FR2780818A1

FR2780818A1 - Antenne lenticulaire pour un capteur d'ecartement

Info

Publication number: FR2780818A1
Application number: FR9908465A
Authority: FR
Inventors: Ewald Schmidt; Bernhard Lucas
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1998-07-02
Filing date: 1999-07-01
Publication date: 2000-01-07
Anticipated expiration: 2019-07-01
Also published as: JP3193357B2; DE19829554C2; US6266028B1; DE19829554A1; JP2000049529A; FR2780818B1

Abstract

Antenne-lentille pour un capteur d'écartement; une face du corps de base (1) de la lentille comporte des rainures (2) garnies de chemins conducteurs électriques (3) et l'ensemble est noyé; les chemins conducteurs électriques (3) dans la rainures (2) passent au-delà du bord du corps de base en forme de lentille (1).

Description

La présente invention concerne une lentille d'antenne ou antenne

lenticulaire pour un capteur d'écartement ou d'éloignement, ayant des rainures réalisées dans une face du corps de base lenticulaire pour recevoir des chemins conducteurs électriques alors noyés dans les rainures. Les capteurs d'écartement s'utilisent notamment à

bord de véhicules automobiles par exemple pour une signalisa-

tion automatique de la distance, une installation de recon-

naissance anticipant un choc ou encore une régulation

adaptative de la vitesse de circulation.

Etat de la technique:

Le document DE-196 44 164 Ai décrit un corps di-

électrique qui se trouve dans le chemin du faisceau d'un sys-

tème radar et possède au moins un montage formé de chemins conducteurs électriques. Ce montage doit être dimensionné

et/ou disposé pour que son effet sur le cheminement du fais-

ceau d'ondes électromagnétiques soit négligeable. Pour cela, le montage est formé de chemins conducteurs dont la largeur est égale au maximum à X/10 et leur écartement est au moins

égal à k/4. La référence X désigne la longueur d'onde des on-

des électromagnétiques dans l'espace.

Les chemins conducteurs eux-mêmes doivent être très largement perpendiculaires au plan de polarisation des

ondes émises ou reçues.

Ce document décrit en outre la possibilité de subdiviser le montage à conduction électrique en au moins deux parties distinctes l'une de l'autre pour permettre de mesurer la résistance électrique et la capacité entre les parties distinctes. Les deux grandeurs interviennent dans

l'angle de pertes tan 8 du matériau de recouvrement, qui per-

met de tirer des conclusions sur le degré d'encrassage ou de

revêtement sur le corps diélectrique.

Dans le cas d'un corps en matériau céramique, on utilise la technique des couches épaisses et dans le cas d'un corps en matière plastique, on utilise les procédés d'impression connus pour réaliser le montage à conductivité

électrique sur le corps diélectrique.

Le document DE-196 44 164 A1 ne donne aucune in-

formation concernant la fabrication de chemins conducteurs

électriques passant à l'intérieur d'un corps diélectrique.

Selon un autre document non publié DE-

197 24 320.7, on connaît une antenne-lentille, chauffée, for- mée d'un corps diélectrique qui possède un montage de chemins conducteurs électriques. La lentille est réalisée de telle façon que le montage conducteur électrique ne se situe pas dans un plan et que ce montage conducteur électrique se trouve à proximité de la surface extérieure convexe de la lentille. L'installation des contacts de chauffage se fait par des perçages dans le corps de base lenticulaire. Comme

matière pour la lentille, on utilise de préférence une ma-

tière thermoplastique telle que du polycarbonate et du poly-

éthylène.

Pour fabriquer la lentille, on utilise un procédé d'injection en deux étapes. Tout d'abord, on injecte un corps de base lenticulaire avec une rainure suivant un tracé de préférence en méandres. Dans cette rainure continue, on place un fil résistant. Cet élément de fabrication intermédiaire est alors noyé d'une couche de recouvrement de préférence de

la même matière que celle de la lentille.

L'inconvénient du document DE 197 24 320.7 est que pendant la seconde opération d'injection, les chemins conducteurs électriques mis en place peuvent glisser. Si la

position de consigne des chemins conducteurs électriques va-

riait sous l'effet de la pression d'injection, on risquerait

ultérieurement une surchauffe et une destruction de la ma-

tière plastique et éventuellement du fil, à ces endroits.

Problèmes, solutions et avantages de l'invention: La présente invention a pour but de développer

une antenne-lentille pour un capteur d'éloignement, dans le-

quel les chemins conducteurs électriques sont intégrés de telle façon que leur position à l'intérieur de la lentille

formant l'antenne soit fixée exactement.

A cet effet, l'invention concerne une lentille du type défini ci-dessus, caractérisée en ce que les chemins conducteurs électriques sont placés dans des rainures du corps de base lenticulaire, passent par-dessus le bord de ce corps de base, et sont tenus en place par des éléments de fixation. L'antenne lenticulaire selon l'invention offre l'avantage d'avoir les chemins conducteurs électriques tenus en place par les éléments de fixation, de telle façon que lorsqu'on enrobe le corps de base lenticulaire, on ne risque plus leur glissement. Le risque d'une éventuelle surchauffe ultérieure et de la destruction consécutive du corps de base et éventuellement des chemins conducteurs d'électricité par un positionnement mauvais des chemins conducteurs électriques

est de ce fait exclu.

De manière avantageuse, les éléments de blocage sont prévus sous la forme de saillies sur le bord extérieur du corps de base lenticulaire, les éléments de fixation sont prévus sur le côté du corps de base lenticulaire opposé aux rainures, et les éléments de serrage existent sur le côté du corps de base lenticulaire opposé aux rainures. Ces éléments de fixation et les éléments de serrage garantissent la tenue et la tension des chemins conducteurs électriques, dans la position souhaitée. Si les éléments de fixation se trouvent à une distance différente par rapport au milieu du corps de base lenticulaire, ce déplacement sans croisement des chemins conducteurs électriques permet d'exclure tout court-circuit

électrique par contacts réciproques.

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple de réalisation représenté schématiquement dans les dessins annexés, dans lesquels:

- la figure 1 est une vue en perspective d'un corps lenticu-

laire du côté sur lequel on place les rainures, - la figure 2 est une vue selon l'invention du corps de base lenticulaire, en perspective, vu à partir du côté opposé à

celui des rainures, avec des chemins conducteurs électri-

ques mis en place et des éléments de serrage,

- la figure 3 montre en perspective un élément de serrage se-

lon l'invention, - la figure 4 montre un corps de base lenticulaire selon l'invention, en vue en perspective, à partir du côté opposé à celui des rainures, - la figure 5 montre une lentille-antenne selon l'invention en vue en coupe, parallèlement à l'axe optique de l'antenne lenticulaire. La figure 1 montre un corps de base lenticulaire 1 en vue en perspective d'un côté avec des rainures 2; dans cette vue, les chemins conducteurs électriques 3 ne sont pas mis en place. Le côté extérieur par exemple convexe ici du

corps de base lenticulaire 1 comporte des rainures 2 qui re-

çoivent avant une injection, des chemins conducteurs électri-

ques 3. De plus, des cavités 4 (les explications des formes

de cavités 4 se trouvent dans la description de la figure 2),

des perçages 5 (pour recevoir ultérieurement des éléments de

serrage 6) et des saillies 7 (pour bloquer les chemins con-

ducteurs électriques 3) sont représentées sur le bord exté-

rieur de la lentille. La description détaillée des éléments

de serrage 6 se fait en liaison avec les figures 2 et 3.

Pour que le rayonnement du capteur puisse traver-

ser en étant influencé d'une manière aussi réduite que possi-

ble par l'antenne-lentille munie des chemins conducteurs électriques 3, il est avantageux que les rainures 2 du corps de base 1 de la lentille et aussi les chemins 3 conducteurs

électriques, soient essentiellement perpendiculaires à la di-

rection de polarisation du rayonnement 8 du capteur.

On obtient l'effet de focalisation souhaité en

combinaison avec le blocage des chemins conducteurs électri-

ques également par des antennes-lentilles correspondant à une

autre forme de lentille (par exemple une forme ovale ou rec-

tangulaire) et/ou par des antennes-lentilles d'une autre

construction (par exemple concave ou plane).

D'autres variantes avantageuses consistent à pla-

cer plusieurs chemins conducteurs électriques indépendants dans le corps lenticulaire, à placer des chemins conducteurs

selon une distance non constante par rapport à la surface ex-

térieure de l'antenne-lentille dans le corps de base de la

lentille ou de faire passer les chemins conducteurs électri-

ques dans différents plans à l'intérieur de l'antenne len-

tille. De même, un tracé non parallèle des rainures dans le

corps de base lenticulaire ou un intervalle non constant en-

tre les rainures dans le corps de base lenticulaire sont par-

ticulièrement avantageux. La figure 2 montre une autre vue en perspective du corps de base lenticulaire 1, vu du côté opposé à celui

des rainures 2, dans lesquelles il y a des chemins conduc-

teurs électriques 3. Cette vue en perspective montre claire-

ment comment les chemins conducteurs électriques 3 mis en

place, sont tenus à l'aide des saillies 7 sur le bord exté-

rieur du corps de lentille 1, sur la face extérieure convexe du corps de base lenticulaire 1. Les chemins conducteurs électriques 3 venant d'une première rainure 2 passent autour

de la partie en saillie 7 et débouchent dans la rainure sui-

vante 2. Cela donne une disposition en méandres des chemins conducteurs électriques 3 et de plus un blocage à l'intérieur

des rainures 2. On a en outre des éléments de fixation 9 ser-

vant au blocage et au guidage des chemins conducteurs élec-

triques 3 (après la disposition en méandres des rainures 2 sur le côté convexe du corps de base lenticulaire 1) sur le côté opposé à la face convexe de la lentille. En variante, on

peut également avoir un moyen de guidage dans une autre rai-

nure (non représentée ici). Cette figure montre en outre des

éléments tendeurs 6 logés dans les perçages 5 non représen-

tées à la figure 1. Le rôle de ces éléments de serrage 6 sera

décrit de manière plus détaillée dans le cadre de la descrip-

tion suivante de la figure 3.

Il est avantageux que les éléments de fixation 9 présentent du côté opposé à celui des rainures dans le corps de base 1 en forme de lentille, une distance plus faible par rapport au milieu de l'antenne-lentille que les éléments de

fixation 7 prévus au bord extérieur de la lentille. La dis-

tance différente des éléments de fixation 9 et 7 par rapport au milieu de l'antenne-lentille présente l'avantage que les

chemins conducteurs électriques 3 ne risquent pas de se tou-

cher grâce à cette disposition sans croisement; cela exclut

tout court-circuit électrique.

De manière avantageuse, les éléments de fixation 7 sont prévus sur le bord extérieur de la lentille et les éléments de fixation 9 sur le côté du corps de base 1 de la lentille opposé à celui des rainures, en une seule pièce dans le corps 1.

Les figures montrent en outre des cavités 4 réa-

lisées en alternance aux endroits du bord extérieur du corps

de base en forme de lentille 1, dans les zones comprises en-

tre chaque fois deux saillies 7, à l'endroit o il n'y a pas de fixation des chemins conducteurs électriques 3 sur une partie en saillie 7. Ces cavités 4 simplifient la mise en place des chemins conducteurs électriques 3 dans les rainures

correspondantes 2 du corps de base 1 en forme de lentille.

Les cavités 4 peuvent être formées au moment de la fabrica-

tion. Une forme mixte composée de zones avec des cavités 4 et de zones sans cavité 4 peut également être intéressante. En

particulier dans la zone des éléments de serrage 6, la sup-

pression des cavités 4 offre l'avantage de pouvoir installer des éléments de serrage 6 plus près du bord extérieur du corps de base 1 en forme de lentille, ce qui évite

l'influence du rayonnement du capteur.

La figure 3 montre un élément de serrage ou élé-

ment tendeur 6 pour les chemins conducteurs électriques 3. Il est particulièrement avantageux de prévoir une réalisation

permettant de faire tourner au moins un élément tendeur 6.

Pour cela, on donne à l'élément de serrage 6, par exemple une forme symétrique en rotation. Pour le procédé de fabrication, il est avantageux que tous les éléments tendeurs 6 soient identiques. Les figures montrent en outre une première gorge

6.a au début de l'élément tendeur 6 servant à bloquer la po-

sition grâce à une partie injectée en contredépouille au cours d'une autre opération d'injection. Une seconde gorge

6.b également prévue à la périphérie, est utilisée pour assu-

rer la mise en tension mécanique des chemins conducteurs électriques 3; les conducteurs 3 passent sur les éléments de fixation en forme de saillies 7 ou les éléments de fixation 9 du côté du corps de base en forme de lentille, opposé aux rainures 2, pour arriver sur les éléments tendeurs 6. La

fixation des chemins conducteurs électriques 3 sur les élé-

ments tendeurs 6 peut se faire par exemple par écrasement, soudage ou brasage dans la seconde gorge 6.b. En faisant tourner l'élément tendeur 6 sur lequel on aura fixé des che- mins conducteurs électriques 3, on assure la mise en tension mécanique des chemins conducteurs électriques 3 et on les bloque. De plus, cette opération de mise en tension permet de compenser les tolérances de longueur provenant de fabrication

pour les chemins de conducteurs électriques 3. La transmis-

sion des forces pour la mise en tension mécanique se fait par

l'intermédiaire d'une fente 6.c accessible à travers les per-

çages 5 du corps de base i en forme de lentille à partir du

côté extérieur convexe de l'antenne-lentille.

En plus des gorges pour bloquer la position et pour mettre en tension mécanique les chemins conducteurs

électriques 3, on peut envisager avantageusement d'autres va-

riantes. C'est ainsi que l'on peut par exemple avoir des per-

çages prévus dans les éléments tendeurs pour assurer cette

fonction.

Un développement avantageux consiste à réaliser

une liaison conductrice électrique entre les chemins conduc-

teurs électriques 3 et les éléments tendeurs 6. Les éléments tendeurs 6 servent alors d'éléments de contact pour l'alimentation en énergie électrique des chemins conducteurs électriques 3. L'alimentation électrique peut par exemple se faire par des éléments à ressort (non représentés ici). Cela

permet d'utiliser les chemins conducteurs électriques 3 tra-

versés par le courant comme moyens de chauffage pour dégager la surface de l'antenne-lentille de la neige et de la glace,

et pour la sécher en cas de dépôt d'humidité.

Si au moins une partie des chemins conducteurs électriques forme une ligne de retard, on peut contrôler le fonctionnement du capteur de distance avec une simulation de cible. Pour cela, on injecte dans cette ligne une impulsion de capteur qui dans le cas d'un système de capteur bistatique

sera couplée après passage dans la ligne à une antenne de ré-

ception. Dans le cas d'un système monostatique, on ferme une extrémité de la ligne de manière réfléchissante et alors l'impulsion injectée sera renvoyée en direction d'une antenne combinée. A partir du temps de parcours de signal, chaque

fois connu pour la ligne, on obtient un signal de contrôle.

La figure 4 montre le corps de base en forme de lentille 1 non garni des chemins conducteurs électriques 3, selon une vue en perspective à partir du côté opposé à celui des rainures 2. Cette vue laisse apparaître les perçages 5

situés au niveau du bord extérieur de la lentille et qui cor-

respondent à ceux représentés à la figure 1. Pour permettre

une fixation garantie et peu encombrante des éléments de ser-

rage 6, le corps de base 1 de la lentille comporte au niveau des perçages 5, des entailles 5.a; adaptées au contour des

éléments tendeurs 6. Ces entailles 5.a et la gorge 6.a per-

mettent de bloquer les éléments tendeurs 6 à l'intérieur des perçages 5 au cours d'une injection par l'arrière, lors d'une

autre opération d'injection.

La figure 5 montre une vue en coupe de l'antenne en forme de lentille, parallèlement à l'axe optique de l'antenne. Pour l'injection suivante, il est avantageux que le corps de base 1 de la lentille comporte un orifice 10 (non représenté dans les figures ci-dessus) permettant d'injecter

une autre structure d'antenne en forme de lentille. On ob-

tient ainsi une surface homogène et sans inclusion d'air de l'autre structure d'antenne en forme de lentille. L'orifice peut être prévu comme représenté ici à titre d'exemple, au

milieu du corps de base 1 et avoir une forme cylindrique.

Pour l'opération d'injection suivante, il peut également être avantageux de disposer l'orifice 10 de manière asymétrique et de lui donner par exemple une forme conique (en direction du

côté du corps de base 1 en forme de lentille avec des rainu-

res 2 allant en rétrécissant).

Selon une réalisation avantageuse, avant l'injection, on peut placer une feuille protectrice 11 dans

le moule d'injection, cette feuille étant teintée et/ou colo-

rée (par exemple suivant la couleur du véhicule) et/ou ayant

une structure de surface correspondant aux futures applica-

tions de l'antenne lentille (par exemple une surface résis-

tant aux rayures). Cela permet une meilleure adaptation du faisceau radar que si l'on réalise ultérieurement un mince

traitement de surface ou une injection par l'arrière unique-

ment de l'antenne-lentille sans feuille. Par exemple, on a également un chemin conducteur électrique 3 représenté dans

sa position injectée, définitive à l'intérieur de l'antenne-

lentille. Il est également particulièrement avantageux que

cette autre opération d'injection (non représentée ici) réa-

lise des blocages en rotation (par exemple sous la forme de cavités) et des blocages de montage (par exemple sous la forme de moyens d'enclipsage) sur l'antenne-lentille. Ainsi, lorsque ultérieurement on collera dans un futur boîtier ou partie de boîtier, le contact avec la pièce antagoniste ne

sera possible qu'avec une antenne-lentille tournée correcte-

ment et encliquetage des protections de montage. Cela corres-

pond à une opération de montage particulièrement précise, rapide et peu coûteuse de l'antenne-lentille. Toute autre

opération d'ajustage de l'antenne-lentille n'est plus néces-

saire.

Claims

R E V E N D I C A T I ON S ) Antenne-lentille pour un capteur d'éloignement, avec des rainures réalisées dans une face d'un corps de base en forme de lentille et recevant des chemins conducteurs électriques noyés dans les rainures, caractérisée en ce que les chemins conducteurs électriques (3) sont conduits à tra- vers les rainures (2) jusque au delà du bord du corps de base en forme de lentille (1) et y sont bloqués.

2 ) Antenne-lentille selon la revendication 1, caractérisée par des éléments de fixation en forme de saillies (7) à l'extérieur du bord du corps de base en forme de lentille (1)

pour bloquer les chemins conducteurs électriques (3).
3 ) Antenne-lentille selon la revendication 2, caractérisée en ce que

des éléments de blocage (9) sur le côté du corps de base len-

ticulaire (1) non tourné vers les rainures (2), bloquent les chemins conducteurs électriques (3), ces éléments (9) ayant une distance plus faible par rapport au milieu du corps de base en forme de lentille que les éléments de fixation en forme de saillies (7) sur le bord extérieur du corps de base

en forme de lentille.
4 ) Antenne-lentille selon la revendication 3, caractérisée en ce que les éléments de fixation (9, 7) et le corps de base en forme

de lentille (1) sont réalisés en une seule pièce.

) Antenne-lentille selon la revendication 1, caractérisée par au moins deux cavités (4) réalisées dans le bord extérieur du

corps de base en forme de lentille (1).
6 ) Antenne-lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que Il la surface supérieure de l'antenne-lentille est munie d'une

feuille (11).
7 ) Antenne-lentille selon la revendication 6, caractérisée en ce que

la feuille (11) a comme couche supérieure, une couche protec-

trice évitant les rayures.
8 ) Antenne-lentille selon la revendication 6, caractérisée en ce que

la feuille (11) est teintée et/ou colorée.
9 ) Antenne-lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que

des éléments tendeurs (6) pour les chemins conducteurs élec-

triques (3) sur le côté du corps de base (1) en forme de len-

tille, opposé aux rainures (2), sont prévus.

) Antenne-lentille selon la revendication 9, caractérisée en ce que

le corps de base de lentille (1) comporte au moins deux per-

çages (5) situés au niveau du bord extérieur de la lentille

et servant à recevoir des éléments tendeurs (6).
11 ) Antenne-lentille selon la revendication 9, caractérisée en ce que les éléments tendeurs (6) ont une liaison conductrice d'électricité avec les chemins conducteurs électriques (3) et

servent d'éléments de contact par lesquels l'énergie électri-

que est transmise aux chemins conducteurs.
12 ) Antenne-lentille selon l'une des revendications 9 ou 11,

caractérisée en ce qu'

au moins un élément de serrage (6) est monté à rotation.
13 ) Antenne-lentille selon la revendication 9, caractérisée en ce que les éléments tendeurs (6) comportent au moins une gorge(6b)

servant à tendre et à compenser la longueur du chemin conduc-

teur électrique (3).
14 ) Antenne-lentille selon la revendication 1 caractérisée en ce que les rainures (2) du corps de base en forme de lentille (1)

sont principalement perpendiculaires à une direction de pola-

risation (8) d'un rayonnement de capteur sortant par

l'antenne-lentille.

) Antenne-lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que les rainures (2) du corps de base en forme de lentille (1) ont une distance non constante avec la surface supérieure de

la lentille et/ou ont une distance non constante entre elles.
16 ) Antenne-lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que les chemins conducteurs électriques (3) servent de moyens de chauffage. 17 ) Antenne-lentille selon la revendication 1, caractérisée en ce que les chemins conducteurs électriques (3) sont des lignes de temps de retard pour le contrôle fonctionnel du capteur d'écartement.