Brevet FR3097495A1 — publié le 20201225

Description Titre de l'invention : Dispositif de protection d'un Lidar de véhicule automobile [0001] L'invention concerne le domaine des véhicules automobiles équipés de Lidar, et plus particulièrement, le domaine des dispositifs pour masquer et protéger un tel Lidar, encore appelés « radômes » voire « lidôme ». Dans la suite de la description, le mot radôme » est employé comme synonyme de « dispositif de protection ». [0002] La télédétection par laser ou LiDAR, acronyme de l'expression en langue anglaise «Light Detection and Raneing » ou LaDAR, acronyme de l'expression en langue anglaise « Laser Detection and ranging » ou encore Laser Radar, est une technique de mesure à distance fondée sur l'analyse des propriétés d'un faisceau de lumière renvoyé vers son émetteur. Dans ce qui suit, on utilise le terme « Lidar » pour désigner un dispositif du type Lidar. [0003] À la différence du radar qui emploie des ondes radio ou du sonar qui utilise des ondes sonores, le Lidar utilise de la lumière (du spectre visible, infrarouge ou ultraviolet). Celle-ci est quasiment toujours issue d'un laser, et donc cohérente. Le Lidar, instrument incontournable de télédétection active, trouve ses applications dans des domaines très variés, tels que dans la topographie, les géosciences, l'archéologie, la régulation du trafic aérien, le guidage automatique de véhicules terrestres ou spatiaux, ou encore la sécurité routière ou la défense. En particulier, des véhicules automobiles aptes à rouler en mode autonome ou en mode ACC (« Adaptative Cruisc Control » en anglais) peuvent être équipés de Lidars. Un tel Lidar sert en particulier à réguler la vitesse des véhicules en fonction du trafic et/ou d'obstacles sur la route. Le Lidar 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. [0004] Selon leur fonction, les Lidars sont montés en face avant ou arrière des véhicules le plus souvent derrières des parc-chocs. À l'heure actuelle, à la connaissance des inventeurs, il n'existe pas de solution permettant de protéger un tel Lidar tout en garantissant ses meilleures performances, notamment une bonne transmission des ondes du Lidar. [0005] Dans l'art antérieur, un tel Lidar, notamment son émetteur/récepteur de laser, soit n'est pas du tout protégé, c'est à dire, exposé à l'environnement extérieur, soit est recouvert par un cache en plastique, ou un radôme. Dans le premier cas, on risque d'exposer le ridai- à des agressions extérieures (pluies, glace, givre, boues, insectes, feuilles...) et on ne répond pas aux critères esthétiques des véhicules. Dans le second cas, le cache plastique, sans avoir reçu un traitement particulier, va réduire la 2 transmission des ondes du Lidar de manière plus ou moins grande, en fonction des propriétés de la matière plastique formant le cache. Cette réduction de la transmission des ondes du Lidar est notamment liée aux réflexions des ondes du Lidar aux interfaces des deux médiums différents (air/plastique, plastique/air) et à l'absorption des ondes du Lidar par la matière plastique du cache. [0006] L'invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients évoqués ci-dessus en fournissant un radôme de Lidar permettant de protéger le Lidar tout en assurant une bonne transmission des ondes du Lidar. En d'autres terme, un tel radôme laisse passer les ondes du Lidar avec une atténuation aussi faible que possible pour ne pas perturber le fonctionnement du Lidar [0007] A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de protection d'un Lidar de véhicule automobile, comprenant une paroi destinée à être traversée par des ondes émises par un Lidar , caractérisé en ce que la paroi comporte au moins une couche d'un revêtement antireflet apte à limiter une réflexion des ondes du Lidar sur la paroi . [0008] Par «apte à limiter une réflexion des ondes du Lidar» on entend un matériau permettant de limiter les réflexions des ondes du Lidar à4% au maximum des ondes incidentes du Lidar. Dans la suite de la description, on utilise le terme « antireflet » pour qualifier une telle capacité. [0009] Une fois installé sur un véhicule, le dispositif de protection selon l'invention, agencé devant le Lidar, rend ce dernier invisible depuis l'extérieur, le véhicule ayant donc une meilleure apparence esthétique. De plus, ce dispositif protège le Lidar des agressions extérieures (pluies, glace, givre, boues, insectes, feuilles...) si bien que ce dernier a une vie de service plus longue. En outre, grâce au revêtement présent sur la paroi du dispositif de protection, les réflexions des ondes du Lidar au niveau de la paroi sont limitées à un niveau inférieur ou égal à 4% des ondes incidentes, ce qui permet d'améliorer la transmission des ondes du Lidar à travers la paroi du dispositif. A titre d'exemple, dans le cas où les deux faces (faces intérieure et extérieure) de la paroi sont chacune recouvertes d'un revêtement apte à limiter les réflexions des ondes du Lidar 0.5%, la transmission des ondes du Lidar s'élève à 98%, en supposant que la perte liée à l'absorption des ondes du Lidar par la paroi elle-même est de 1%. Il est à notre que pour les matières choisies en vue de la fabrication de la paroi, cette perte est en général très faible ( REVENDICATIONS[Revendication 1] Dispositif (1A,1B) de protection d'un Lidar (2) de véhicule automobile, comprenant une paroi (11) destinée à être traversée par des ondes émises par un Lidar (2), caractérisé en ce que la paroi (11) comporte au moins une couche d'un revêtement antireflet (14,15) apte à limiter une réflexion des ondes du Lidar (2) sur la paroi (11). [Revendication 2] Dispositif (1A,1B) selon la revendication précédente, dans lequel la paroi (11) est réalisée en matière plastique transparente aux ondes du Lidar, telle qu'une matière à base de polycarbonate (PC), dc polyméthacrylate de méthyle (PMMA) ou de copolymère oléfinique cyclique (COC). [Revendication 3] Dispositif (1A,1B) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la paroi (11) a une épaisseur comprise entre 2 et 3 min [Revendication 4] Dispositif (1A,1B) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la couche de revêtement a une épaisseur inférieure ou égale à 200 nm. [Revendication 5] Dispositif (1A,1B) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la paroi (11) a un indice de réfraction supérieur à 1,43 et inférieur à 1,56. . [Revendication 6] Dispositif (1A,1B) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la paroi (11) comporte une face extérieure (13) et une face intérieure (12) qui est en regard du Lidar (2) en position d'usage du dispositif (1A, 1B), les deux faces (12,13) de la paroi (11) ayant une rugosité inférieure ou égale à 0,02 micromètre. [Revendication 7] Dispositif (1A,1B) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la paroi (11) est réalisée en deux matières plastiques différentes, l'une étant surmoulée par-dessus l'autre, et au moins celle qui est en regard du Lidar (2) en position d'usage du dispositif étant transparente aux ondes du Lidar. [Revendication 8] Dispositif (1A,1B) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel les ondes du Lidar ont une longueur d'oncle comprise entre 800 et 1600 nm, de préférence de 850 nm, 905 nm, 1050nm ou 1550 nm. [Revendication 9] Dispositif (1A,1B) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le revêtement est un vernis antireflet ayant un indice de réfraction inférieur à celui de la paroi ou à 1,57, tel que le vernis Viewrise®. [Revendication 10] Véhicule automobile (3) comprenant au moins un dispositif (1A,1B) de protection d'un Lidar (2) selon l'une des revendications précédentes.