FR3131396A1 - Ensemble de détection comprenant un capteur et au moins un transducteur d’onde pour nettoyer une surface optique du capteur - Google Patents

Abstract

L’invention concerne un ensemble de détection (500) compotant un capteur (20) comportant au moins une surface optique (10) présentant au moins une première région d’intérêt optique (100A) et une deuxième région d’intérêt optique (100B) séparée par une région intercalaire (200). Dans l’invention, au moins un transducteur (70) d’onde est couplé acoustiquement avec l’au moins une surface optique (10) du capteur (20) afin de générer une onde se propageant (i) vers et dans la première région d’intérêt optique (100A) et (ii) vers et dans la deuxième région d’intérêt optique (100B). Selon l’invention, l’ensemble de détection (500) comporte au moins un transducteur (70) d’onde générant l’onde simultanément vers et dans les deux régions d’intérêt optique (100A, 100B). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1

Description

Ensemble de détection comprenant un capteur et au moins un transducteur d’onde pour nettoyer une surface optique du capteur

Le contexte technique de la présente invention est celui des capteurs et en particulier des dispositifs de nettoyage d’une surface de tels capteurs au travers de laquelle surface lesdits capteurs opèrent leurs mesures. Plus particulièrement, l’invention a trait à un ensemble de détection comportant un capteur et au moins un transducteur d’onde permettant de nettoyer une surface optique dudit capteur.

D’une manière générale, la présente invention a trait à un ensemble de détection comportant au moins un transducteur d’onde permettant de nettoyer des corps en contact avec une surface optique au moyen d’ondes ultrasonores. Par « nettoyer », on comprend ici que chaque transducteur d’onde est configuré pour enlever les corps qui étaient présents au contact de la surface optique afin que, suite à l’opération de nettoyage, la surface optique soit exempte desdits corps.

La présente invention trouve des applications dans de nombreux domaines. A titre d’exemple non limitatif, un objectif recherché par la présente invention est de s’affranchir des effets liés à l’accumulation de corps sur une surface optique, tels que notamment des gouttes de pluie, de givre ou de neige.

Afin de débarrasser une surface de ces corps, lorsque ceux-ci sont à l’état liquide et présents sous forme de gouttes sur la surface optique, il est connu de mettre en rotation lesdites gouttes afin de pouvoir les évacuer de la surface. Un inconvénient connu de cette technique réside dans le fait qu’elle n’est pas adaptée à des surfaces dont l’aire est supérieure à quelques centimètres carrés.

On connait aussi la mise en œuvre d’un champ électrique pour contrôler l’hydrophobicité d’une surface, tel que décrit par exemple dans KR 2018 0086173 A1. Cette technique, connue sous l’acronyme EWOD signifiant « Electro Wetting On Devices » en anglais et traduisible par « Dispositif d'électromouillage sur diélectrique », consiste à appliquer une différence de potentiel entre deux électrodes, de sorte à polariser électriquement la surface dont on souhaite faire disparaître les gouttes de liquide et dans le but d’en modifier ses propriétés de mouillage. En contrôlant la localisation de la polarisation, la goutte peut alors être déplacée. Un inconvénient connu de cette technique réside dans le fait qu’elle ne peut être mise en œuvre qu’avec des matériaux particuliers et nécessite un positionnement particulièrement précis des électrodes sur toute la surface où l’on veut contrôler les propriétés de mouillage, rendant complexe voire onéreux son industrialisation, sa production en masse et son intégration dans des produits destinés à l’industrie automobile par exemple.

Enfin, on connait aussi bien entendu l’usage d’un essuie-glace sur un pare-brise d’un véhicule automobile. Cette technique éprouvée présente cependant l’inconvénient de perturber un champ de vision accessible au conducteur. En outre, les passages successifs de l’essuie-glace conduit à étaler les particules grasses déposées en surface du pare-brise. De plus, il est nécessaire de renouveler régulièrement les garnitures de l’essuie-glace qui s’usent lors de leur utilisation. Enfin, cette technique n’est pas ou difficilement utilisable pour nettoyer des capteurs mis en œuvre sur des véhicules automobiles, tels que par exemple des lidars, des capteurs de proximité ou des caméras.

Pour le nettoyage de pare-brise ou de capteurs mis en œuvre sur des véhicules automobiles, tels que par exemple des lidars, des capteurs de proximité ou des caméras, on connait des procédés de nettoyage permettant d’évacuer un liquide s’accumulant sur une surface optique du capteur, celle-ci pouvant prendre la forme d’un support rattaché au capteur ou encore d’un pare-brise, via une génération et une propagation d’ondes de surface ultrasonores dans la surface optique. En particulier, on connait le document WO 2012/095643 A1 qui décrit un procédé pour évacuer les gouttes de pluie d’un pare-brise par vaporisation ultrasonique. Les amplitude et fréquence de vibration sont choisies de sorte que les gouttes de pluie tombant sur le pare-brise soient vaporisées dès qu’elles entrent dans la zone de mouvement vibratoire de la surface du pare-brise. Toutefois, afin d’obtenir une vaporisation d’une goutte de liquide, d’une flaque ou d’un film, les puissances nécessaires à la mise en vibration d’un support sont élevées, ce qui limite leur mise en œuvre pratique, notamment pour le développement de dispositifs autonomes. Il est d’ailleurs bien connu que la vaporisation nécessite des énergies supérieures à celles nécessaires pour déplacer des gouttes sur un support.

Les techniques présentées ci-dessus présentent toutes des inconvénients liés à leur intégration sur des surfaces plus compactes.

La présente invention a pour objet de proposer un nouvel ensemble de détection afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.

Un autre but de l’invention est de permettre un meilleur nettoyage de la surface optique d’un capteur, et notamment d’un capteur tel qu’utilisé dans le domaine automobile.

Un autre but de l’invention est de proposer un ensemble de détection compact incorporant à la fois une fonctionnalité de détection et une fonctionnalité de nettoyage de la surface optique d’un capteur utilisé à cet effet.

Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un ensemble de détection comportant (i) un capteur, tel qu’un LIDAR, comportant une cellule émettrice d’un faisceau lumineux, une cellule réceptrice du faisceau lumineux, et au moins une surface optique présentant une première région d’intérêt optique située en regard d’au moins une partie de la cellule émettrice et une deuxième région d’intérêt optique située en regard d’au moins une partie de la cellule réceptrice, et (iii) au moins un transducteur d’onde couplé acoustiquement avec l’au moins une surface optique, l’au moins un transducteur d’onde étant configuré pour générer une onde se propageant à la fois vers et dans la première région d’intérêt optique, et vers et dans la deuxième région d’intérêt optique, de sorte à nettoyer les première et deuxième régions d’intérêt optique.

Dans le contexte de la présente invention, l’onde générée par chaque au moins un transducteur d’onde est du type d’une onde de surface. Plus particulièrement, l’onde générée par chaque au moins un transducteur d’onde est du type d’une onde ultrasonore et/ou une onde de Lamb et/ou une onde de Rayleigh.

Chaque au moins un transducteur d'onde est du type d’une puce électronique configurée pour pouvoir générer l’onde en question. Selon un premier exemple de réalisation, chaque au moins un transducteur d’onde est du type d’un seul peigne électromécanique dont une polarisation électrique permet de générer l’onde, de sorte à ce qu’elle se propage dans l’au moins une surface optique en direction et dans l’une et/ou l’autre des régions d’intérêt optique. Selon un deuxième exemple de réalisation, chaque au moins un transducteur d’onde comporte une pluralité de dispositifs de génération d’onde, tels que par exemple des peignes électromécaniques. Selon un troisième exemple de réalisation, l’ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention comporte plusieurs transducteurs d’ondes placés côte à côte des uns des autres et partageant entre eux un ou plusieurs peignes électromécaniques afin de générer l’onde afin qu’elle se propage dans l’au moins une surface optique en direction et dans l’une et/ou l’autre des régions d’intérêt optique.

L’onde générée par chaque au moins un transducteur présente avantageusement une fréquence fondamentale comprise entre 0,1 MHz et 1000 MHz, de préférence comprise entre 15 MHz et 30 MHz, par exemple égale à 20 MHz. Complémentairement ou alternativement, l’onde générée par chaque au moins un transducteur présente avantageusement une amplitude comprise entre 1 nanomètre et 500 nanomètres. Dans le contexte de l’invention, l’amplitude de l’onde correspond au déplacement normal d’une face de l’au moins une surface optique sur laquelle se propage l’onde.

L’onde de surface ultrasonore peut être une onde de Rayleigh, lorsque l’au moins une surface optique présente une épaisseur supérieure à la longueur d’onde de l’onde de surface ultrasonore. Une onde de Rayleigh est privilégiée car une proportion maximale de l’énergie de l’onde est concentrée sur la face de l’au moins une surface optique sur laquelle elle se propage, et peut être transmise à un corps, par exemple une goutte de pluie, reposant sur l’au moins une surface optique.

L’ensemble de détection selon l’invention permet ainsi de nettoyer efficacement au moins les première et deuxième régions d’intérêt optique de l’au moins une surface optique, au moyen de la propagation de l’onde dans ladite surface optique, de telle sorte qu’un corps, par exemple une goutte de pluie, au contact de l’au moins une surface optique, soit mise en mouvement par l’onde générée par chaque au moins un transducteur d’onde.

Dans le contexte de l’invention, l’au moins une surface optique peut être de tout type et remplir toute fonction vis-à-vis du capteur. A titre d’exemple non limitatif, l’au moins une surface optique peut être une lentille optique composant le capteur et au travers de laquelle passe le rayonnement, ou encore l’au moins une surface optique peut être une surface de protection positionnée en regard de la ou les lentille(s) optique(s) du capteur.

Dans le contexte de l’invention, la première région d’intérêt optique et la deuxième région d’intérêt optique de l’au moins une surface optique peuvent prendre n’importe laquelle des configurations suivantes :

- selon une première alternative, la première région d’intérêt optique et la deuxième région d’intérêt optique sont disjointes l’une de l’autre, de sorte que chaque région d’intérêt optique recouvre une partie de l’au moins une surface optique distincte et différente de l’autre. Dans cette première alternative, la première région d’intérêt optique ne comporte aucune partie chevauchant la deuxième région d’intérêt optique, et inversement. A titre d’exemple d’application non limitatif, cette configuration est particulièrement adaptée lorsque notamment la cellule émettrice et la cellule réceptrice sont distantes l’une de l’autre et/ou lorsqu’un champ optique de la cellule réceptrice est disjoint d’un champ optique de la cellule émettrice ; et/ou

- selon une deuxième alternative, la première région d’intérêt optique chevauche en partie la deuxième région d’intérêt optique, de sorte qu’il existe une partie de la première région d’intérêt optique qui est aussi une partie de la deuxième région d’intérêt optique, dite partie commune ; et/ou

- selon une troisième alternative, la première région d’intérêt optique recouvre intégralement la deuxième région d’intérêt optique, et réciproquement, de sorte que la première région d’intérêt optique et la deuxième région d’intérêt optique ne forment ensemble qu’une seule région d’intérêt optique. Dans cette troisième alternative, la première région d’intérêt optique et la deuxième région d’intérêt optique sont identiques et confondues. A titre d’exemple d’application non limitatif, cette configuration est particulièrement adaptée lorsque notamment la cellule émettrice et la cellule réceptrice sont adjacentes l’une de l’autre et/ou lorsqu’un champ optique de la cellule réceptrice recouvre totalement un champ optique de la cellule émettrice, de sorte à ce qu’ils ne forment qu’un seul champ optique.

En outre, dans le contexte de l’invention, la première région d’intérêt optique est située en regard de la cellule émettrice, toute la première région d’intérêt optique couvrant toute la cellule émettrice, ou toute la première région d’intérêt optique couvre une partie seulement de la cellule émettrice, une autre partie de la cellule émettrice n’étant pas située en regard de toute la première région d’intérêt optique. Alternativement, toute la cellule émettrice est située en regard de seulement une portion de la première région d’intérêt optique, la première région d’intérêt optique comportant une autre portion qui n’est pas située en regard de toute la cellule émettrice. Alternativement encore, une partie de la cellule émettrice est située en regard d’une portion de la première région d’intérêt optique, la cellule émettrice comportant une autre partie qui n’est pas située en regard de la première région d’intérêt optique, et ladite première région d’intérêt optique comportant une autre portion qui n’est pas située en regard de la cellule émettrice.

De manière analogue, la deuxième région d’intérêt optique est située en regard de la cellule réceptrice, toute la deuxième région d’intérêt optique couvrant toute la cellule réceptrice, ou toute la deuxième région d’intérêt optique couvre une partie seulement de la cellule réceptrice, une autre partie de la cellule réceptrice n’étant pas située en regard de toute la deuxième région d’intérêt optique. Alternativement, toute la cellule réceptrice est située en regard de seulement une portion de la deuxième région d’intérêt optique, la deuxième région d’intérêt optique comportant une autre portion qui n’est pas située en regard de toute la cellule réceptrice. Alternativement encore, une partie de la cellule réceptrice est située en regard d’une portion de la deuxième région d’intérêt optique, la cellule réceptrice comportant une autre partie qui n’est pas située en regard de la deuxième région d’intérêt optique, et ladite deuxième région d’intérêt optique comportant une autre portion qui n’est pas située en regard de la cellule réceptrice.

Dans le contexte de la présente invention, la première région d’intérêt optique est distincte de la deuxième région d’intérêt optique. En outre, la cellule émettrice du capteur est préférentiellement distincte de la cellule réceptrice dudit capteur.

Dans l’ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention, le capteur est préférentiellement du type d’un LIDAR, acronyme anglais de « Laser Imaging Detection And Ranging » signifiant système de détection et d’estimation de la distance par laser. D’une manière générale, le capteur est du type d’un capteur de distance configuré pour déterminer la distance d’un objet distant dudit capteur par mesure d’un temps de vol entre un rayonnement émis par la cellule émettrice du capteur au travers de la première région d’intérêt optique et un rayonnement reçu par ledit capteur au niveau de sa cellule réceptrice au travers de la deuxième région d’intérêt optique.

De manière préférentielle, lorsque l’ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention est mis en œuvre sur un véhicule automobile, les directions latérales, verticales et longitudinales sont prises respectivement selon une direction latérale du véhicule automobile s’étendant entre deux ailes latérales dudit véhicule automobile, selon une direction verticale du véhicule automobile s’étendant entre des roues et un pavillon de toit dudit véhicule automobile, et selon une direction longitudinale du véhicule automobile s’étendant entre un parechoc arrière et un parechoc avant dudit véhicule automobile.

L’ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :

- selon une première variante de réalisation, l’au moins un transducteur d’ondes comporte exactement un transducteur d’onde, le transducteur d’ondes étant configuré pour générer une première onde se propageant en direction de et dans la première région d’intérêt optique et une deuxième onde se propageant en direction de et dans la deuxième région d’intérêt optique. Cette configuration avantageuse autorise une simplicité de montage et des coûts de production réduits : l’unique transducteur d’onde permet ainsi de générer l’onde correspondante en direction de et au travers de chacune des deux régions d’intérêt optique ;

- dans cette première variante de réalisation, le transducteur d’onde est avantageusement situé dans une zone intercalaire de l’au moins une surface optique, la zone intercalaire étant située dans une position intermédiaire entre les deux régions d’intérêt optique. Dans le contexte de l’invention, la position intermédiaire s’entend selon n’importe quelle direction, en fonction de la disposition relative des régions d’intérêt optique. A titre d’exemple non limitatif, chaque au moins un transducteur d’onde est situé latéralement entre la première région d’intérêt optique et la deuxième région d’intérêt optique, et/ou chaque au moins un transducteur d’onde est situé verticalement entre la première région d’intérêt optique et la deuxième région d’intérêt optique, et/ou chaque au moins un transducteur d’onde est situé longitudinalement entre la première région d’intérêt optique et la deuxième région d’intérêt optique ;

- dans cette première variante de réalisation, le transducteur d’ondes s’étend de manière parallèle à un bord de l’une et/ou l’autre des régions d’intérêt optique. Cette configuration avantageuse permet de favoriser la propagation de l’onde générée par le transducteur d’ondes en direction de la première et de la deuxième région d’intérêt optique ;

- selon une deuxième variante de réalisation alternative à la première variante de réalisation, l’au moins un transducteur d’ondes comporte (i) un premier transducteur d’onde configuré pour générer une première onde de sorte à ce qu’elle se propage vers et dans la première région d’intérêt optique, et (ii) un deuxième transducteur d’onde configuré pour générer une deuxième onde de sorte à ce qu’elle se propage vers et dans la deuxième région d’intérêt optique. Cette configuration avantageuse permet de disposer de plus de puissance pour nettoyer chaque région d’intérêt optique de l’au moins une surface optique ;

- dans la deuxième variante de réalisation, au moins un, et préférentiellement chaque transducteur d’onde comporte un organe réflecteur configuré pour réfléchir l’onde générée de sorte à la réfléchir en direction d’au moins une des région d’intérêt optique de l’au moins une surface optique. Eventuellement, au moins un, et préférentiellement chaque, transducteur d’onde comporte un organe réflecteur configuré pour réfléchir l’onde générée par l’un des transducteurs d’onde, de sorte que les ondes générées par les transducteurs d’onde ne se propagent pas dans la zone intercalaire de l’au moins une surface optique. En d’autres termes, la première onde générée par le premier transducteur d’onde est du type d’une onde unidirectionnelle se propageant en direction et au travers de la première région d’intérêt optique, et la deuxième onde générée par le deuxième transducteur d’onde est du type d’une onde unidirectionnelle se propageant en direction et au travers de la deuxième région d’intérêt optique ;

- dans la deuxième variante de réalisation, le premier transducteur d’onde s’étend parallèlement au deuxième transducteur d’onde. Selon un premier mode de réalisation, les transducteurs d’onde sont colinéaires l’un à l’autre, lesdits transducteurs d’onde s’étendant ensemble le long d’un unique bord de l’au moins une surface optique et/ou des deux régions d’intérêt optique. Selon un deuxième mode de réalisation alternatif ou complémentaire au premier mode de réalisation, au moins un des transducteurs d’onde, et préférentiellement les deux transducteurs d’onde, est situé dans une zone intercalaire de l’au moins une surface optique, la zone intercalaire étant située dans une position intermédiaire entre les deux régions d’intérêt optique. Dans ce deuxième mode de réalisation, la position intermédiaire s’entend selon n’importe quelle direction, en fonction de la disposition relative des régions d’intérêt optique. A titre d’exemple non limitatif, chaque transducteur d’onde est situé latéralement entre la première région d’intérêt optique et la deuxième région d’intérêt optique, et/ou chaque transducteur d’onde est situé verticalement entre la première région d’intérêt optique et la deuxième région d’intérêt optique, et/ou chaque transducteur d’onde est situé longitudinalement entre la première région d’intérêt optique et la deuxième région d’intérêt optique.

- dans la deuxième variante de réalisation, lorsque les transducteurs d’onde sont situés dans la zone intercalaire de l’au moins une surface optique, une distance séparant le premier transducteur d’onde au deuxième transducteur d’onde est comprise entre 5% et 10% d’une dimension d’un bord le plus long de l’au moins une surface optique. Eventuellement, la distance séparant le premier transducteur d’onde au deuxième transducteur d’onde est inférieure à 30 mm, de préférence inférieure à 20 mm, de préférence inférieure à 10 mm. Ces configurations avantageuses permettent de limiter les interférences entre les transducteurs d’onde tout en limitant les dimensions de la zone intercalaire de l’au moins une surface optique, de sorte à autoriser des régions d’intérêt optique les plus grandes possibles ;

- dans l’une ou l’autre des variantes de réalisation, chaque au moins un transducteur d’onde s’étend le long d’un bord de la région d’intérêt optique correspondante, et selon une longueur comprise entre 80% et 120% d’une longueur du bord de ladite région d’intérêt optique. De manière préférentielle, chaque au moins un transducteur d’onde s’étend sur une longueur au moins égale à la longueur du bord de la région d’intérêt optique contre ou en regard duquel il est installé. Cette configuration avantageuse permet de garantir un nettoyage optimal de toute la surface de la région d’intérêt optique avec laquelle l’au moins un transducteur d’onde collabore ;

- selon un troisième mode de réalisation de la deuxième variante de réalisation, les transducteurs d’onde sont situés de part et d’autre des régions d’intérêt optique de l’au moins une surface optique, lesdites régions d’intérêt optique étant situées dans une position intermédiaire entre les deux transducteurs d’onde. Dans ce cas, les transducteurs d’ondes sont orientés parallèlement l’un à l’autre et de part et d’autre des régions d’intérêt optique. En particulier, au moins un des transducteurs d’ondes, et préférentiellement les deux transducteurs d’ondes, est situé dans une zone périphérique de l’au moins une surface optique. De manière avantageuse, les deux transducteurs d’ondes sont situés dans la zone périphérique de l’au moins une surface optique, lesdits transducteurs d’ondes se faisant face l’un à l’autre, de sorte que l’onde générée par l’un d’entre eux se propage en direction de l’autre transducteur d’ondes ;

- dans la deuxième variante de réalisation, selon un quatrième mode de réalisation de l’invention, une orientation du premier transducteur d’onde est sécante avec une orientation du deuxième transducteur d’onde. En d’autres termes, le premier transducteur d’onde et le deuxième transducteur d’onde forment entre eux un angle non nul, de sorte qu’une direction de propagation de l’onde générée par le premier transducteur d’ondes est sécante avec une direction de propagation de l’onde générée par le deuxième transducteur d’ondes. De manière avantageuse, le premier et le deuxième transducteur d’onde sont perpendiculaires l’un à l’autre ;

- dans le quatrième mode de réalisation, les transducteurs d’ondes peuvent être tous situés dans une zone périphérique de l’au moins une surface optique, ou le premier transducteur d’ondes est situé dans la zone périphérique de l’au moins une surface optique tandis que le deuxième transducteur d’ondes est situé dans la zone intercalaire de l’au moins une surface optique ;

- dans l’une ou l’autre des variantes de réalisation, la couche piézoélectrique de chaque au moins un transducteur d’onde forme au moins une bande s’étendant sur une face de l’au moins une surface optique ;

– selon une configuration préférée de l’invention, chaque au moins un transducteur d’onde est situé à proximité de l’au moins une surface optique, et notamment à proximité des régions d’intérêt optique correspondantes. Par « proximité », on comprend que chaque au moins un transducteur d’ondes est situé dans ou contre un plan de l’au moins une surface optique prise au niveau de l’une et/ou l’autre de ses régions d’intérêt optique. Le plan considéré est ici une face interne ou une face externe de l’au moins une surface optique. Alternativement, chaque au moins un transducteur d’onde est situé, selon une direction sensiblement au rayonnement émis et/ou capté par le capteur de l’ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention, à une distance inférieure à une valeur de référence, par exemple égale à 50 mm. Dans le contexte de la présente invention, la proximité entre l’au moins une surface optique et l’au moins un transducteur d’ondes permet de garantir une bonne propagation de l’onde générée par l’au moins un transducteur d’onde dans ladite au moins une surface optique, et plus particulièrement au niveau de ses régions d’intérêt optique ;

- dans l’une ou l’autre des variantes de réalisation, chaque transducteur d’onde comporte préférentiellement plusieurs transducteurs d’onde qui partagent la même couche piézoélectrique. Dans ce cas, les transducteurs d’onde sont disposés électriquement en série les uns par rapport aux autres ou en parallèle les uns par rapport aux autres, ou pilotés de manière indépendante les uns des autres ;

- la couche piézoélectrique présente une épaisseur comprise entre 1 µm et 500 µm. De manière avantageuse, la couche piézoélectrique présente une épaisseur inférieure à 250 µm, voire inférieure à 10 µm. De préférence, l’épaisseur de la couche piézoélectrique est définie en fonction de l’épaisseur de l’au moins une surface optique avec laquelle l’au moins un transducteur d’onde est destiné à collaborer. En particulier, un rapport entre l’épaisseur de l’au moins une surface optique et celle de la couche piézoélectrique est de préférence supérieur à 2, de préférence supérieur à 10, voire supérieur à 50. Dans le contexte de l’invention, l’épaisseur de la couche piézoélectrique est prise selon une direction perpendiculaire à la face de ladite couche piézoélectrique destinée à être en contact avec l’au moins une surface optique, et l’épaisseur de l’au moins une surface optique est prise selon une direction perpendiculaire à ladite surface optique ;

- la couche piézoélectrique est éventuellement déposée sur l’au moins une surface optique par un procédé choisi parmi le dépôt physique en phase vapeur, le dépôt chimique en phase vapeur, la pulvérisation magnétron et la résonance cyclotronique électronique. Alternativement, la couche piézoélectrique est fixée solidairement à l’au moins une surface optique par collage. Cette configuration est notamment préférée dans le cas d’une couche piézoélectrique de plus grande épaisseur ;

– de manière avantageuse, la couche piézoélectrique est formée d’un matériau choisi dans le groupe formé par le niobate de lithium, le nitrure d’aluminium, l’oxyde de zinc, le titano-zircanate de plomb, et leurs mélanges ;

- la couche piézoélectrique est alternativement opaque à la lumière visible ou transparente. Par « transparent », ou « opaque », on entend respectivement une transparence ou une opacité à un rayonnement électromagnétique dont un spectre d’émission est compris dans le visible pour l’œil humain et/ou dans l’infrarouge et/ou dans l’ultraviolet.

- de manière avantageuse, la ou les couches piézoélectriques de chaque au moins un transducteur d’onde comportent des électrodes de polarité configurées pour permettre une polarisation électrique de la couche piézoélectrique nécessaire à son fonctionnement. De manière avantageuse, les électrodes de polarité sont à un potentiel électrique opposée, c’est-à-dire qu’elles sont destinées à être alimentées électriquement par des tensions électriques de signes opposés.

– préférentiellement, les électrodes de polarité comportent chacune un peigne comportant une branche à partir de laquelle des doigts s’étendent, la branche et les doigts formant ensemble ledit peigne. De préférence, les peignes de chaque électrode de polarité sont interdigités, c’est-à-dire que les doigts de chaque peigne sont placés en regard les uns des autres de manière alternées. De manière avantageuse, chacun des doigts d’un peigne présente une largeur égale au quart de la longueur d’onde fondamentale de l’onde générée par l’au moins un transducteur d’onde correspondant. Complémentairement ou alternativement, un intervalle entre deux doigts consécutifs d’un même peigne est égal au quart de la longueur d’onde fondamentale de l’onde générée par l’au moins un transducteur d’onde correspondant. Ainsi, d’une manière générale, l’intervalle entre les doigts d’un peigne formant l’une des électrodes de polarité détermine la fréquence de résonance du transducteur d’onde correspondant. Ainsi, la mise polarisation électrique alternative des électrodes de polarité opposées induit une réponse mécanique du matériau piézoélectrique, ce dernier se dilatant et se contractant sous l’effet de la polarisation électrique. Il en résulte la génération de l’onde de surface qui se propage alors dans l’au moins une surface optique en direction des régions d’intérêt optique ;

- de manière avantageuse les électrodes de polarité sont métalliques. Elles peuvent être en chrome, ou aluminium ou en la combinaison d’une couche d’accroche telle que le titane et une couche conductrice telle que l’or. En variantes, les électrodes de polarité peuvent être en un oxyde transparent conducteur, par exemple choisi parmi l’oxyde d’indium étain, l’oxyde de zinc dopé à l’aluminium et leurs mélanges. En particulier, chaque au moins un transducteur d’onde peut être transparent et être formé de telles électrodes et d’une couche piézoélectrique transparente en niobate de lithium ou en oxyde de zinc.

- les électrodes de polarité sont par exemple déposées sur la couche piézoélectrique par un procédé d’évaporation ou de pulvérisation et mises en forme par photolithographie. Alternativement, les électrodes de polarité peuvent aussi être imprimées, par exemple par impression jet d’encre. En particulier, elles peuvent être imprimées sur un matériau thermoplastique souple, et être appliquées par transfert sur la couche piézoélectrique ;

- chaque au moins un transducteur d’onde est relié électriquement à une source de polarisation par l’intermédiaire de connecteurs électriques qui s’étendent entre lesdits au moins un transducteurs d’onde et au travers de la zone intercalaire de l’au moins une surface optique. Les connecteurs électriques sont reliés électriquement aux électrodes de polarité afin de fournir une énergie électrique nécessaire au fonctionnement de l’au moins un transducteur d’onde ;

- les régions d’intérêt optique de l’au moins une surface optique sont non superposées avec l’au moins un transducteur d’onde de l’ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention. En d’autres termes, l’au moins un transducteur est situé à distance de chaque région d’intérêt optique de l’au moins une surface optique. En d’autres termes encore, l’au moins un transducteur est situé sur une région de l’au moins une surface optique, dite région de transduction, différente et disjointe des régions d’intérêt optique de ladite surface optique. Cette configuration avantageuse permet de ne pas occulter chaque région d’intérêt optique et de permettre le bon fonctionnement du capteur. De manière similaire, dans le cas où l’au moins une surface optique est une surface de protection pour le capteur, cette configuration avantageuse permet de ne pas occulter chaque région d’intérêt optique et de permettre le bon fonctionnement du capteur situé en regard et captant et/ou émettant un rayonnement au travers de ladite région d’intérêt optique ;

- la face de l’au moins une surface optique est éventuellement rugueuse. Dans ce cas, des rugosités formant la face de l’au moins une surface optique sont de préférence inférieures à la longueur d’onde fondamentale de l’onde générée par l’au moins un transducteur d’onde, afin d’éviter qu’elles n’affectent significativement leur propagation ;

- l’au moins une surface optique peut être plane. L’au moins une surface optique peut se présenter sous la forme d’une plaque. Eventuellement, l’au moins une surface optique peut être formée par une lentille. Une épaisseur de la plaque – prise selon une direction perpendiculaire à un plan local de l’au moins une surface optique, est comprise entre 100 µm et 5 mm. Par « épaisseur de l’au moins une surface optique », on considère la plus petite dimension de l’au moins une surface optique mesurée selon une direction perpendiculaire à la surface sur laquelle se propage l’onde générée par l’au moins un transducteur d’onde ;

- l’au moins une surface optique peut être orientée et inclinée selon n’importe quelle orientation et/ou suivant n’importe quelle inclinaison. En particulier l’au moins une surface optique peut être disposée parallèlement par rapport à un plan horizontal, ou elle peut former un angle α supérieur à 10°, voire supérieur à 20°, voire supérieur à 45°, voire supérieure à 70° par rapport au plan horizontal. Eventuellement, l’au moins une surface optique peut être disposée verticalement ;

- l’au moins une surface optique comporte une portion acoustiquement conductrice, de préférence en verre, chaque au moins un transducteur d’onde étant couplé acoustiquement à la portion acoustiquement conductrice, de sorte que l’onde générée par l’au moins un transducteur d’onde se propage dans la portion acoustiquement conductrice de l’au moins une surface optique. La portion acoustiquement conductrice de l’au moins une surface optique s’étend sur tout ou partie de l’au moins une surface optique. De préférence, la portion acoustiquement conductrice de l’au moins une surface optique comporte les régions d’intérêt optique de ladite surface optique. Cette configuration avantageuse permet de garantir une meilleure réponse des régions optiques d’intérêt lorsque l’au moins un transducteur d’onde est fonctionnel, permettant ainsi de garantir l’efficacité du nettoyage de chaque région optique d’intérêt de l’au moins une surface optique ;

- l’au moins une surface optique comporte un revêtement monocouche ou multicouche qui recouvre une face de la portion acoustiquement conductrice. L’au moins une surface optique comporte un empilement formé au moins d’une portion acoustiquement isolante et de la portion acoustiquement conductrice empilées l’une sur l’autre. La portion acoustiquement conductrice est préférentiellement montée de manière amovible sur la portion acoustiquement isolante ;

- l’au moins une surface optique est de préférence optiquement transparente. Par « transparent » on entend une transparence à un rayonnement électromagnétique dont un spectre d’émission est compris dans le visible pour l’œil humain et/ou dans l’infrarouge et/ou dans l’ultraviolet ;

- l’au moins une surface optique est translucide ou transparente – au regard du rayonnement passant au travers de ladite surface optique ;

- l’au moins une surface optique peut être située en regard et à distance des cellules émettrice et/ou réceptrice dudit capteur de sorte qu’elle ne soit pas en contact avec lui, dans une direction sensiblement parallèle au rayonnement émis ou capté par le capteur. Alternativement, l’au moins une surface optique peut être directement au contact de la lentille de la cellule émettrice et/ou de la cellule réceptrice ;

– alternativement encore, l’au moins une surface optique est formée par une lentille de la cellule émettrice et/ou une lentille de la cellule réceptrice du capteur. D’une manière générale, les lentilles sont destinées à transformer et/ou dévier le rayonnement généré ou capté par les cellules émettrice et/ou réceptrice du capteur et situées en regard. Alternativement, l’au moins une surface optique est un organe de protection optique qui ne transforme et/ou ne dévie pas le rayonnement traversant l’au moins une surface optique, par exemple pour protéger le capteur En d’autres termes, selon l’invention, le capteur comporte, au niveau de la cellule émettrice et/ou la cellule réceptrice, l’au moins une surface optique qui est alors une lentille pour ladite cellule émettrice et/ou ladite cellule réceptrice , ou l’au moins une surface optique est un organe de protection de la cellule émettrice et/ou de la cellule réceptrice du capteur ;

– l’ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention comporte une unité de traitement configurée pour analyser, de préférence seulement, le rayonnement émis et/ou capté par le capteur au travers des régions d’intérêt optique correspondantes ;

- l’au moins un transducteur d’onde de l’ensemble de détection sont disposés hors d’un champ optique de la cellule émettrice et de la cellule réceptrice du capteur. Cette configuration avantageuse permet ainsi de limiter d’éventuels effets d’ombrage sur le capteur, optimisant ainsi la captation et/ou l’émission du rayonnement au travers de l’au moins une surface optique. Dans le contexte de l’invention, le « champ optique » est la portion de l’espace en direction de laquelle l’un des cellules du capteur est apte à émettre un rayonnement et/ou en provenance de laquelle elle est apte à capter un rayonnement ;

- chaque au moins un transducteur d’onde est couplé acoustiquement à l’au moins une surface optique afin de pouvoir générer l’onde au travers de la région d’intérêt optique correspondante ;

- selon une première variante de réalisation, chaque au moins un transducteur d’onde est fixé solidairement sur l’au moins une surface optique. En particulier chaque transducteur d’onde est fixé solidairement sur l’au moins une surface optique par tout moyen, tel que par exemple par collage au moyen d’un adhésif polymérique qui couple acoustiquement chaque transducteur d’onde à l’au moins une surface optique, ou par adhérence moléculaire, ou au moyen d’une couche fine métallique assurant l’adhérence entre l’au moins une surface optique et la couche piézoélectrique de chaque transducteur d’onde, ou au moyen d’un procédé comportant une étape de fusion d’une portion de la couche piézoélectrique et/ou d’une portion de l’au moins une surface optique suivie par une étape consistant à comprimer ensemble la couche piézoélectrique et l’au moins une surface optique, les portions respectives en fusion de l’au moins une surface optique et de la couche piézoélectrique étant en contact l’une de l’autre. Alternativement, chaque au moins un transducteur d’onde est fixé solidairement à l’au moins une surface optique par tout moyen de fixation, permanent ou démontable, tel que par exemple par l’intermédiaire de vis de fixation ou par l’intermédiaire d’au moins un clip de fixation ;

- selon une deuxième variante de réalisation, chaque au moins un transducteur d’onde est disposé dans une position intermédiaire entre l’au moins une surface optique et le capteur, relativement au rayonnement capté et/ou émis par le capteur. Ainsi, chaque au moins un transducteur d’onde est protégé par l’au moins une surface optique des intempéries et/ou des projections, l’au moins une surface optique jouant le rôle de surface protectrice pour l’au moins un transducteur d’onde. Dans cette deuxième variante de réalisation, chaque au moins un transducteur d’onde est alors configuré pour générer l’onde – préférentiellement du type d’une onde de Lamb – de manière à ce qu’elle atteigne la face de l’au moins une surface optique opposée à au capteur et au contact de laquelle un corps, par exemple une goutte de pluie, est éventuellement présent ;

- selon une troisième variante de réalisation, l’au moins une surface optique est disposée dans une position intermédiaire entre l’au moins un transducteur d’onde et le capteur, relativement au rayonnement capté et/ou émis par ledit capteur. Dans cette variante de réalisation, l’au moins une surface optique n’est plus une surface protectrice pour l’au moins un transducteur d’onde, mais elle peut en demeurer une pour le capteur. En d’autres termes, dans cette variante de réalisation, l’au moins un transducteur est au contact de la face de l’au moins une surface optique opposée au capteur. Dans ce cas, l’au moins un transducteur d’onde est configuré pour émettre une onde – préférentiellement du type d’une onde de surface ultrasonore – qui se propage sur cette face. Dans cette variante de réalisation, l’ensemble de protection comporte avantageusement un cache superposé à chaque au moins un transducteur d’onde et configuré pour définir un logement de protection dudit au moins un transducteur d’onde. De manière avantageuse, le cache est configuré pour laisser passer l’onde générée par l’au moins un transducteur d’onde vers la région d’intérêt optique concernée ;

- l’au moins une surface optique comprend une face dite « interne » configurée pour être disposée en regard des cellules émettrice et réceptrice et une face dite « externe » destinée à être exposée aux intempéries et/ou projections ;

– dans l’une ou l’autre des variantes de réalisation détaillées ci-dessus, l’au moins un transducteur d’onde peut être fixé sur la face externe de l’au moins une surface optique et/ou sur la face interne de ladite au moins une surface optique ;

– le capteur peut comporter un boitier logeant la cellule émettrice et la cellule réceptrice, l’au moins une surface optique étant montée sur le boitier de manière permanente ou amovible. Un tel boitier forme ainsi un système indépendant et complet ;

- l’au moins une surface optique peut être fixée solidairement au boitier de l’ensemble de protection de manière permanente et non démontable, ou de manière non permanente et amovible ;

- on comprend que l’au moins une surface optique peut être configurée pour fermer le boitier. En d’autres termes, le boitier forme un logement pour les cellules émettrice et réceptrice, débouchant vers l’extérieur via une ouverture, l’ouverture pouvant être configurée pour être fermée par l’au moins une surface optique ;

– éventuellement, l’au moins un transducteur d’onde est simultanément fixé solidairement au boitier et en couplage acoustique avec l’au moins une surface optique du capteur. Chaque au moins transducteur d’onde est fixé solidairement au boitier par tout moyen de fixation connu, tel que par exemple par collage, par encliquetage, par soudage ou par bridage via une pièce de bridage mécanique permettant de solidariser ledit au moins un transducteur d’onde audit boitier. La fixation de l’au moins un transducteur d’onde au boitier est du type d’une fixation définitive ou démontable. Cette configuration avantageuse permet de faciliter le montage de l’au moins un transducteur qui peut être préinstallé sur le boitier avec l’intégration du capteur et de sa surface optique ;

– dans le cas où l’au moins une surface optique est située à distance des cellules émettrice et réceptrice du capteur, alors l’au moins une surface optique est fixée solidairement au boitier par tous moyens connus de l’homme du métier, par exemple par encliquetage. En particulier, le boitier comporte par exemple une gorge périphérique située au niveau de l’ouverture dudit boitier, la gorge périphérique collaborant avec un bord périphérique de l’au moins une surface optique afin de permettre une fixation de l’au moins une surface optique sur le boitier. Dans ce cas, l’au moins une surface optique est ainsi configurée pour obturer l’ouverture du boitier. Alternativement ou complémentairement, l’au moins une surface optique est collée sur le boitier. Cette configuration avantageuse permet en outre d’assurer une étanchéité à l’air et à l’eau afin de protéger le capteur et, le cas échéant, l’au moins un transducteur d’onde logé dans le boitier. Alternativement, l’au moins une surface optique est fixée solidairement au boitier par vissage ou par verrouillage à l’aide d’au moins un clip de verrouillage collaborant avec le boitier de sorte à maintenir en prise un bord périphérique de l’au moins une surface optique cotre ledit boitier. Alternativement encore, l’au moins une surface optique est liée solidairement au boitier par surmoulage, ledit surmoulage recouvrant à la fois une partie du boitier et une partie de l’au moins une surface optique, en particulier au niveau de son bord périphérique ;

– dans le cas où l’au moins une surface optique est liée au capteur et à ses cellules réceptrice et émettrice, formant ainsi une lentille pour ledit capteur, l’au moins une surface optique peut être liée aux cellules réceptrice et émettrice par tout moyen connu de l’homme du métier. A titre d’exemple non limitatif, l’au moins une surface optique est préférentiellement collée contre la cellule réceptrice et/ou la cellule émettrice afin de garantir un bon couplage optique. Alternativement ou complémentairement, l’au moins une surface optique est maintenue contre la cellule réceptrice et/ou la cellule émettrice du capteur par un collier de bridage en appui contre un bord périphérique de l’au moins une surface optique.

Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant un ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements.

Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

illustre une vue de profil d’un premier exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention ;

illustre une vue de profil d’un deuxième exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention ;

illustre une vue de dessus d’un troisième exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention ;

illustre une vue de dessus d’un quatrième exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention ;

illustre une vue de dessus d’un cinquième exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention ;

illustre une vue de dessus d’un sixième exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention ;

illustre une vue de dessus d’un septième exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au premier aspect de l’invention.

Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.

En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.

Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.

En référence aux FIGURES 1 à 6, l’invention concerne un ensemble de détection 500 comportant :

- un capteur 20 comportant une cellule émettrice 25 d’un faisceau lumineux et une cellule réceptrice 26 du faisceau lumineux réfléchis par un objet distant impacté par le faisceau lumineux, et une surface optique 10 présentant une première région d’intérêt optique 100A située en regard d’au moins une partie de la cellule émettrice 25 et une deuxième région d’intérêt optique 100B située en regard d’au moins une partie de la cellule réceptrice 26 ;

- au moins un transducteur d’onde 70, 70A, 70B couplé acoustiquement avec l’au moins une surface optique 10, l’au moins un transducteur d’onde 70, 70A, 70B étant configuré pour générer une onde se propageant à la fois vers et dans la première région d’intérêt optique 100A, et vers et dans la deuxième région d’intérêt optique 100B de sorte à nettoyer l’au moins une surface optique.

Sur les FIGURES 1A, 1B et 2, on a représenté schématiquement et de manière regroupée le faisceau lumineux émis par la cellule émettrice 25 du capteur 20 et le faisceau lumineux réceptionné par la cellule réceptrice 26 dudit capteur 20 sous la forme d’un rayonnement R.

Chaque au moins un transducteur d’onde 70, 70A, 70B est accouplé acoustiquement à l’au moins une surface optique 10 afin de générer une onde dans ou sur ladite surface optique 10 afin de pouvoir en ôter des corps 40 présents à sa surface, tels que par exemple des gouttes d’eau.

Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1A et 1B, le capteur 20 de l’ensemble de détection 500 comporte avantageusement un boitier 52.

Le boitier 52 définit une chambre 55 logeant la cellule émettrice 25 et la cellule réceptrice 26 du capteur 20.

La chambre 55 est délimitée au moins partiellement par une paroi 60 du boitier 52. La paroi 60 peut être pleine et/ou opaque.

La paroi 60 du boitier 52 comprend une ouverture 53 de sorte que la chambre débouche sur l’extérieur via cette ouverture 53. L’ouverture 53 est située en regard d’une embase 21 du capteur 20. Les cellules émettrice 25 et réceptrice 26 du capteur 20 sont orientées en regard de l’ouverture 53 de sorte à ce que la cellule émettrice 25 puisse émettre un faisceau lumineux vers l’extérieur du boitier 52 dudit capteur 20, et que la cellule réceptrice 26 puisse recevoir un faisceau lumineux réfléchi depuis l’extérieur du boitier 52.

L’au moins une surface optique 10 du capteur 20 est disposée entre, d’une part, les cellules émettrice 25 et réceptrice 26 du capteur 20 et, d’autre part, l’extérieur du boitier 52. Autrement dit, l’au moins une surface optique 10 s’étend au travers de l’ouverture 53 de sorte que le faisceau lumineux émis et le faisceau lumineux réfléchi puisse passer au travers de l’au moins une surface optique 10.

Dans les exemples de réalisation des FIGURES 1A et 1B, l’au moins une surface optique 10 obture la totalité de l’ouverture 53 du boitier 52, de sorte à fermer la chambre 55. Par exemple, si la paroi 60 du boitier 52 est pleine, la chambre 55 peut être fermée de manière étanche à l’air et à l’eau. Ainsi, la cellule émettrice 25 et la cellule réceptrice 26 sont protégées des intempéries.

L’au moins une surface optique 10 peut être liée au boitier 52 par tous moyens, tels que par exemple par collage, par bridage, par vissage ou par engagement de l’au moins une surface optique 10 dans une gorge périphérique ménagée sur le boitier 52.

Dans les exemples de réalisation représentés sur les FIGURES 1A, 1B et 2, le capteur 20 de l’ensemble de détection 500 comporte une embase 21 qui supporte la cellule émettrice 25 et la cellule réceptrice 26 dudit capteur 20.

Le capteur 20 est configuré pour capter un rayonnement R – via sa cellule réceptrice 26 – et/ou pour émettre un rayonnement R via sa cellule émettrice 25. De manière avantageuse, le capteur comporte en outre une lentille 30 permettant d’orienter le rayonnement R émis et/ou capté vers la cellule 25,26 correspondante. Ainsi, dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1A et 2, l’au moins une surface optique 10 du capteur 20 forme directement la lentille 30 dudit capteur 20. En revanche, dans l’exemple de réalisation illustré sur la , l’au moins une surface optique 10 du capteur 20 est distincte de la lentille 30 dudit capteur 20 : l’au moins une surface optique 10 forme un organe de protection 35 pour les cellules émettrice 25 et réceptrice 26 du capteur 20, complémentaire à la lentille 30 dudit capteur 20 située à proximité desdites cellules 25, 26.

Selon un mode préféré de l’invention, le capteur 20 est du type d’un LIDAR : il est configuré pour émettre un rayonnement laser et capter en retour la partie réfléchie par un objet de ce rayonnement laser afin d’en déterminer une distance séparant l’objet du capteur 20.

Dans le contexte de l’invention telle que décrite sur les FIGURES, la direction longitudinale est prise selon une direction sensiblement parallèle au rayonnement R, et la direction latérale est définie selon une direction sensiblement perpendiculaire audit rayonnement R.

Dans le contexte de l’invention, chaque cellule émettrice 25 et réceptrice 26 du capteur 20 est caractérisé par un champ optique CO qui correspond à une portion de l’espace en provenance de laquelle elle est apte à acquérir et/ou émettre un rayonnement R. Hors de ce champ optique CO, aucun rayonnement R ne peut être émis et/ou capté par la cellule 25, 26 correspondante du capteur 20.

De manière avantageuse, l’au moins une surface optique 10 recouvre intégralement les cellules émettrice 25 et réceptrice 26, simultanément. De cette manière, l’au moins une surface optique 10 forme un organe de protection 35 pour le cellules émettrice 25 et réceptrice 26, en particulier lorsque l’au moins une surface optique 10 est additionnelle à la lentille 30, comme représenté sur la . Cependant, même dans les modes de réalisation illustrés sur les FIGURES 1A et 2, dans lesquels l’au moins une surface optique 10 du capteur 20 forme aussi la lentille 30 dudit capteur 20, ladite surface optique 10 offre une protection contre d’éventuelles projections sur les cellules émettrice 25 et réceptrice 26. Consécutivement, lorsque, par exemple, l’ensemble de détection 500 est monté sur un véhicule automobile qui se déplacer selon une direction X, l’au moins une surface optique 10 forme une barrière contre des corps 40, tels que par exemple des poussières, des particules de boue ou des gouttes de pluie, qui entrent alors en contact avec une face externe – dite face à nettoyer 45 – de l’au moins une surface optique 10, opposée au capteur 20.

De manière avantageuse, et afin de permettre au capteur 20 de fonctionner, l’au moins une surface optique 10 est transparente au rayonnement R reçu et/ou émis par les cellules 25, 26 correspondantes du capteur 20. Eventuellement, a minima, l’au moins une surface optique 10 est transparente au niveau de ses régions d’intérêt 100A, 100B.

Dans les différents exemples illustrés, l’au moins une surface optique 10 se présente sous la forme d’une plaque dont l’épaisseur e_pest par exemple comprise entre 0,5 mm et 5 mm.

Conformément à l’invention, l’ensemble de détection 500 comporte au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde configuré pour être couplé acoustiquement avec l’au moins une surface optique 10. Ainsi, l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est configuré pour générer au moins une onde WL qui se propage :

– selon une première direction et dans la première région d’intérêt optique 100A de l’au moins une surface optique 10 ; et

– selon une deuxième direction et dans la deuxième région d’intérêt optique 100B de l’au moins une surface optique 10.

La première direction et la deuxième direction peuvent être parallèles ou sécantes, orientée selon un même sens ou orientées selon des sens contraires ou opposés.

De manière avantageuse, chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde borde l’une et/ou l’autre région d’intérêt optique 100A, 100B de l’au moins une surface optique, de sorte à ce que lesdites régions d’intérêt optique 100A, 100B sont finalement non superposées avec chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde.

Pour l’ensemble de détection 500 conforme au premier aspect de l’invention, chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde est disposé hors du champ optique CO de la cellule émettrice 25 et de la cellule réceptrice 26 du capteur 20, de telle sorte que ledit au moins un transducteur d’onde 70, 70A, 70B d’onde n’interfère pas ou sensiblement pas avec le rayonnement R traversant les régions d’intérêt optique 100A, 100B.

Afin de permettre le fonctionnement de chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde de l’ensemble de détection 500, il est nécessaire de fournir une énergie électrique qui permettra par exemple de produire une oscillation mécanique de la couche piézoélectrique à l’origine de l’onde produite par ledit au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde. L’énergie électrique est acheminée par des connecteurs électriques 86 destinés à être reliés électriquement à une source de polarisation de l’ensemble de détection 500. Les connecteurs électriques 86 sont reliées électriquement aux électrodes de polarité 85. A cet effet, les connecteurs électriques 86 peuvent être reliés électriquement aux électrodes de polarité 85 selon toute forme d’architecture électrique, et notamment selon une ou plusieurs liaisons série et/ou parallèle reliant un ou plusieurs transducteurs 70, 70A, 70B d’onde entre eux.

Conformément à l’invention, chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde permet de générer une onde WL du type d’une onde ultrasonore de surface ou d’une onde de Lamb et/ou une onde de Rayleigh, ladite onde se propageant dans l’au moins une surface optique 10, au moins au niveau des régions d’intérêt optique 100A, 100B :

– dans le cas où l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est fixé solidairement directement au contact de l’au moins une surface optique 10, sur l’une ou l’autre de ses faces 90, 45, alors le fonctionnement de l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde conduit à générer directement une onde ultrasonore de surface qui se propage dans la face 90, 45 correspondante de l’au moins une surface optique 10 afin de se propager en direction et dans la région d’intérêt optique 100A, 100B correspondante. Dans ce mode de réalisation le couplage mécanique de l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde à l’au moins une surface optique 10 permet de garantir simultanément son couplage acoustique et une bonne excitation de l’au moins une surface optique 10 au niveau de ses régions d’intérêt optique 100A, 100B. A titre d’exemple, les FIGURES 1A et 2 illustrent ainsi le cas dans lequel l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est fixé solidairement et couplé acoustiquement à l’au moins une surface optique 10, au niveau de sa face à nettoyer 45 ; et la illustre le cas dans lequel l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est fixé solidairement et couplé acoustiquement à l’au moins une surface optique 10, au niveau de sa face interne 90;

– dans le cas où l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est fixé solidairement et à distance de l’au moins une surface optique 10, du côté de l’une ou l’autre de ses faces 90, 45, alors le fonctionnement de l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde conduit à générer une onde de Lamb qui produira une onde acoustique de surface sur l’au moins une surface optique 10, ladite onde acoustique se propageant ensuite dans la face 90, 45 correspondante de l’au moins une surface optique 10, en direction et dans la région d’intérêt optique 100A, 100B correspondante.

En références aux FIGURES 1A à 6, certaines caractéristiques techniques propres à des exemples de réalisation différents de l’ensemble de détection 500 conforme au premier aspect de l’invention vont maintenant être décrits. Les caractéristiques techniques décrites plus haut demeurent valables pour tous les exemples de réalisation. En outre, certaines caractéristiques techniques des exemples de réalisations suivants sont compatibles et combinables avec certaines caractéristiques techniques décrites au travers d’autres exemples de réalisation. En particulier, et à titre d’exemples non limitatifs, les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1A et 1B sont compatibles et combinables avec les caractéristiques techniques de chaque exemple de réalisation décrit au travers des FIGURES 2 à 6.

Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1A, 1B, 2, 3 et 4, l’ensemble de détection 500 comprend au moins un transducteur d’onde 70, 70A, 70B situé dans une zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10. Conformément à l’invention, la zone intercalaire 200 dans laquelle est situé chaque l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est disposée entre les deux régions d’intérêt optique 100A, 100B de l’au moins une surface optique 10.

Selon une première alternative, représentée notamment sur les FIGURES 1A, 2 et 3, l’ensemble de détection 500 comporte un unique transducteur d’onde’70, 70A, 70B situé dans la zone intercalaire 200. Ainsi, le transducteur 70, 70A, 70B d’onde situé dans la zone intercalaire 200 est configuré pour générer au moins une onde WL en direction et dans les deux, régions d’intérêt optique 100A, 100B de l’au moins une surface optique 10.

Dans une deuxième alternative, l’ensemble de détection 500 comporte au moins deux transducteurs 70A, 70B d’onde qui situés dans la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10. Cette alternative est illustrée notamment par les FIGURES 1B et 4. Dans cette alternative, le premier transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui se propage exclusivement en direction et dans la première région d’intérêt optique 100A et (ii) le deuxième transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui se propage exclusivement en direction et dans la deuxième région d’intérêt optique 100B. A cet effet, chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde comporte alors avantageusement un organe réflecteur configuré pour réfléchir l’onde WL générée par ledit transducteur 70, 70A, 70B d’onde et s’étendant en direction de l’autre transducteur 70, 70A, 70B d’onde. Ainsi, l’onde WL générée par les transducteurs 70, 70A, 70B d’onde ne se propagent pas vers et dans la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10. A contrario, l’onde WL générée par chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde se propage uniquement en direction et dans la région d’intérêt optique 100A, 100B située en regard dudit transducteur 70, 70A, 70B d’onde et à l’opposé de la zone intercalaire 200 relativement audit transducteur 70, 70A, 70B d’onde considéré.

Dans la première ou la deuxième alternative, l’ensemble de détection 500 peut éventuellement comporter d’autre(s) transducteur(s) d’onde 70, 70A, 70B situés en dehors de la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10.

En outre, dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1A et 2, chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est situé sur la face à nettoyer 45 de l’au moins une surface optique 10. La face à nettoyer 45 est la face de l’au moins une surface optique 10 sur laquelle sont situés les corps 40 à évacuer par l’au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde. En d’autres termes, dans l’ensemble de détection 500, la face à nettoyer 45 est la face de l’au moins une surface optique 10 qui est située à l’opposé du capteur 20.

Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1B et 4, l’ensemble de détection 500 comprend au moins deux transducteurs d’onde 70, 70A, 70B situés dans la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10. Le premier transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui se propage exclusivement en direction et dans la première région d’intérêt optique 100A et le deuxième transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui se propage exclusivement en direction et dans la deuxième région d’intérêt optique 100B. A cet effet, chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde comporte alors avantageusement un organe réflecteur configuré pour réfléchir l’onde WL générée par ledit transducteur 70, 70A, 70B d’onde et s’étendant en direction de l’autre transducteur 70, 70A, 70B d’onde. Ainsi, l’onde WL générée par les transducteurs 70, 70A, 70B d’onde ne se propagent pas vers et dans la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10. A contrario, l’onde WL générée par chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde se propage uniquement en direction et dans la région d’intérêt optique 100A, 100B située en regard dudit transducteur 70, 70A, 70B d’onde et à l’opposé de la zone intercalaire 200 relativement audit transducteur 70, 70A, 70B d’onde considéré.

Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1B et 4, l’ensemble de détection 500 peut éventuellement comporter d’autre(s) transducteur(s) d’onde 70, 70A, 70B situés en dehors de la zone intercalaire 200 de l’au moins une surface optique 10.

En outre, dans l’exemple de réalisation illustré sur la , chaque au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est situé sur une face interne 90 de l’au moins une surface optique 10. La face interne 90 est formée par la face opposée à la face à nettoyer 45 de l’au moins une surface optique 10. En d’autres termes, dans l’ensemble de détection 500, la face interne 90 est la face de l’au moins une surface optique 10 qui est située directement en regard du capteur 20.

Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1B et 4, chaque région d’intérêt optique 100A, 100B est située en regard d’une seule cellule émettrice 25 ou réceptrice 26 du capteur 20. En d’autres termes, dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1B et 4, la cellule émettrice 25 du capteur est associée à la première région d’intérêt optique 100A de l’au moins une surface optique 10, de sorte que la première région d’intérêt optique 100A est située en regard d’uniquement la cellule émettrice 25 du capteur 20 ; et la cellule réceptrice 26 du capteur est associée à la deuxième région d’intérêt optique 100B de l’au moins une surface optique 10, de sorte que la deuxième région d’intérêt optique 100B est située en regard d’uniquement la cellule réceptrice 26 du capteur 20.

Dans l’exemple de réalisation illustré sur la , l’ensemble de détection 500 comprend au moins deux transducteurs d’onde 70, 70A, 70B situés dans une zone périphérique de l’au moins une surface optique 10, relativement aux régions d’intérêt optique 100A, 100B. Dans le contexte de l’invention, la zone périphérique de l’au moins une surface optique 10 est la zone située entre, d’une part, l’une ou l’autre des régions d’intérêt optique 100A, 100B de l’au moins une surface optique 10 et, d’autre part, un boitier de l’ensemble de détection non représenté sur les FIGURES.

Dans cet exemple de réalisation, la cellule émettrice 25 du capteur 20 s’étend à la fois en regard de la première région d’intérêt optique 100A et en regard de la deuxième région d’intérêt optique 100B. Les transducteurs 70, 70A, 70B d’onde sont situés dans la zone périphérique de l’au moins une surface optique 10 et de manière adjacente selon une direction d’élongation des cellules 25, 26 du capteur 20. En d’autres termes, les transducteurs 70, 70A, 70B d’onde sont placés parallèlement l’un à l’autre, et préférentiellement colinéaires l’un à l’autre, de manière à s’étendre dans la zone périphérique de l’au moins une surface optique 10 selon une direction sensiblement parallèle à la direction d’élongation des cellules 25, 26 du capteur 20.

A cet effet, chaque transducteur 70, 70A, 70B d’onde comporte alors avantageusement un organe réflecteur configuré pour réfléchir l’onde WL générée par ledit transducteur 70, 70A, 70B d’onde et s’étendant en direction de l’autre transducteur 70, 70A, 70B d’onde.

Ainsi, l’onde WL générée par les transducteurs 70, 70A, 70B d’onde se propage exclusivement en direction et dans les régions d’intérêt optique 100A, 100B de l’au moins une surface optique 10. Plus particulièrement, dans l’exemple de réalisation illustré sur la , le premier transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui se propage exclusivement en direction et dans la première région d’intérêt optique 100A et le deuxième transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui se propage exclusivement en direction et dans la deuxième région d’intérêt optique 100B.

Dans l’exemple de réalisation illustré sur la , l’ensemble de détection 500 comprend au moins deux transducteurs d’onde 70, 70A, 70B situés dans la zone périphérique de l’au moins une surface optique 10, relativement aux régions d’intérêt optique 100A, 100B.

En outre, les transducteurs 70, 70A, 70B d’onde sont placés de manière sécante l’un par rapport à l’autre, et préférentiellement perpendiculairement l’un par rapport à l’autre. Ainsi, le premier transducteur 70A d’onde est configuré pour générer une onde WL qui se propage à la fois dans et au travers de chacune des régions d’intérêt optique 100A, 100B de l’au moins une surface optique 10, alors que le deuxième transducteur 70B d’onde est configuré pour générer une onde WL qui se propage uniquement dans et au travers de la deuxième région d’intérêt optique 100B.

Dans cet exemple de réalisation les cellules émettrice 25 et réceptrice 26 du capteur 20 sont chacune situées en regard simultanément de la première 100A et de la deuxième 100B région d’intérêt optique de l’au moins une surface optique 10.

Ainsi, la premier transducteur 70A d’onde génère une onde WL qui permet de pousser les corps 40 présents sur l’au moins une surface optique 10 en direction de la deuxième région d’intérêt optique 100B à partir de laquelle le deuxième transducteur 70B d’onde génère une onde WL qui permet de pousser lesdits corps 40 en dehors de la deuxième région d’intérêt optique 100B.

En synthèse, l’invention concerne un ensemble de détection 500 comportant un capteur 20 comportant une surface optique 10 présentant au moins une première région d’intérêt optique 100A et une deuxième région d’intérêt optique 100B séparée par une région intercalaire 200. Dans l’invention, au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde est couplé acoustiquement avec l’au moins une surface optique 10 du capteur 20 afin de générer une onde se propageant (i) vers et dans la première région d’intérêt optique 100A et (ii) vers et dans la deuxième région d’intérêt optique 100B. Selon l’invention, l’ensemble de détection 500 comporte au moins un transducteur 70, 70A, 70B d’onde générant l’onde simultanément vers et dans les deux régions d’intérêt optique 100A, 100B.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.

Claims (11)

1. Ensemble de détection (500) comportant :
   - un capteur (20) comportant une cellule émettrice (25) et une cellule réceptrice (26) d’un faisceau lumineux et au moins une surface optique (10) présentant une première région d’intérêt optique (100A) située en regard d’au moins une partie de la cellule émettrice (25) et une deuxième région d’intérêt optique (100B) située en regard d’au moins une partie de la cellule réceptrice (26) ;
   - au moins un transducteur (70, 70A, 70B) d’onde couplé acoustiquement avec l’au moins une surface optique (10), l’au moins un transducteur (70, 70A, 70B) d’onde étant configuré pour générer une onde (WL) se propageant vers et dans la première région d’intérêt optique (100A) et vers et dans la deuxième région d’intérêt optique (100B), de sorte à nettoyer les première et deuxième régions d’intérêt optique.
2. Ensemble de détection (500) selon la revendication 1, dans lequel l’au moins un transducteur d’onde (70, 70A, 70B) comporte exactement un transducteur d’onde (70), le transducteur d’onde (70) étant configuré pour générer une première onde (WL) se propageant en direction de et dans la première région d’intérêt optique (100A) et une deuxième onde (WL) se propageant en direction de et dans la deuxième région d’intérêt optique (100B).
3. Ensemble de détection (500) selon la revendication 1, dans lequel l’au moins un transducteur d’onde (70, 70A, 70B) comporte :
   - un premier transducteur (70A) d’onde configuré pour générer une première onde (WL) de sorte à ce qu’elle se propage vers et dans la première région d’intérêt optique (100A) ; et
   - un deuxième transducteur (70B) d’onde configuré pour générer une deuxième onde (WL) de sorte à ce qu’elle se propage vers et dans la deuxième région d’intérêt optique (100B).
4. Ensemble de détection (500) selon la revendication précédente, dans lequel chaque transducteur (70, 70A, 70B) d’onde comporte un organe réflecteur configuré pour réfléchir l’onde (WL) générée de sorte à la réfléchir en direction d’au moins une des régions d’intérêt optique (100A, 100B) de l’au moins une surface optique (10).
5. Ensemble de détection (500) selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel le premier transducteur (70A) d’onde s’étend parallèlement au deuxième transducteur (70B) d’onde.
6. Ensemble de détection (500) selon l’une quelconque des revendications 3 ou 4, dans lequel une orientation du premier transducteur (70A) d’onde est sécante avec une orientation du deuxième transducteur (70B) d’onde.
7. Ensemble de détection (500) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une surface optique (10) du capteur (20) est située en regard et à distance de la cellule émettrice (25) et/ou de la cellule réceptrice (26) dudit capteur (20).
8. Ensemble de détection (500) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel l’au moins une surface optique (10) est formée par une lentille de la cellule émettrice et/ou une lentille de la cellule réceptrice du capteur (20).
9. Ensemble de détection (500) selon la revendication 7, dans lequel le capteur (20) comporte un boitier (52) logeant la cellule émettrice (25) et la cellule réceptrice (26) l’au moins une surface optique (10) étant montée sur le boitier (52) de manière permanente ou amovible.
10. Ensemble de détection (500) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel chaque au moins un transducteur (70, 70A, 70B) d’onde est fixé sur l’au moins une surface optique (10), notamment par collage.
11. Véhicule automobile comportant un ensemble de détection (500) selon l’une quelconque des revendications précédentes.