cache 40. Comme l'illustre la figure 2 le cache 40 est destiné à être placé devant le radar 20. Le cache 40 peut être en verre ou en plastique. Le cache 40 comporte au moins une zone de transmission 50 apte à être traversée par les ondes 60 du radar 20. Selon un mode de réalisation, le matériau constituant la zone de transmission 50 est une résine plastique, avantageusement à base de polypropylène. Le générateur de courant 30 est bien entendu positionné en dehors de la zone de 30 transmission, c'est-à-dire qu'il n'est pas situé sur le trajet des ondes radar, de façon à ne pas perturber les ondes radar. La zone de transmission 50 comporte un revêtement 70 apte à constituer une résistance électrique, dont la chaleur émise par effet Joule est suffisante pour élever la température de la zone de transmission au-delà de zéro degrés Celsius (température de 35 fonte de la glace). La résistance électrique traduit la propriété d'un composant à s'opposer au passage d'un courant électrique. La résistance est responsable d'une dissipation d'énergie sous 3060489 4 forme de chaleur (effet Joule). Ainsi, le terme résistance désigne l'aptitude d'un matériau conducteur à chauffer lors du passage d'un courant électrique. Selon l'invention, le courant électrique est généré par le générateur de courant 30, et il est transmis au revêtement 70 de la zone de transmission 50 par l'intermédiaire 5 d'électrodes 80. Le revêtement 70 Propriétés Dans la description, toutes les valeurs de résistance sont des valeurs mesurées grâce 10 à un resistivimètre ITW Ransburg, utilisant des électrodes distantes de 25mm et positionnées au centre d'une plaque rectangulaire de 200mm par 600mm. Ces mesures sont réalisées pour des revêtements ayant une épaisseur comprise entre 10 et 30 microns, à une température de 300K. Un primaire classiquement utilisé dans une chaîne de peinture de pièce de carrosserie 15 automobile possède une résistance supérieure à 30k0 et inférieure à 1MQ. De par sa résistance élevée, un tel revêtement ne peut pas être traversé pas un courant ne dépassant pas 15V (courant généralement utilisé industriellement pour des raisons de sécurité). C'est pourquoi, selon l'invention, on utilise un revêtement 70 présentant une 20 résistance inférieure à 20kO, de préférence inférieure à 5k0, encore de préférence inférieure à 3k0, afin que le revêtement puisse être traversé par un courant même si celui-ci ne dépasse pas 15V. Toutefois, sa résistance permet un dégagement de chaleur par effet Joule suffisant pour l'application recherchée. 25 Formulation La formulation du revêtement 70 selon l'invention possède de plus les propriétés suivantes : sa formulation est adaptée aux pièces de carrosserie ; elle doit notamment présenter une bonne adhérence à la matière de la pièce, par exemple sur un polypropylène traité ; sa formulation est suffisamment transparente aux ondes radar pour permettre le fonctionnement du radar ; sa formulation est compatible avec la matière du cache 40. Selon un mode de réalisation, le revêtement 70 est une peinture de carrosserie 35 automobile enrichie en pigments conducteurs électriques. La quantité des pigments est définie en fonction de la résistivité du pigment utilisé, donc en fonction de la nature du pigment, et en fonction de la quantité de chaleur 3060489 5 souhaitée. On peut par exemple utiliser des pigments pulvérulents de graphite. Selon un exemple de réalisation, le revêtement 70 comporte : - une peinture, par exemple du polyuréthane ; - un solvant, par exemple de l'eau, du xylène ou de l'acétate de butyle glycol 5 - un liant, par exemple de l'isocyanate ou du polyol ; - des charges de pigments conducteurs ; de telles charges peuvent être choisies seules ou en combinaison dans le groupe de charges suivant : graphite sous ses différentes formes (tube, nanotubes, poudres), métaux tels que le cuivre, l'argent, le fer, l'indium..., sous différentes formes (tube, poudre, fils), alliage de graphite et de 10 métal ; - éventuellement un agent de rhéologie, par exemple un agent anti-coulure ; - éventuellement un agent épaississant, par exemple du talc ; - éventuellement des additifs et des adjuvants traditionnels, par exemple un promoteur d'adhérence. 15 De manière générale, la peinture comprend plus de 10% en poids de pigments, préférentiellement entre 20% et 60% en poids. La granulométrie des pigments est de préférence inférieure à 25 micromètres. Une telle granulométrie permet en outre d'obtenir une meilleure dispersibilité et d'augmenter 20 la répartition des pigments de graphite dans la résine. Selon autre un mode de réalisation, on utilise une peinture telle que décrite dans la demande de brevet FR2967271. Le revêtement 70 comporte alors : - une peinture, par exemple : vinylique, acrylique, époxydique, polyuréthane, 25 glycérophtalique ; - un solvant, par exemple de l'eau ou du type aromatique (xylène, toluène, etc.), aliphatique, alcoolique (alcool isopropylique, alcool méthoxylopropylique, éthanol)... ; - un liant, par exemple à base de résine acrylique modifié ; - des charges de pigments de graphite ; 30 - éventuellement un agent de rhéologie, par exemple un agent anti-coulure. Epaisseur De façon à fournir la chaleur nécessaire au dégivrage du cache 40, tout en laissant passer les ondes radar, le revêtement 70 a une épaisseur comprise entre 10 et 30 35 microns. Le générateur de courant 30 et les électrodes 80 3060489 6 Les électrodes 80 constituent des éléments conducteurs électriques rapportés sur le dispositif 10, de façon à relier le générateur de courant 30 au revêtement 70. Elles sont de préférence positionnées en dehors de la zone de transmission 50, c'est-à-dire qu'elles ne sont pas situées sur le trajet des ondes radar 60, de façon à ne pas perturber les 5 ondes radar. Ces éléments conducteurs électriques 80 sont répartis sur la surface du cache 40 de telle manière que le courant circule dans une surface du revêtement 70 suffisamment grande pour produire suffisamment de chaleur dans la zone de transmission 50. En effet, il n'est pas forcément nécessaire que tout le revêtement chauffe, l'important est que la 10 quantité de chaleur dégagée permette un dégivrage de la zone de transmission 50. Bien évidemment, selon un mode de réalisation, les éléments conducteurs électriques 80 sont répartis sur la surface du cache 40 de telle manière que le courant circule dans toute la surface du revêtement 70, et donc sur toute la surface de la zone de transmission 50, permettant ainsi un dégivrage optimal. 15 On pourra ainsi utiliser deux électrodes 80, positionnées sur des bords opposés du cache 40, ou diamétralement opposées si le cache est circulaire. On pourra ajouter des électrodes sur le ou les bords du cache 40, afin d'augmenter la surface de circulation du courant, et donc l'efficacité thermique. La figure 3 illustre un exemple de positionnement des électrodes 80 sur un dispositif 20 10, dans lequel le dispositif 10 comporte 2 électrodes 80 diamétralement opposées. Selon une variante, une électrode 80 peut être constituée par une bande collante conductrice qui forme un film adhésive sur le cache 40, entre le générateur et la zone de transmission 50. Dans une variante, une électrode 80 peut être constituée d'un insert, de préférence 25 métallique, surmoulé pendant le moulage du cache 40. Un tel insert peut être choisi parmi la liste suivante : oeillet; plaque; tresse. Un tel insert peut être notamment en cuivre ou en argent. Dans une autre variante, une électrode 80 peut être constituée d'une application locale d'un revêtement superconducteur, qui présente une résistance inférieure à 20kO pour 30 une épaisseur comprise entre 10 et 30 microns, avec une distance entre les électrodes de 25mm. Par rapport à un revêtement classique qui a une résistance supérieure à 30k0 dans les mêmes conditions, ce revêtement superconducteur assure ainsi une meilleure conductivité à la surface du dispositif 10, entre le générateur et la zone de transmission 50. Selon un exemple, le générateur de courant 30 est positionné à proximité de la zone de transmission 50. Le cache 40 est apte à être fixé sur un parechoc de véhicule automobile, devant le 3060489 7 radar. L'invention concerne également un ensemble d'un radar 20, notamment de type ACC, et d'un dispositif 10 selon l'invention, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel ensemble. Exemple de réalisation En utilisant un revêtement à base de graphite tel que décrit précédemment, et en utilisant un générateur de courant 15v, 0.1 ampère, on obtient une température de 30°C sur le revêtement, ou de 30°C en utilisant un générateur de courant 15v, 0.2 ampère, 5 10 3060489 Liste des références 10 : dispositif de protection 20: radar 5 30 : générateur de courant 40: cache 50 : zone de transmission 60: ondes 70: revêtement 10 80: électrodes 8 REVENDICATIONS1. Dispositif (10) de protection d'un radar (20) de véhicule automobile, comprenant au moins un générateur de courant (30) et un cache (40), le cache (40) comportant au moins une zone de transmission (50) apte à être traversée par des ondes (60) dudit radar (20), caractérisé en ce que la zone de transmission (50) comporte un revêtement (70) constituant une résistance électrique, et en ce que le générateur de courant (30) est apte à générer un courant dans ledit revêtement (70). 2. Dispositif (10) selon la revendication 1, dans lequel le revêtement (70) a une résistivité apte à dégager, par effet Joule, une chaleur suffisante pour élever la température de la zone de transmission (50) au-delà de zéro degrés Celsius lorsqu'il est parcouru par le courant du générateur de courant (30). 3. Dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le revêtement (70) a une résistance inférieure à 20kO à 300K, de préférence inférieure à 51(0, et encore de préférence inférieure à 3k0. 4. Dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le revêtement (70) est une peinture de carrosserie automobile enrichie en charges conductrices électriques. 5. Dispositif (10) selon la revendication précédente, dans lequel la charge conductrice est choisie seule ou en combinaison dans le groupe de charge suivant : graphite, métaux, tels que cuivre, argent, fer, indium, alliage de graphite et de métal. 6. Dispositif (10) selon l'une des revendications 4 et 5, dans lequel la peinture comprend plus de 10% en poids de charge, préférentiellement entre 20% et 60% en poids. 7. Dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le revêtement (70) a une épaisseur comprise 10 et 30 microns. 8. Dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, comportant au moins une électrode (80) apte à transmettre audit revêtement (70), un courant généré par le générateur de courant (30). 9. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le cache (40) est en verre ou en résine plastique, tel qu'une résine à base de polypropylène. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le générateur de courant (30) est positionné en dehors de la zone de transmission (50). 11. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'un au moins des éléments conducteurs électriques (80) est un insert métallique surmoulé lors de la mise en forme du cache (40). 12. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel l'insert métallique surmoulé 3060489 10 est un oeillet, une plaquette ou une tresse. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 10, dans lequel l'un au moins des éléments conducteurs électriques (80) est un élément rapporté et fixé sur le cache (40) après sa mise en forme. 5 14. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel l'élément rapporté est une bande collante conductrice formant un film adhésive conducteur. 15. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel l'élément rapporté est une couche de revêtement superconducteur. 16. Ensemble d'un radar (20) et d'un dispositif (10) selon l'une des revendications 10 précédentes. 17. Ensemble selon la revendication 16, dans lequel le radar (20) est un radar de type ACC. 18. Véhicule automobile équipé d'un ensemble selon l'une des revendications 16 et 17.