TITRE : ENSEMBLE VITRÉ COMPRENANT UN DÉTECTEUR DE BUÉE

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention concerne un ensemble vitré pour un véhicule, comprenant un détecteur de buée, et un procédé de détection de la buée sur un vitrage du véhicule par ce détecteur.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Lors de l'apparition de gouttes de buée sur la face intérieure d'un vitrage d'un véhicule, il est connu d'activer manuellement un régulateur de température ambiante et/ou d’aération dans le véhicule, de sorte à contrôler une évaporation des gouttes de buée.

Toutefois, cette méthode peut déconcentrer le conducteur du véhicule. De plus, cette méthode n’est possible que lorsque les gouttes de buée sont déjà apparues et ont déjà dégradé la perception visuelle du conducteur au travers du vitrage.

A cet effet, le document EP 3 552 004 décrit un capteur de buée capacitif comprenant des électrodes interdigitées insérées dans un vitrage. Lors de la formation de la buée sur la face intérieure du vitrage, la capacité mesurée par le capteur varie. Ainsi, il est possible de s'affranchir d’une détection visuelle de la buée, et ainsi de réduire la perte de concentration du conducteur.

Toutefois, le capteur décrit dans le document EP 3 552 004 ne permet pas de détecter les plus petites gouttes de buée. Ainsi, il est possible que la buée soit perceptible par le conducteur avant qu’elle ne soit détectée par le capteur capacitif.

De plus, la détection capacitive de la buée peut présenter une latence de l'ordre d'une dizaine de secondes. Par exemple, il est connu que le capteur de buée comprenne un matériau apte à absorber l’eau d’une goutte de buée. Dans ce cas, la capacité électrique de ce matériau est mesurée par le capteur et la latence du capteur peut dépendre de la cinétique d’absorption en eau du matériau. Cette latence peut être suffisante pour qu’une densité de la buée augmente et dégrade en conséquent la perception visuelle du conducteur. EXPOSE DE L'INVENTION

Un but de l’invention est de proposer une solution pour détecter la buée à la surface d’un vitrage d’un véhicule de manière automatique, et de préférence avant qu’elle ne soit perceptible par le conducteur.

Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un élément vitré pour un véhicule, comprenant un vitrage feuilleté s'étendant selon une surface principale, le vitrage feuilleté comprenant une première feuille de verre, une deuxième feuille de verre, et une couche intercalaire agencée entre la première feuille de verre et la deuxième feuille de verre, la première feuille de verre présentant une première face et une deuxième face parallèles à la surface principale, et présentant un premier bord et un deuxième bord opposé au premier bord, la première face étant du côté de la couche intercalaire par rapport à la première feuille de verre, et la deuxième face étant opposée à la première face par rapport à la première feuille de verre et étant apte à être en contact avec un milieu ambiant intérieur du véhicule et à supporter la nucléation d’une goutte de buée, la première feuille de verre étant formée par un premier verre présentant un premier indice de réfraction ni, le vitrage feuilleté comprenant un matériau recouvrant la première face du côté de la couche intercalaire par rapport à la première face et présentant un deuxième indice de réflexion ni, - le deuxième indice de réfraction ni étant strictement inférieur au premier indice de réfraction ni,

- l'élément vitré comprenant une source lumineuse adaptée pour émettre un faisceau lumineux, et un photodétecteur adapté pour détecter le faisceau lumineux émis par la source lumineuse, la source lumineuse et le photodétecteur étant agencés de sorte que le faisceau lumineux se propage dans la première feuille de verre depuis le premier bord jusqu'au deuxième bord par plusieurs réflexions totales internes sur la première face et sur la deuxième face dans la première feuille de verre. La présente invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises individuellement ou en l’une quelconque de leurs combinaisons techniquement possibles :

- le matériau recouvrant la première face forme, au moins en partie, la couche intercalaire,

- le faisceau lumineux présente une ou plusieurs longueurs d'onde choisie(s) dans une gamme de longueurs d’onde comprise entre 800 nm et 2500 nm, notamment entre 850 nm et 1500 nm, et de préférence entre 850 nm et 1100 nm.

- le premier verre présente un premier coefficient d'absorption ai du faisceau lumineux, la deuxième feuille de verre est formée par un deuxième verre, le deuxième verre présente un deuxième coefficient d'absorption 02 du faisceau lumineux, le premier coefficient d'absorption ai étant strictement inférieur au deuxième coefficient d'absorption 02, le premier coefficient d'absorption ai étant préférentiellement inférieur à 0,5 cm ¹ , notamment inférieur à 0,1 cm ¹ ,

- l’élément vitré comprend plusieurs sources lumineuses agencées le long d’au moins une partie d’un bord choisi parmi le premier bord et le deuxième bord,

- l’élément vitré comprend plusieurs photodétecteurs agencés le long d’au moins une partie d’un bord choisi parmi le premier bord et le deuxième bord,

- les sources lumineuses sont agencées le long d’au moins une partie du premier bord et les photodétecteurs sont agencés le long d’au moins une partie du deuxième bord,

- l’élément vitré comprend plusieurs sources lumineuses, au moins l’une des sources lumineuses étant agencée sur le premier bord et au moins une autre des sources lumineuses étant agencée sur le deuxième bord,

- l’élément vitré comprend plusieurs photodétecteurs, au moins l’un des photodétecteurs étant agencé sur le premier bord et au moins un autre des photodétecteurs étant agencé sur le deuxième bord,

- le ou les sources lumineuses et le ou les photodétecteurs sont agencés uniquement sur le premier bord, l’élément vitré comprenant un miroir agencé sur le deuxième bord, - l’élément vitré comprend une source lumineuse s’étendant le long d’une partie du premier bord,

- l’élément vitré comprend un photodétecteur s’étendant le long d’une partie du deuxième bord,

- la source lumineuse est agencée de sorte que le faisceau lumineux se propage dans la première feuille de verre, la direction du faisceau lumineux en un point défini par une réflexion du faisceau lumineux sur la première face forme un angle, avec la première face, inférieur à 30° , préférentiellement inférieur à 15°,

- l’élément vitré comprend une unité de contrôle configurée pour contrôler une émission du faisceau lumineux par la source lumineuse, recevoir des données représentatives du faisceau lumineux détecté par le photodétecteur, comparer les données représentatives du faisceau lumineux détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et émettre un signal représentatif de la nucléation d'une goutte de buée à partir de la comparaison.

Un autre aspect de l’invention est un procédé de détection de la nucléation d'une goutte de buée sur un élément vitré, comprenant les étapes de : a) fourniture d'un élément vitré selon un mode de réalisation de l’invention, b) émission d'un faisceau lumineux par la source lumineuse, de sorte que le faisceau lumineux se propage dans la première feuille de verre depuis le premier bord jusqu'au deuxième bord par plusieurs réflexions totales internes sur la première face et sur la deuxième face dans la première feuille de verre, c) détection du faisceau lumineux par le photodétecteur et émission de données représentatives du faisceau lumineux détecté, d) comparaison des données représentatives du faisceau lumineux détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et détection d’une goutte de buée sur la deuxième face à partir de la comparaison.

Avantageusement, le procédé comprend une étape e), ultérieure à l'étape d), dans laquelle on transmet des données représentatives de la nucléation d’une goutte de buée sur la deuxième face à un système de contrôle de la température et/ou de l’aération du véhicule. DESCRIPTION DES FIGURES

D’autres caractéristiques, buts et avantages de l’invention ressortiront de la description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :

[Fig. 1] - la figure 1 illustre schématiquement une coupe d’un élément vitré selon un mode de réalisation de l’invention,

[Fig. 2] - la figure 2 illustre schématiquement un élément vitré selon un mode de réalisation de l’invention,

[Fig. 3] - la figure 3 illustre schématiquement un élément vitré selon un mode de réalisation de l’invention,

[Fig. 4] - la figure 4 illustre schématiquement un procédé selon un mode de réalisation de l’invention,

[Fig. 5] - la figure 5 illustre schématiquement un élément vitré selon un mode de réalisation de l’invention.

Sur l’ensemble des figures, les éléments similaires portent des références identiques.

DEFINITIONS

On entend par « vitrage une structure comprenant au moins une feuille de verre organique ou minérale, de préférence adaptée à être montée dans un véhicule. On entend par « vitrage feuilleté un ensemble vitré comprenant au moins deux feuilles de verre et une couche intercalaire formé en matière plastique, préférentiellement viscoélastique, séparant les deux feuilles de verre. La couche intercalaire peut comprendre une ou plusieurs couches en polymère viscoélastique, par exemple en poly(butyral de vinyle) (PVB) ou un copolymère éthylène-acétate de vinyle (EVA). Le film intercalaire est de préférence en PVB standard ou en PVB acoustique. Le PVB acoustique peut comprendre trois couches : deux couches externes en PVB standard et une couche interne en PVB additionné de plastifiant de manière à rendre la couche interne moins rigide que les couches externes.

On entend qu’un indice de réfraction est supérieur à un autre indice de réfraction pour une longueur d’onde prédéterminée, préférentiellement pour la ou les longueurs d’onde du faisceau lumineux émis par la source lumineuse.

DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION

Architecture générale de l'élément vitré 1

En référence à la figure 1 , un élément vitré 1 pour un véhicule comprend un vitrage feuilleté 3. Le vitrage feuilleté 3 s'étend selon une surface principale 4. Le vitrage feuilleté 3 comprend une première feuille de verre 5, une deuxième feuille de verre 6, et une couche intercalaire 7 agencée entre la première feuille de verre 5 et la deuxième feuille de verre 6. La couche intercalaire 7 peut-être formée en PVB, et préférentiellement en PVB acoustique. La couche intercalaire 7 peut comprendre une couche formée d'un matériau viscoélastique, présentant des propriétés d'isolement acoustique.

La première feuille de verre 5 présente une première face F3 et une deuxième face F4. La première face F3 et la deuxième face F4 sont parallèles à la surface principale 4. La première face F3 est du côté de la couche intercalaire 7 par rapport à la première feuille de verre 5. La deuxième face F4 est opposée à la première face F3 par rapport à la première feuille de verre 5. La deuxième face F4 est une face extérieure du vitrage feuilleté 3, de préférence configurée pour être à l'intérieur du véhicule lorsque le vitrage feuilleté 3 est installé sur le véhicule. La deuxième face F4 est apte à être en contact avec un milieu ambiant 10 intérieur du véhicule 2 et à supporter la nucléation d’une goutte de buée 14.

La première feuille de verre 5 présente un premier bord 8 et un deuxième bord 9 opposé au premier bord 8. Le premier bord 8 et le deuxième bord 9 peuvent- être des bords latéraux, qui sont apte à s'étendre selon une composante verticale lorsque le vitrage feuilleté 3 est installé au véhicule. La première feuille de verre 5 est formée par un premier verre présentant un premier indice de réfraction nu Le vitrage feuilleté 3 comprend un matériau recouvrant la première face F3 du côté de la couche intercalaire 7 par rapport à la première face F3 et présentant un deuxième indice de réflexion ni. Le deuxième indice de réfraction i est strictement inférieur au premier indice de réfraction n

Le matériau recouvrant la première face F3 peut former, au moins en partie, la couche intercalaire 7. Le matériau recouvrant la première face F3 peut être du PVB. Le vitrage feuilleté 3 peut comprendre une couche mince, agencée entre la couche intercalaire 7 et la première feuille de verre 5. La couche mince peut être une couche permettant de réfléchir un rayonnement lumineux. La couche mince peut-être une couche métallique. Le matériau recouvrant la première face F3 du côté de la couche intercalaire 7 peut être le matériau de la couche mince.

L'élément vitré 1 comprend une source lumineuse 11 adaptée pour émettre un faisceau lumineux 12, et un photodétecteur 13 adapté pour détecter le faisceau lumineux 12 émis par la source lumineuse 11. La source lumineuse 11 et le photodétecteur 13 sont agencés de sorte que le faisceau lumineux 12 se propage dans la première feuille de verre 5 depuis le premier bord 8 jusqu'au deuxième bord 9 par plusieurs réflexions totales internes sur la première face F3 et sur la deuxième face F4 dans la première feuille de verre 5.

Ainsi, la première feuille de verre 5 forme un guide d’onde sur lequel des gouttes de buée peuvent être formées. En effet, de par les relations entre les indices de réfraction de l'air et du matériau en contact avec la première feuille de verre 5, le faisceau lumineux 12 peut se propager depuis la source lumineuse 11 jusqu'au photodétecteur 13 par des réflexions totales internes sur la première face F3 et sur la deuxième face F4. Lors de la nucléation d'une goutte de buée sur la deuxième face F4, une partie du faisceau lumineux 12 est transmise à l'interface formée entre le verre et l'eau liquide de la goutte de buée. Il en résulte une diminution de l'intensité du faisceau lumineux 12 qui se propage jusqu'au photodétecteur dans la première feuille de verre 5. Dans le cas où le matériau recouvrant la première face F3 est un PVB de la couche intercalaire 7, la fabrication du guide d'onde est simplifiée, car il n'est pas nécessaire de modifier la structure du vitrage feuilleté 3 pour utiliser la première feuille de verre 5 comme guide d'onde. En effet, le PVB présente un indice de réfraction inférieur à l'indice de réfraction du verre pour des longueurs d'onde dans le domaine visible et infrarouge.

Source lumineuse 11

La source lumineuse 11 peut être configurée pour émettre un faisceau lumineux 12 présentant une ou plusieurs longueurs d'onde choisie(s) dans une gamme de longueurs d’onde comprise entre 800 nm et 2500 nm. Ainsi, il est possible d'augmenter les propriétés de réflexion totale interne du guide d'onde formé par la première feuille de verre 5 tout en utilisant un faisceau lumineux 12 qui n'est pas visible par l'utilisateur du véhicule. En effet, la couche intercalaire 7 présente généralement un indice de réfraction qui diminue lorsque la longueur d'onde augmente, tandis que l'indice de réfraction du verre est sensiblement constant lors de la variation de la longueur d'onde depuis le domaine visible au domaine des infrarouges. De préférence, la source lumineuse 11 peut être configurée pour émettre un faisceau lumineux 12 présentant une ou plusieurs longueurs d'onde choisie(s) dans une gamme de longueurs d’onde comprise entre 850 nm et 1500 nm, et de préférence entre 850 nm et 1100 nm. Ainsi, de par la dépendance de l’indice de réfraction de la première feuille de verre à la longueur d’onde du faisceaux lumineux, il est possible de maximiser la différence d’indice de réfraction entre la première feuille de verre et entre la couche intercalaire et/ou l’extérieur de l’élément vitré.

La source lumineuse 11 peut-être une diode électroluminescente, par exemple une diode électroluminescente émettant dans le domaine des infrarouges. La source lumineuse 11 peut comprendre un laser, tel qu’un laser à colorant, un laser à gaz, un laser à semi-conducteur, une diode laser, un laser à fibre, un laser solide, et/ou un laser comprenant une lampe à décharge, telle qu’une lampe à néon, une lampe à mercure, une lampe au sodium et/ou une lampe au xénon. La source lumineuse 11 peut également comprendre une lampe à incandescence, par exemple une lampe à incandescence comprenant un gaz halogène.

La source lumineuse 11 peut être agencée de sorte que la direction du faisceau lumineux 12, en un point défini par une réflexion du faisceau lumineux sur la première face F3, forme un angle avec la première face F3 inférieur à 30° , préférentiellement inférieur à 15° . L’angle formé d’une part par une direction normale à la première face F3, dans la première feuille de verre 5 et passant par le point défini par la réflexion du faisceau lumineux 12 sur la première face F3, et d’autre part par le faisceau lumineux 12, est supérieur à 60° . De même, l’angle formé d’une part une direction normale à la deuxième face F4, dans la première feuille de verre 5 et passant par le point défini par la réflexion du faisceau lumineux 12 sur la deuxième face F4, et d’autre part par le faisceau lumineux 12, est supérieur à 60° . Ainsi, la première feuille de verre 5 peut former un guide d'onde du faisceau lumineux 12 lorsque la première feuille de verre 5 est agencée entre l'air et la couche intercalaire 7, sans avoir à modifier la structure du vitrage feuilleté 3, par exemple par l'ajout d'une couche mince permettant la réflexion totale interne du faisceau lumineux dans la première feuille de verre 5. Absorption lumineuse des feuilles de verre

Le premier verre présente un premier coefficient d'absorption ai du faisceau lumineux 12. La deuxième feuille de verre 6 est formée par un deuxième verre et le deuxième verre présente un deuxième coefficient d'absorption 02 du faisceau lumineux 12. Le premier coefficient d'absorption ai peut être strictement inférieur au deuxième coefficient d'absorption 02. Ainsi, le vitrage feuilleté 3 peut présenter des propriétés d'absorption des rayonnements infrarouges en transmission du vitrage feuilleté 3, tout en permettant la détection de la nucléation d'une goutte de buée sur la deuxième face F4. Le premier coefficient d'absorption ai peut être inférieur à 0,5 cm ¹ , notamment inférieur à 0,1 cm ¹ . Ainsi, il est possible de limiter l'absorption du faisceau lumineux 12 lors de sa propagation dans la première feuille de verre 5 pour détecter la buée, tout en permettant au vitrage feuilleté 3 d'absorber les rayonnements infrarouges. De préférence, le deuxième coefficient d'absorption 02 peut-être supérieur à 2 cm ¹ et préférentiellement supérieur à 3 cm ¹ .

Éclairage du vitrage feuilleté 3 et détection spatiale de la buée L’élément vitré 1 peut comprendre une source lumineuse 11 s’étendant le long d’une partie du premier bord 8, et préférentiellement le long de la totalité du premier bord 8. Ainsi, il est possible d'augmenter la partie de la première feuille de verre 5 qui est éclairée par le ou les faisceaux lumineux 12, ce qui permet d'augmenter la précision de la détection de la nucléation d'une goutte de buée 14. L’élément vitré 1 peut comprendre un photodétecteur 13 s’étendant le long d’une partie du deuxième bord, et préférentiellement le long de la totalité du premier bord 8.

En référence à la figure 2, l’élément vitré 1 peut comprendre plusieurs sources lumineuses 11 agencées le long d’au moins une partie d’un bord choisi parmi le premier bord 8 et le deuxième bord 9. Ainsi, il est possible d'augmenter la partie de la première feuille de verre qui est éclairée.

L’élément vitré 1 peut comprendre plusieurs photodétecteurs 13 agencés le long d’au moins une partie d’un bord choisi parmi le premier bord 8 et le deuxième bord 9. Ainsi, il est possible de discriminer spatialement une ou des parties de la première feuille de verre 5 où la buée apparaît, et ainsi de déterminer une image de la nucléation de gouttes de buée 14 sur la deuxième face F4.

Les sources lumineuses 11 peuvent être agencées le long d’au moins une partie du premier bord 8 et les photodétecteurs 13 peuvent être agencés le long d’au moins une partie du deuxième bord 9.

En référence à la figure 3, au moins l’une des sources lumineuses 11 peut être agencée sur le premier bord 8 et au moins une autre des sources lumineuses 11 peut être agencée sur le deuxième bord 9. Au moins l’un des photodétecteurs 13 peut être agencé sur le premier bord 8 et au moins un autre des photodétecteurs 13 peut être agencé sur le deuxième bord 9. Ainsi, il est possible d'éclairer la première feuille de verre 5 de manière homogène, tout en discriminant spatialement une ou des parties de la première feuille de verre 5 où la buée apparaît.

Procédé de détection de la nucléation d'une goutte de buée 14 En référence à la figure 4, un aspect de l'invention est un procédé de détection de la nucléation d'une goutte de buée 14 sur l’élément vitré 1 , notamment sur la deuxième face F4 de l’élément vitré 1 .

Le procédé comprend une étape 401 de fourniture d'un élément vitré 1 selon un mode de réalisation de l'invention. Le procédé comprend une étape 402 d’émission d'un faisceau lumineux par la source lumineuse 11 , de sorte que le faisceau lumineux 12 se propage dans la première feuille de verre 5 depuis le premier bord 8 jusqu'au deuxième bord 9 par plusieurs réflexions totales internes sur la première face F3 et sur la deuxième face F4 dans la première feuille de verre 5. Le procédé comprend une étape 403 de détection du faisceau lumineux 12 par le photodétecteur 13 et d’émission de données représentatives du faisceau lumineux 12 détecté.

Le procédé comprend une étape 404 de comparaison des données représentatives du faisceau lumineux 12 détecté avec des données représentatives d'un faisceau lumineux de référence, et de détection d’une goutte de buée 14 sur la deuxième face F4 à partir de la comparaison.

Le procédé peut comprendre une étape ultérieure à l'étape 404, dans laquelle on transmet des données représentatives de la nucléation d’une goutte de buée sur la deuxième face F4 à un système de contrôle de la température et/ou de l’aération du véhicule 2. Ainsi, il est possible de faire disparaître la buée de la première feuille de verre 5 avant qu'un conducteur ne puisse être gêné par l'apparition de cette buée.

Lorsque l’élément vitré comprend plusieurs photodétecteurs 13, le procédé peut également comprendre une étape dans laquelle on détermine une image de la nucléation de gouttes de buée sur la deuxième face F4 à partir des données représentatives émises par au moins une partie des photodétecteurs.

En référence à la figure 2 et à la figure 3, l’élément vitrée 1 peut comprendre unité de contrôle 15 configurée pour mettre en oeuvre un procédé selon un mode de réalisation de l'invention.

Guide d’onde supplémentaire

En référence à la figure 5, un vitrage feuilleté peut comprendre un guide d’onde 16, agencé sur une partie de la deuxième face F4, du côté du milieu ambiant 10 par rapport à la deuxième face F4. Le guide d'onde 16 peut être formé par un fil et/ou par un film recouvrant au moins une partie de la deuxième face F4. Le guide d’onde 16 est agencé sur la deuxième face F4 de manière à permettre la propagation d'un faisceau lumineux 11 depuis le premier bord 8 jusqu'au deuxième bord 9. Le guide d'onde présente une face qui n'est pas en contact avec la première face F4 et qui est apte à supporter la nucléation de gouttes de buée 14.

Une source lumineuse peut être agencée de manière à pouvoir injecter un faisceau lumineux dans le guide d'onde 16. Un photodétecteur peut être agencé de manière à pouvoir détecter le faisceau lumineux qui se propage dans le guide d’onde. Le guide d’onde 16 peut être formé par un fil ou un film en matériau organique, collé à la première feuille de verre 5 sur la deuxième face F4. Le guide d'onde 16 peut être formé par une résine, préférentiellement par une résine photoréticulée.

Le vitrage feuilleté peut comprendre une pluralité de guides d'onde 16, de manière à discriminer spatialement la nucléation de gouttes de buée sur l’ensemble des guides d'onde 16, et ainsi sur la première feuille de verre 5.

Les dimensions du guide d'onde, notamment la hauteur et la largeur du guide d’onde, peuvent être choisies de sorte à ce que le guide d'onde 16 soit un guide d'onde monomode.