Brevet FR3074119A1 — publié le 20190531

[0001] La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles, et notamment des pièces en matière plastique pour l'industrie automobile. L'invention traite plus précisément d'un système de détection d'obstacle pour des véhicules automobiles. [0002] De tels obstacles peuvent être immobiles, tels que des trottoirs ou des arbres, ou mobiles, tels que des piétons ou des véhicules en mouvement. [0003] On connaît des systèmes de détection, intégrés au sein du véhicule, comportant un capteur de proximité. Un tel capteur a pour fonction de détecter ces obstacles, afin que l'utilisateur soit informé en cas de situations jugées à risque. Chacun de ces 10 capteurs est généralement couplé à un support, lui-même fixé sur la pièce du véhicule. [0004] Ces capteurs sont principalement des capteurs ultrasoniques qui émettent des ondes sonores dont la fréquence est de l'ordre de 40 kHz à 60 kHz. Ces ondes sont réfléchies par les obstacles et retournent ensuite vers le capteur. Ces ondes retours sont détectées par le capteur, et sont ensuite traitées par une unité de traitement, reliée au 15 capteur. Il en est enfin déduit une information quant à la position des obstacles détectés. [0005] Ces systèmes sont généralement fixés sur le pare-chocs, et sont visibles à travers des orifices réalisés dans le pare-chocs, car les ultrasons émis par les capteurs ne peuvent traverser les matières plastiques des pare-chocs. Autrement dit, les constructeurs automobiles sont obligés de prévoir et de réaliser des orifices dans les 20 pare-chocs pour que les capteurs de proximité puissent remplir leur fonction. [0006] Une telle obligation présente un inconvénient du point de vu des processus de fabrication et d'assemblage car les pièces doivent être reprises pour y découper les orifices laissant passer les ondes des capteurs. Cette obligation implique également des adaptations logistiques qui peuvent se révéler coûteuses à mettre en place car un 25 stockage des pièces de carrosserie fabriquées doit être opéré et être suivi d'un acheminement de ces pièces jusqu'au poste de reprise où sont réalisés les orifices. [0007] L'obligation de la présence d'orifices dans ces pièces présente aussi un inconvénient esthétique. En effet, les systèmes demeurent visibles depuis l'extérieur du véhicule. Pour parer à cet inconvénient, il a été envisagé de fabriquer les différents 30 éléments constitutifs des systèmes de détection de sorte que leur surface externe soit d'une couleur identique à celle du pare-chocs. Cependant, cette solution implique une logistique coûteuse, qui tend à le devenir davantage compte tenu des personnalisations de couleurs de plus en plus fréquentes dans l'industrie automobile, par l'utilisateur final. 2 [0008] De plus, même avec une couleur identique, ces systèmes restent visibles pour un utilisateur attentif et averti. Dès lors, l'inconvénient esthétique précédemment mentionné demeure malgré la solution envisagée. [0009] Un autre inconvénient de cette obligation relative aux capteurs et aux orifices qu'il 5 est nécessaire de réaliser, est qu'elle contraint les constructeurs dans leur conception des véhicules. En effet, les véhicules doivent pour des questions de sécurité évidentes, être nécessairement tous pourvus des fonctionnalités de détection des obstacles, afin de garantir la sécurité de leur(s) occupant(s). Il est une préoccupation prioritaire des constructeurs de s'affranchir d'une telle contrainte conceptuelle. [0010] Afin de surmonter les inconvénients mentionnés, il est connu des systèmes dans lesquels des capteurs ultrasoniques sont positionnés derrière une pièce de carrosserie et sont, par conséquent, invisible depuis l'extérieur du véhicule. Cependant une telle intégration complique le nettoyage de ces systèmes « invisibles » par rapport aux systèmes dits visibles qui peuvent eux bénéficier facilement d'un nettoyage manuel ou automatique. En effet, la maintenance nécessaire pour nettoyer ces systèmes invisibles est lourde, car elle implique, compte tenu de l'emplacement et de l'environnement étroit dans lesquels sont placés ces systèmes, d'accéder à ces systèmes et de les démonter avant toute opération de nettoyage. Autrement dit, une telle maintenance en vue du nettoyage de ces systèmes invisibles est très compliquée et nécessite d'être réalisée par des professionnels, en garage. [0011] Or, cette maintenance et les opérations de nettoyage afférentes sont primordiales au bon fonctionnement des systèmes de détection d'obstacles, qu'ils soient visibles ou invisibles. En effet, l'accumulation de saletés sous forme liquide, solide ou gazeuse au sein d'un système, et plus particulièrement devant la surface de détection du capteur, impacte la propagation des ondes et leur détection par le capteur. La détection du capteur peut alors être faussée, ce qui engendra la détection de faux obstacles ou une non détection d'obstacle. Dès lors, de tels systèmes ne sont pas fiables et ne permettent pas de garantir la sécurité de leur(s) occupant(s). [0012] L'invention a pour but de remédier à ces inconvénients en fournissant un système 30 de fixation d'un capteur de détection d'obstacles pour une pièce de carrosserie 5 de véhicule automobile, caractérisé en ce que le système comprend : - un boitier apte à accueillir un capteur de proximité, le boitier présentant une surface de détection ; - un support comprenant un logement apte à accueillir le boitier, le support étant apte 35 à être fixé sur la pièce de carrosserie, le support étant agencé pour former un volume 3 entre la surface de détection du boitier et la pièce de carrosserie ; le boitier étant apte à être assemblé avec le support de sorte à étanchéifier le volume entre la surface de détection du boitier et la pièce de carrosserie. [0013] Ainsi, le système selon l'invention permet l'intégration d'un capteur de proximité, 5 plus précisément de sa surface de détection, au sein d'un volume défini par la surface de détection du boitier et la face interne de la pièce de carrosserie sur laquelle le support est fixé. Ce volume est rendu étanche grâce à l'association du boitier et du support. Dès lors, aucune infiltration d'eau ou autre saleté ne peut pénétrer et s'accumuler dans ce volume, garantissant ainsi la bonne propagation des ondes dans ce volume et, par 10 conséquent, la fiabilité des détections d'obstacles du système selon l'invention. [0014] Autrement dit, le système selon l'invention permet l'intégration d'un capteur de proximité dans une partie du véhicule automobile invisible depuis l'extérieur du véhicule, une fois celui-ci assemblé, au sein d'un volume étanche, ce qui réduit considérablement les opérations de maintenance tout en garantissant la fiabilité des détections d'obstacle 15 grâce à la préservation du volume étanche contre toute intrusion extérieure. [0015] Le système selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le système comprend des moyens d'assemblage déformables aptes à former le volume étanche ; 20 - les moyens d'assemblage sont reliés au boitier, ces moyens d'assemblage étant, de préférence, reliée à la surface de détection du boitier ; - le logement du support comprend au moins une nervure apte à retenir les moyens d'assemblage reliés au boitier ; - le boitier comprend une gorge d'engagement avec le logement du support ; 25 - les moyens d'assemblage sont reliés au support, ces moyens d'assemblage étant aptes à être insérés en force dans la gorge d'engagement du boitier, ces moyens d'assemblage étant, de préférence, reliés à l'extrémité du logement destinée à être la plus éloignée de la surface de détection du boitier lorsque le boitier est inséré dans le logement ; - la gorge d'engagement comprend au moins une nervure apte à retenir les moyens d'assemblage reliés au support ; - le système comprend en outre un capteur de proximité accueilli dans le boitier, le capteur émettant des ondes aptes à traverser la pièce de carrosserie. A titre d'exemple, 4 de telles ondes peuvent être des ondes dont la fréquence va de 3 jusqu'à 300 GHz (pour les radars), de 100 jusqu'à 384 THz (pour les lidars, capteurs infrarouges) ou encore de 384 à 789 THz (pour les capteurs optiques) ; - le capteur est un capteur radar, un capteur optique, un capteur infrarouge ou un 5 capteur Térahertz. [0016] L'invention concerne également un ensemble d'une pièce de carrosserie de véhicule automobile et d'un système de fixation d'un capteur de détection d'obstacles selon l'invention, dans lequel la pièce de carrosserie est en matière plastique, la pièce de carrosserie étant opaque, transparente optiquement ou semi-transparente 10 optiquement. [0017] L'ensemble selon l'invention peut également comprendre ou une plusieurs des caractéristiques suivantes : - le support de capteur du système est fixé sur une face de la pièce de carrosserie destinée à être invisible depuis l'extérieur du véhicule automobile une fois celui-ci 15 assemblé ; - la pièce de carrosserie est une peau de pare-chocs, un hayon, une porte, un toit ou un capot. [0018] 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 : 20 - les figures 1A, 1B et 1C sont des schémas illustrant un système selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - les figures 2A, 2B et 20 sont des schémas illustrant un système selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - les figures 3A ,3B et 30 sont des schémas illustrant un système selon un troisième 25 mode de réalisation de l'invention ; - les figures 4A ,4B et 40 sont des schémas illustrant un système selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ; [0019] On va décrire un système de fixation d'un capteur de détection d'obstacles 1 pour une pièce de carrosserie 5 de véhicule automobile et un ensemble 7 d'une pièce de 30 carrosserie 5 de véhicule automobile et d'un système de fixation d'un capteur de détection d'obstacles 1. [0020] Les différents modes de réalisation du système 1 et de l'ensemble 7, illustrés aux figures 1A à 40, ont de nombreux éléments en commun, ce qui se traduit par des 5 références identiques pour ces éléments. [0021] Le système de fixation d'un capteur de détection d'obstacle 1 comprend un boitier 4 apte à accueillir un capteur de proximité (non représenté), le boitier 4 présentant une surface de détection 41. Cette surface de détection 41 correspond à la surface en regard 5 avec l'organe de détection du capteur de proximité. Cet organe est apte à émettre et recevoir des ondes à travers la surface de détection 41, afin de détecter la présence d'un obstacle. Cette surface 41 est donc destinée à être située dans le volume étanche en regard de la pièce de carrosserie 5. Le système 1 comprend également un support 2 fixé sur la pièce de carrosserie 5. Le support 2 comprend un logement 21 apte à accueillir 10 le boitier 4, plus précisément au moins une partie du boitier 4, cette partie comprenant la surface de détection 41. Dans les modes de réalisation illustrés, le support 2 est fixé à la pièce de carrosserie 5 par l'intermédiaire d'une couche de colle 6. Tout autre moyen apparaissant adapté à l'homme du métier pour une telle fixation, par exemple un vissage ou une soudure, peut être envisagé dans le cadre de l'invention. L'étanchéité du volume 15 est assurée par l'interaction qui s'établit entre le boitier 4 et le support 2 lorsque ces deux éléments sont assemblés l'un avec l'autre. [0022] Le capteur peut être enlevé et positionné dans un boitier 4 déjà introduit dans le logement 21 du support 2. Pour ce faire, il est possible d'introduire le capteur par l'intermédiaire d'une trappe (non représentée) prévue dans le boitier 4 à cet effet, offrant 20 ainsi la possibilité de changer le capteur lorsque celui-ci ne fonctionne plus ou doit subir des opérations de reprogrammation. Le capteur de proximité peut également être intégré au système 1 en même temps que le boitier 4, ce qui permet d'optimiser la logistique sur une chaine d'assemblage. Le capteur de proximité utilisé pour le système 1 et l'ensemble 7 selon l'invention est un capteur émettant des ondes aptes à traverser la pièce de 25 carrosserie (5), par exemple des ondes électromagnétiques qui résonnent à de hautes fréquences et présentent la capacité de traverser la matière plastique de la pièce de carrosserie 5, sans importance que cette dernière soit une peau de pare-chocs, un hayon, une porte, un toit ou un capot. [0023] Dans les modes de réalisation représentés aux figures 1A à 4C, l'étanchéité du 30 volume entre la surface de détection 41 du boitier 4 et la pièce de carrosserie 5 est réalisée par des moyens d'assemblage déformables (31, 32), reliés soit au boitier 4 (figures 1A à 2C), soit au support 2 (figures 3A à 4C). Ces moyens d'assemblage déformables (31, 32) présentent une forme de tulipe souple qui se déforme lors de l'assemblage entre le boitier 44 et le support 2. [0024] Comme représenté aux figures 1A à 2C, les moyens d'assemblage déformables 6 31 sont reliés au boitier 4. Plus précisément, les moyens d'assemblage déformables 31 sont reliés à la surface de détection 41. Lors de l'insertion du boitier 4 dans le logement 21 du support 2, les moyens d'assemblage 31 se déforment de manière à rester en contact avec la paroi 22 du logement 21. Une fois que le boitier a atteint sa position finale 5 au sein du logement, les moyens d'assemblage 31 sont pressés contre la pièce de carrosserie 5 et conservent le contact avec la paroi 22 du logement 21. De cette manière, les moyens d'assemblage 31 sécurisent l'assemblage entre le boitier 4 et le support 2 et étanchéifient en même temps le volume entre la surface de détection 41 du boitier 4 et la pièce de carrosserie 5. 10 [0025] Dans le mode de réalisation représenté aux figures 2A, 2B et 20, l'assemblage et l'étanchéification du volume entre la surface de détection 41 du boitier 4 et la pièce de carrosserie 5 est davantage sécurisé par la présence de nervures 23 en saillie de la paroi 22 du logement 21. En fin de course d'insertion du boitier 4 dans le logement 21, les moyens d'assemblage 31 sont ainsi comprimés entre la pièce de carrosserie 5, la 15 paroi 22 du logement et les nervures 23 de ce même logement. Les forces qui s'appliquent sur les moyens d'assemblage 31 sont alors plus fortes, ce qui participe à la plus forte sécurisation de l'assemblage entre le boitier 4 et le support 2, ainsi qu'a une étanchéité accrue du volume entre la surface de détection 41 du boitier 4 et la pièce de carrosserie 5. La présence de trois rangées de nervures 23 offre la possibilité 20 d'assemblage entre le boitier 4 et le support 2 selon trois configurations différentes pour lesquelles le boitier 4 est plus ou moins inséré dans le logement 21 du support 2. Ces trois strates de nervures 23 permettent également, dans les configurations d'insertion du boitier 4 les plus profondes, d'éviter le détachement indésirable du boitier 4 lorsque par exemple, la nervure 23 contre laquelle les moyens d'assemblage 31 sont comprimés est 25 endommagée et ne peut plus remplir sa fonction de maintien du boitier 4 en position finale dans le logement 21. [0026] Comme représentés aux figures 3A à 40, les moyens d'assemblage déformables 32 sont reliés au support 2. Plus précisément, les moyens d'assemblage 32 sont reliées à l'extrémité du logement 21 destinée à être la plus éloignée de la surface de détection 30 41 du boitier 4 lorsque le boitier 4 est inséré dans le logement 21. Dans ces modes de réalisations, le boitier est pourvu d'une gorge d'emboitement 42 avec le logement 21. Il est à noter que tous les boitiers des autres modes de réalisation de l'invention peuvent être pourvus de cette gorge d'emboitement 42, même lorsque les moyens d'assemblages (31, 32) ne nécessitent pas une compression par la gorge d'emboitement 35 42. En effet, cette gorge d'emboitement permet en outre un assemblage plus simple et 7 sécurisé entre le boitier 4 et le support 2, notamment grâce à des moyens de fixation non représentés, tels que des clips, des nervures déformables, des associations de gorges circulaires et d'ailettes d'emboitement, etc. [0027] Lors de l'insertion du boitier 4 dans le logement 21 du support 2, les moyens 5 d'assemblage 32 se déforment de manière à rester en contact avec la paroi de la gorge d'emboitement 42. Une fois que le boitier à atteint sa position finale au sein du logement, les moyens d'assemblage 32 sont pressés contre le fond de la gorge d'emboitement 42 et conservent le contact avec la paroi de la gorge d'emboitement 42. De cette manière, les moyens d'assemblage 32 sécurisent l'assemblage entre le boitier 4 et le support 2 et 10 étanchéifient en même temps le volume entre la surface de détection 41 du boitier 4 et la pièce de carrosserie 5. Le système selon les modes de réalisation représentés aux figures 3A à 40 permet l'étanchéification d'un volume plus important que celui des systèmes représentés aux figures 1A à 20 et dans lequel les moyens d'assemblage (31, 32) ne sont pas positionnés entre la surface de détection 41 du boitier 4 et la pièce de 15 carrosserie 5. Ce positionnement particulier des moyens d'assemblage (31, 32) permet de ne pas gêner la propagation des ondes en vue d'une détection par le capteur positionné dans le boitier 4. Un tel positionnement des moyens d'assemblage (31, 32) présente aussi l'avantage d'une sécurisation renforcée de l'assemblage entre le boitier 4 et le support 2 car la gorge d'emboitement 42 du boitier 4, qui est introduit en force, se 20 plaque contre les moyens d'assemblage (31, 32) augmentant ainsi les forces mises en oeuvre pour l'étanchéification. Les systèmes 1 selon ces modes de réalisation sont également plus faciles à fabriquer par rapport aux systèmes 1 selon les modes de réalisation des figures 1A à 20 et, par conséquent, sont moins chers à réaliser. [0028] Dans le mode de réalisation représenté aux figures 4A, 4B et 40, l'assemblage 25 et l'étanchéification du volume entre la surface de détection 41 du boitier 4 et la pièce de carrosserie 5 est davantage sécurisé par la présence de nervures 43 au sein de la gorge d'engagement 42 du boitier 4. En fin de course d'insertion du boitier 4 dans le logement 21, les moyens d'assemblage 32 sont ainsi comprimés entre le fond et les parois et les nervures 43 de la gorge d'emboitement 42. Les forces qui s'appliquent sur les moyens 30 d'assemblage 31 sont alors plus fortes, ce qui participe à la plus forte sécurisation de l'assemblage entre le boitier 4 et le support 2, ainsi qu'a une étanchéité accrue du volume entre la surface de détection 41 du boitier 4 et la pièce de carrosserie 5. De manière identique aux nervures 23 du logement 21 des systèmes selon le premier et le deuxième mode de réalisation de l'invention, la gorge d'engagement 42 comprend trois rangées 35 de nervures 43 qui offrent la possibilité d'un assemblage entre le boitier 4 et le support 8 2 selon trois configurations différentes pour lesquelles le boitier 4 est plus ou moins inséré dans le logement 21 du support 2. Ces trois strates de nervures 43 permettent également, dans les configurations d'insertion du boitier 4 les plus profondes, d'éviter le détachement indésirable du boitier 4 lorsque par exemple, la nervure 43 contre laquelle 5 les moyens d'assemblage 32 sont comprimés est endommagée et ne peut plus remplir sa fonction de maintien du boitier 4 en position finale dans le logement 21. [0029] Enfin, il existe également d'autres modes de réalisation de l'invention, non représentés, dans lesquels les moyens d'assemblages sont répartis entre des moyens d'assemblage reliés au support et des moyens d'assemblage reliés au boitier. Dans ces 10 modes de réalisation, le système peut aussi comprendre à la fois des nervures en saillie depuis la paroi du logement et des nervures réparties au sein de la gorge d'engagement du boitier. Un système, pourvu à la fois de moyens d'assemblage reliés au support et au boitier et de nervures au sein du logement et de la gorge d'emboitement du boitier, présente une sécurité encore accrue de l'assemblage entre le boitier et le support et de 15 l'étanchéification du volume entre la surface de détection et la pièce de carrosserie. [0030] On réalise l'ensemble 7 comme suit. On fixe le support 2 sur une paroi de la pièce de carrosserie 5 destinée à être invisible depuis l'extérieur du véhicule automobile une fois celui-ci assemblé. Pour ce faire, on utilise tout moyen de fixation adapté pour fournir une fixation sécurisée. Dans les modes de réalisation illustrés, cette fixation est réalisée 20 grâce à un cordon de colle 6. Ensuite, on introduit le boitier 4 dans le logement 21 du support 2, selon la direction d'assemblage représentée par la flèche A, dans le but de former un volume étanche entre la surface de détection 41 du boitier et la pièce de carrosserie 5. Si le capteur de proximité n'est pas déjà présent dans le boitier 4 avant l'étape d'introduction précédemment citée, on l'insère dans le boitier 4. 25 9 Liste des références 1 : système de fixation d'un capteur de détection d'obstacles 2 : support 3 : organe d'étanchéité 5 4 : boitier 5 : pièce de carrosserie de véhicule automobile 6 : colle 7 : ensemble d'un système de fixation d'un capteur de détection d'obstacles 1 et d'une pièce de carrosserie de véhicule automobile 5 10 21 : logement du support 2 22 : paroi du logement 21 23 : nervure du logement 21 31 : moyens d'assemblage déformables reliés au boitier 4 32 : moyens d'assemblage déformables reliés au support 2 15 41 : surface de détection du boitier 4 42 : gorge d'engagement du boitier 4 43 : nervure de la gorge d'engagement 42 A : direction d'assemblage REVENDICATIONS1. Système de fixation d'un capteur de détection d'obstacles (1) pour une pièce de carrosserie (5) de véhicule automobile, caractérisé en ce que le système (1) comprend : - un boitier (4) apte à accueillir un capteur de proximité, le boitier (4) présentant une surface de détection (41) ; - un support (2) comprenant un logement (21) apte à accueillir le boitier (4), le support (2) étant apte à être fixé sur la pièce de carrosserie (5), le support (2) étant agencé pour former un volume entre la surface de détection (41) du boitier (4) et la pièce de 10 carrosserie (5) ; le boitier (4) étant apte à être assemblé avec le support (2) de sorte à étanchéifier le volume entre la surface de détection (41) du boitier (4) et la pièce de carrosserie (5). 2. Système (1) selon la revendication 1, comprenant des moyens d'assemblage déformables (31 ; 32) aptes à former le volume étanche. 15 3. Système (1) selon la revendication 2, dans lequel les moyens d'assemblage (31) sont reliés au boitier (4), ces moyens d'assemblage (31) étant, de préférence, reliée à la surface de détection (41) du boitier (4). 4. Système (1) selon la revendication 3, dans lequel le logement (21) du support (2) comprend au moins une nervure (23) apte à retenir les moyens d'assemblage (31) reliés 20 au boitier (4). 5. Système (1) selon l'une quelconques des revendications précédentes, dans lequel le boitier (4) comprend une gorge d'engagement (42) avec le logement (21) du support (2). 6. Système (1) selon la revendication 5, dans lequel les moyens d'assemblage (32) 25 sont reliés au support (2), ces moyens d'assemblage (32) étant aptes à être insérés en force dans la gorge d'engagement (42) du boitier (4), ces moyens d'assemblage (32) étant, de préférence, reliés à l'extrémité du logement (21) destinée à être la plus éloignée de la surface de détection (41) du boitier (4) lorsque le boitier (4) est inséré dans le logement (21). 30 7. Système (1) selon la revendication 6, dans lequel la gorge d'engagement (42) comprend au moins une nervure (43) apte à retenir les moyens d'assemblage (32) reliés au support (2). 11 8. Système (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un capteur de proximité accueilli dans le boitier (4), le capteur émettant des ondes aptes à traverser la pièce de carrosserie (5). 9. Système (1) selon la revendication 8, dans lequel le capteur est un capteur radar, 5 un capteur optique, un capteur infrarouge ou un capteur Térahertz. 10. Ensemble (7) d'une pièce de carrosserie (5) de véhicule automobile et d'un système (1) selon l'une quelconques des revendications précédentes, la pièce de carrosserie (5) étant en matière plastique, la pièce de carrosserie (5) étant opaque, transparente optiquement ou semi-transparente optiquement. 11. Ensemble (7) selon la revendication 10, dans lequel le support (2) du système (1) est fixé sur une face de la pièce de carrosserie (5) destinée à être invisible depuis l'extérieur du véhicule automobile une fois celui-ci assemblé. 12. Ensemble (7) selon la revendication 10 ou 11, dans lequel la pièce de carrosserie (5) est une peau de pare-chocs, un hayon, une porte, un toit ou un capot.