FR3140839A1 - unité de protection et ensemble de détection pour véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
Titre : unité de protection et ensemble de détection pour véhicule automobile
L’invention concerne une unité de protection (1) d’un appareil (21) et un ensemble de détection (2) associant l’appareil (21) émettant ou captant un rayonnement (23) au travers d’une région d’intérêt d’une surface optique (10) de l’unité de protection (1). L’unité de protection (1) comporte en outre au moins un transducteur (13) d’ondes configuré pour générer une onde acoustique sur ou dans la surface optique (10) afin de nettoyer la région d’intérêt optique (12). Selon l’invention, l’unité de protection (1) comporte en outre une surface ajourée (30) située en regard de la surface optique (10), la surface ajourée (30) comportant une partie pleine (31) et au moins une ouverture (32) au travers de laquelle le rayonnement (23) émis et/ou capté par l’appareil (21) peut passer.
Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
Le contexte technique de la présente invention est celui des capteurs et en particulier des dispositifs de nettoyage d’une surface optique au travers de laquelle lesdits capteurs opèrent leurs mesures. Plus particulièrement, l’invention a trait à une unité de protection permettant de réaliser un tel nettoyage, à un ensemble de détection comportant une telle unité de protection et à un véhicule automobile.
D’une manière générale, la présente invention a trait à une unité de protection mettant en œuvre un transducteur d’ondes permettant de nettoyer des corps en contact avec la surface optique, au moyen d’ondes ultrasonores. Par « nettoyer », on comprend ici que le transducteur d’ondes 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.
En outre, 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 enfin des procédés de nettoyage permettant d’évacuer un liquide s’accumulant sur une surface optique du capteur via une génération et une propagation d’ondes ultrasonores dans ou sur la surface optique. En particulier, on connait le document WO 2012/095643 A1 qui décrit un procédé pour évacuer les gouttes de pluie par vaporisation ultrasonique. L’amplitude et la fréquence de vibration sont choisies de sorte que les gouttes de pluie tombant sur le pare-brise soient vaporisées dès qu’elles entrent dans une zone 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 de la zone vibratoire 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 ou située à proximité de surface exigües, ou encore situées en arrière de surfaces ajourées et rendant à la fois leur accès et leur nettoyage plus difficile.
La présente invention a pour objet de proposer une nouvelle unité de protection 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 faciliter le nettoyage d’une surface optique située en arrière d’une surface ajourée.
Un autre but de l’invention est de permettre un tel nettoyage tout en camouflant le transducteur d’ondes et en le rendant moins visible.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec une unité de protection d’une surface optique destinée à être associée à un appareil configuré pour capter et/ou émettre un rayonnement au travers d’une région d’intérêt optique de la surface optique, l’unité de protection comportant :
- la surface optique ;
- une surface ajourée solidaire de la surface optique et placée en regard de ladite surface optique, la surface ajourée comportant une partie pleine et au moins une ouverture ménagée dans la partie pleine ;
- au moins un transducteur d’ondes couplé mécaniquement à la surface optique et configuré pour générer une onde se propageant au travers de la surface optique et en direction de et/ou dans la région d’intérêt optique.
Dans le contexte de la présente invention, l’unité de protection permet de protéger un appareil destiné à être situé en arrière de la surface optique afin d’éviter que des poussières, des gouttes de pluie ou n’importe quelle particule n’atteigne l’appareil et n’entrave son bon fonctionnement. Dans le contexte de l’invention, l’unité de protection peut être mise en œuvre avec n’importe quel appareil d’un véhicule automobile, et prendre n’importe quelle forme.
Dans le contexte de la présente invention, la surface ajourée est une pièce mécanique posée en avant de la surface optique, relativement à une direction moyenne de propagation des ondes émises et/ou reçues par l’appareil avec lequel l’unité de protection est destinée à collaborer. La surface ajourée peut être formée d’une ou plusieurs pièces. La surface ajourée est solidaire de l’unité de protection, de sorte qu’il n’existe pas de mobilité entre la surface ajourée et la surface optique. A titre d’exemples non limitatifs, la surface ajourée peut être une grille, une calandre, une pièce de tôlerie présentant au moins une ouverture, une partie de parechocs présentant au moins une ouverture. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, la surface ajourée comporte un logo du véhicule automobile sur lequel l’unité de protection conforme au premier aspect de l’invention est destinée à être montée.
Dans le contexte de la présente invention, le logo prend la forme d’un poinçon ou d’un écusson dont les formes et les dimensions sont représentatives d’une marque de véhicule automobile ou d’un modèle de véhicule automobile. Dans le contexte de l’invention, le logo est préférentiellement du type d’un logo embarqué sur une face avant de véhicule automobile, et notamment au niveau d’une calandre de la face avant.
Ainsi, l’unité de protection selon le premier aspect de l’invention permet de combiner de manière optimale le logo d’un véhicule automobile et la présence d’appareils situés en arrière dudit logo, l’unité de protection permettant ainsi de proposer une configuration particulièrement avantageuse pour l’au moins un transducteur d’ondes afin d’autoriser un fonctionnement optimal.
Dans le contexte de la présente invention, les parties pleines de la surface ajourée forment des parties opaques notamment au rayonnement émis et/ou capté par l’appareil destiné à être situé en arrière. Les parties pleines sont par exemple des parties formées de matière, tandis que l’au moins une ouverture de la surface ajourée forme une partie exempte de matière.
A titre d’exemple non limitatif, la surface ajourée peut être formée de n’importe quel matériau, et notamment d’un matériau métallique ou plastique.
Dans le contexte de la présente invention, l’au moins un transducteur d’ondes est du type d’une puce électronique configurée pour pouvoir générer les ondes en question. A titre d’exemple non limitatif, l’au moins un transducteur d’ondes est du type d’un peigne électromécanique dont une polarisation électrique permet de générer les ondes, de sorte à ce qu’elles se propagent dans ou sur la surface optique, en direction de et/ou dans la région d’intérêt optique.
Les ondes générées par l’au moins un transducteur d’ondes présentent 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, les ondes générées par l’au moins un transducteur d’ondes présentent avantageusement une amplitude en surface – ou amplitude de déformation – comprise entre 1 nanomètre et 500 nanomètres.
Dans le contexte de la présente invention, les ondes générées par l’au moins un transducteur d’ondes sont du type d’une onde ultrasonore. Plus particulièrement, les ondes ainsi générées sont du type :
– d’une onde de surface ultrasonore, c’est-à-dire du type d’une onde de Rayleigh, lorsque la surface optique présente une épaisseur supérieure à la longueur d’onde de l’onde de surface ultrasonore. Une telle onde de surface se propage en surface de la surface optique. Une onde de Rayleigh est privilégiée car une proportion maximale de l’énergie de l’onde est concentrée sur la face de la surface optique sur laquelle elle se propage, et peut être transmise à un corps, par exemple une goutte de pluie, reposant sur la surface optique. Dans ce cas, l’onde de surface se propage sur la surface optique avec laquelle l’au moins un transducteur est couplé acoustiquement, voire préférentiellement sur laquelle il est fixé ;
– d’une onde de cœur ultrasonore – ou de Lamb, lorsque la surface optique présente une épaisseur inférieure à la longueur d’onde de l’onde de cœur ultrasonore. Une telle onde de cœur se propage au travers de la surface optique et permet de « faire vibrer » toute la surface optique ainsi traversée par l’onde de cœur, c’est-à-dire les deux faces optiques situées en regard l’une de l’autre et formant la surface optique.
Ainsi, l’unité de protection selon l’invention permet de nettoyer efficacement la surface optique au moyen d’une propagation d’ondes dans ladite surface optique, de telle sorte qu’un corps, comme par exemple une goutte de pluie, au contact de la surface optique, soit mise en mouvement par l’onde générée par chaque au moins un transducteur d’ondes d’onde, avec ou sans l’aide d’une force extérieure, telle que par exemple la gravité ou une force aérodynamique.
Dans le contexte de la présente invention, la surface optique peut être de tout type et remplir toute fonction vis-à-vis d’un ou plusieurs appareils destinés à émettre ou capter un rayonnement passant au travers de ladite surface optique et placés en regard de ladite surface optique. A titre d’exemple non limitatif, la surface optique peut être une lentille optique composant le ou les appareils à travers laquelle passe le rayonnement ou encore une surface de protection positionnée en regard de la ou les lentille(s) optique(s) du ou des appareil(s). D’une manière générale, la surface optique est formée d’un matériau qui autorise la propagation d’ondes ultrasonores émises par le transducteur d’ondes, qu’elles soient surfaciques ou de cœur. A titre d’exemple non limitatif, et selon un mode de réalisation préféré de l’invention, la surface optique est formée de verre afin de favoriser la propagation de telles ondes. Complémentairement, la surface optique, ou à tout le moins la région d’intérêt optique, est formé d’un matériau transparent vis-à-vis du rayonnement émis ou capté par l’appareil destiné à être associé à l’unité de protection conforme au premier aspect de l’invention. En particulier, le rayonnement émis ou capté par l’appareil se propage dans la surface optique, ou à tout le moins dans sa région d’intérêt optique, par transmission et/ou réfraction et/ou diffusion, de sorte qu’une partie majoritaire du rayonnement parvenant d’un premier côté de la surface optique – ou à tout le moins de sa région d’intérêt optique – ressorte de l’autre côté de la surface optique, au niveau d’un deuxième côté de la surface optique – ou à tout le moins de sa région d’intérêt optique.
Dans le contexte de la présente invention, la région d’intérêt optique correspond à une partie de la surface optique située en regard de l’appareil destiné à être associé à l’unité de protection et à ladite surface optique. La région d’intérêt optique correspond à la partie de la surface optique au niveau de laquelle le rayonnement émis ou capté par l’appareil passe au travers de la surface optique.
Dans le contexte de la présente invention, l’appareil destiné à être associé à la surface optique de l’unité de protection est configuré pour capter et/ou émettre un rayonnement. A cette fin, il comporte un capteur et/ou un émetteur du rayonnement. Le rayonnement est par exemple du type d’un rayonnement électromagnétique, dont un spectre présente des longueurs d’onde pouvant être situés dans le spectre visible et/ou invisible. A titre d’exemple non limitatif, l’appareil est préférentiellement choisi parmi un appareil de télédétection optique, tel que par exemple un lidar, un appareil photographique, une caméra, un radar, un capteur infrarouge et un télémètre à ultrasons.
En particulier, dans le contexte de la présente invention, l’intégration d’un tel appareil en arrière du logo est particulièrement exigüe et étroite. En outre, la présence de l’au moins une ouverture dans la surface ajourée a tendance à provoquer une accumulation de particules au niveau de la surface optique située en regard de ladite au moins une ouverture, rendant par la suite le fonctionnement de l’appareil destiné à être situé en arrière plus difficile et moins optimale.
Ainsi l’unité de protection conforme au premier aspect de l’invention permet de faciliter le bon fonctionnement de l’appareil auquel elle est destinée à être associée, puisque la région d’intérêt optique de la surface optique au travers de laquelle le rayonnement capté ou émis par ledit appareil est nettoyée par le transducteur d’ondes. Cette configuration avantageuse permet ainsi de réduire les interférences entre des corps qui auraient été présents sur la surface optique, au niveau des régions optiques d’intérêt, et le rayonnement traversant lesdites régions optiques d’intérêt.
L’unité de protection 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 :
- l’au moins un transducteur d’ondes est situé en regard de la partie pleine de la surface ajourée. Cette configuration avantageuse permet de masquer l’au moins un transducteur d’ondes derrière la partie pleine de la surface ajourée. Elle permet aussi d’éviter d’encombrer des parties de la surface optique situées en regard de l’au moins une ouverture de la surface ajourée, préférentiellement réservées à un alignement futur avec l’appareil avec lequel l’unité de protection est destinée à collaborer. Plus particulièrement, l’alignement entre l’au moins un transducteur d’ondes et la partie pleine de la surface ajourée est observé relativement à un axe perpendiculaire à la surface optique située en regard ;
– l’au moins un transducteur d’ondes est fixé solidairement à la surface optique par tout moyen, et notamment par collage ;
- l’au moins un transducteur d’ondes est destiné à être relié électriquement à un dispositif électrique par l’intermédiaire d’au moins un fil électrique connecté à l’au moins un transducteur d’ondes, l’au moins un fil électrique s’étendant en regard de la partie pleine. Le dispositif électrique auquel l’au moins un transducteur d’ondes est destiné à être relié électriquement est par exemple du type d’une source d’énergie électrique ou d’une unité de contrôle de l’au moins un transducteur. Ainsi, dans le contexte de la présente invention, l’au moins un fil électrique reliant l’au moins un transducteur d’ondes au dispositif électrique est du type d’un fil d’alimentation électrique servant à polariser l’au moins un transducteur d’ondes et/ou un fil de contrôle transmettant un signal électrique servant à contrôler un fonctionnement de l’au moins un transducteur d’ondes. L’au moins un fil électrique s’étend préférentiellement le long de et contre la surface optique. Dans le contexte de l’invention, l’au moins un fil électrique s’étend toujours – pour sa partie située en regard de la surface ajourée – en regard de la partie pleine de la surface ajourée afin d’éviter que ledit au moins un fil électrique ne soit rendu visible. Plus particulièrement, l’alignement entre l’au moins un fil électrique et la partie pleine de la surface ajourée est observé relativement à un axe perpendiculaire à la surface optique située en regard ;
- dans le contexte de l’invention, l’au moins un fil électrique peut être du type d’un câble électrique comportant un ou plusieurs fils électriques tressés ensemble et/ou disposés à l’intérieur d’une gaine isolante. Alternativement, chaque au moins un fil électrique peut comporter un élément conducteur logé dans une gaine isolante ;
- l’au moins un fil électrique est fixé solidairement à la surface optique. Cette configuration avantageuse permet d’éviter que l’au moins un fil électrique ne bouge pendant l’utilisation de l’unité de protection conforme au premier aspect de l’invention, voire ne casse ou ne s’endommage durant cette utilisation. Dans le contexte de la présente invention, l’au moins un fil électrique peut être fixé solidairement à la surface optique par tout moyen ;
– de manière préférée, l’au moins un fil électrique est collé sur la surface optique. Dans le contexte de l’invention, l’au moins un fil électrique peut être collé sur la surface optique tout le long dudit au moins un fil électrique. Alternativement, l’au moins un fil électrique peut être collé sur la surface optique de manière non continue, voire uniquement au niveau de ses terminaisons ;
– selon un premier mode de réalisation, l’au moins un transducteur d’ondes est situé du côté d’une première face de la surface optique – dite face intérieure – destinée à être située du côté de l’appareil avec lequel l’unité de protection est destinée à collaborer, opposée à une deuxième face de ladite surface optique – dite face extérieure – située en regard de la surface ajourée, les ondes générées par l’au moins un transducteur d’ondes étant du type d’une onde de cœur. En d’autres termes, l’au moins un appareil et l’au moins un transducteurs d’ondes sont situés du même côté de la surface optique, relativement à une direction de propagation du rayonnement émis par l’au moins un appareil. Cette configuration avantageuse permet ainsi de placer l’au moins un transducteur du côté de l’au moins un appareil, en fonction de l’encombrement disponible. Aussi, l’au moins un transducteur d’ondes est avantageusement configuré pour générer des ondes de cœur ou Lamb en direction de et/ou dans la région d’intérêt optique et au travers de la surface optique, afin d’atteindre la face de la surface optique qui est soumise à la projection de gouttes de pluies et/ou de particules et qu’il convient donc de nettoyer, du côté de la surface ajourée ;
– dans le premier mode de réalisation, une longueur d’onde de l’onde générée par l’au moins un transducteur d’ondes est supérieure ou égale au double d’une épaisseur de la surface optique prise au niveau de la région d’intérêt optique. Cette configuration avantageuse permet de mieux dimensionner à la fois l’épaisseur de la surface optique et la longueur d’onde des ondes générées par l’au moins un transducteur, pour un fonctionnement optimal et un nettoyage optimal de la surface optique située en regard de la surface ajourée ;
– selon un deuxième mode de réalisation, l’au moins un transducteur d’ondes est situé du côté d’une face extérieure de la surface optique, située en regard de la surface ajourée, les ondes générées par l’au moins un transducteur d’ondes étant du type d’une onde de Rayleigh. En d’autres termes, l’appareil et l’au moins un transducteurs d’ondes sont situés de part et d’autre de la surface optique, relativement à une direction de propagation du rayonnement émis par l’au moins un appareil. Cette configuration avantageuse permet ainsi de placer l’au moins un transducteur du côté de la surface optique soumise à la projection de gouttes de pluies et/ou de particules et qu’il convient donc de nettoyer. Ainsi, dans cette première configuration, l’au moins un transducteur d’ondes est avantageusement configuré pour générer des ondes de surface en direction de et/ou dans la région d’intérêt optique ;
– dans ce deuxième mode de réalisation, une longueur d’onde de l’onde générée par l’au moins un transducteur d’ondes est inférieure ou égale au cinquième d’une épaisseur de la surface optique prise au niveau de la région d’intérêt optique. Cette configuration avantageuse permet de mieux dimensionner à la fois l’épaisseur de la surface optique et la longueur d’onde des ondes générées par l’au moins un transducteur, pour un fonctionnement optimal et un nettoyage optimal de la surface optique située en regard de la surface ajourée ;
- l’unité de protection comporte un jeu non nul entre la surface optique et la surface ajourée, de sorte que l’au moins un transducteur d’ondes n’est pas couplé mécaniquement avec la surface ajourée. En d’autres termes, la surface ajourée est située à distance de l’au moins un transducteur d’ondes, afin de permettre un découplage mécanique entre l’au moins un transducteur d’ondes et la surface ajourée. Cette configuration permet ainsi d’éviter toute interférence entre l’au moins un transducteur et la surface ajourée, et de favoriser la propagation des ondes générées par l’au moins un transducteur d’ondes dans la surface optique ;
- une dimension du jeu, prise selon une direction perpendiculaire à la surface optique, est supérieure à 100 µm ;
– de manière avantageuse, l’unité de protection comporte un capot coiffant l’au moins un transducteur d’ondes. Le capot permet ainsi d’éviter que de l’eau et/ou des corps ne s’infiltrent dans l’au moins un transducteur d’ondes, ce qui conduirait alors à un dysfonctionnement prématuré et non désirable. Le capot est fixé solidairement à l’au moins un transducteur d’ondes ou fixé solidairement à la surface optique ;
- la surface optique et la surface ajourée sont solidaires l’une de l’autre. En d’autres termes, la surface optique et la surface ajourée sont maintenues de manière immobile l’une par rapport à l’autre ;
- selon une première variante de réalisation, la surface ajourée est fixée solidairement à un support par l’intermédiaire de pattes de fixation qui s’étendent au travers de lumières ménagées dans la surface optique. Dans le contexte de l’invention, la surface optique est située dans une position intermédiaire entre le support et la surface ajourée, relativement à une direction moyenne de propagation du rayonnement émis et/ou capté par l’appareil destiné à collaborer avec l’unité de protection. En d’autres termes, le support est situé du côté d’une première face de la surface optique – dite face intérieure – située du côté de l’appareil avec lequel l’unité de protection est destinée à collaborer, et la surface ajourée est alors située au niveau d’une deuxième face de ladite surface optique – dite face extérieure – située en regard de la surface ajourée et opposée à la face intérieure. En d’autres termes, le support et la surface ajourée sont situés de part et d’autre de la surface optique, relativement à une direction de propagation du rayonnement émis par l’au moins un appareil ;
– selon une deuxième variante de réalisation, la surface ajourée est fixée solidairement à la surface optique par l’intermédiaire de pattes de fixation solidaires de la surface optique. Dans cette variante de réalisation, la surface ajourée est liée directement à la surface optique, sans passer par une pièce intermédiaire formant le support dans la première variante de réalisation décrite précédemment ;
- dans l’une ou l’autre des variantes de réalisation, les pattes de fixation peuvent prendre n’importe quelle forme et sont configurée pour permettre un couplage mécanique avec le support ou la surface optique à laquelle elles sont liées ;
- dans l’une ou l’autre des variantes de réalisation, l’au moins un transducteur d’ondes est placé dans une position intermédiaire entre les pattes de fixation et la région d’intérêt optique. En d’autres termes, dans un plan formé par la surface optique, l’au moins un transducteur est situé entre, d’une part, une zone de la surface optique au niveau de laquelle passe ou sont fixées les pattes de fixation, et, d’autre part, la région d’intérêt optique. Ainsi, les ondes générées par l’au moins un transducteur d’ondes atteignent directement la région d’intérêt optique sans passer par la zone de la surface optique dans laquelle se trouvent les pattes de fixation. Cette configuration avantageuse permet de garantir un meilleur fonctionnement de l’au moins un transducteur d’ondes et, finalement, un meilleur nettoyage de la surface optique prise au niveau de la région d’intérêt optique.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un ensemble de détection comprenant :
- une unité de protection conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements ;
- au moins appareil configuré pour capter et/ou émettre un rayonnement au travers de la région d’intérêt optique de la surface optique et au travers de l’au moins une ouverture de la surface ajourée.
Dans le contexte de la présente invention, l’au moins un appareil est situé en regard de la surface optique, à distance ou contre la surface optique, de sorte à ce que le rayonnement émis ou capté par ledit au moins un appareil passe au travers de la région d’intérêt optique de la surface optique. Ainsi, la surface optique de l’unité de protection forme une surface de protection pour l’au moins un appareil.
En outre, dans le contexte de la présente invention, l’au moins un appareil est situé en regard de l’au moins une ouverture de la surface ajourée, de sorte à autoriser le passage du rayonnement émis et/ou capté par ledit l’au moins un appareil au travers de ladite au moins une ouverture.
L’ensemble de détection conforme au deuxième 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 :
- l’au moins un appareil est solidaire de la surface optique. Dans cette variante de réalisation, l’au moins un appareil et la surface optique sont rendus immobiles l’un par rapport à l’autre. Selon une première variante de réalisation, l’au moins un appareil est fixé solidairement et directement sur la surface optique, l’au moins un appareil comportant un organe de fixation collaborant avec la surface optique. A titre d’exemple non limitatif, la surface optique peut être collée à une partie frontale de l’au moins un appareil, ou l’au moins un appareil peut être vissé ou encliqueté sur la surface optique. Selon une deuxième variante de réalisation, l’au moins un appareil est fixé solidairement à un support auquel la surface optique est fixée solidairement elle aussi. Dans cette deuxième variante de réalisation, la surface optique et l’au moins un appareil comportent des organes de fixation collaborant avec le support, tels que par exemple des vis de fixation ou des clips de fixation ;
- selon un premier mode de réalisation, l’au moins un transducteur d’ondes est situé d’un premier côté de la surface optique opposé à un deuxième côté au niveau duquel l’au moins un appareil est situé. En d’autres termes, l’au moins un appareil et l’au moins un transducteurs d’ondes sont situés de part et d’autre de la surface optique, relativement à une direction de propagation du rayonnement émis par l’au moins un appareil. Cette configuration avantageuse permet ainsi de placer l’au moins un transducteur du côté de la surface optique soumise à la projection de gouttes de pluies et/ou de particules et qu’il convient donc de nettoyer. Ainsi, dans cette première configuration, l’au moins un transducteur d’ondes est avantageusement configuré pour générer des ondes de surface en direction de et/ou dans la région d’intérêt optique ;
- selon un deuxième mode de réalisation, l’au moins un transducteur et l’au moins un appareil sont situés d’un même côté de la surface optique. En d’autres termes, l’au moins un appareil et l’au moins un transducteurs d’ondes sont situés du même côté de la surface optique, relativement à une direction de propagation du rayonnement émis par l’au moins un appareil. Cette configuration avantageuse permet ainsi de placer l’au moins un transducteur du côté de l’au moins un appareil, en fonction de l’encombrement disponible. Aussi, dans cette deuxième configuration, l’au moins un transducteur d’ondes est avantageusement configuré pour générer des ondes de cœur en direction de et/ou dans la région d’intérêt optique et au travers de la surface optique, afin d’atteindre la face de la surface optique qui est soumise à la projection de gouttes de pluies et/ou de particules et qu’il convient donc de nettoyer.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant un ensemble de détection conforme au deuxième 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 :
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 4, l’invention concerne une unité de protection 1 d’une surface optique 10 destinée à être associée à un appareil 21 configuré pour capter et/ou émettre un rayonnement 23 au travers d’une région d’intérêt optique 12 de la surface optique 10, l’unité de protection 1 comportant :
- la surface optique 10 ;
- une surface ajourée 30 solidaire de la surface optique 10 et placée en regard de ladite surface optique 10, la surface ajourée 30 comportant une partie pleine 31 et au moins une ouverture 32 ménagée dans la partie pleine 31 ;
- au moins un transducteur 13 d’ondes W couplé mécaniquement à la surface optique 10 et configuré pour générer une onde W se propageant au travers de la surface optique 10 et en direction de et/ou dans la région d’intérêt optique 12.
La surface ajourée 30 est une pièce mécanique posée en avant de la surface optique 10, relativement à une direction moyenne de propagation des ondes W émises et/ou reçues par l’appareil 21 avec lequel l’unité de protection 1 est destinée à collaborer. La surface ajourée 30 peut être formée d’une ou plusieurs pièces. La surface ajourée 30 est solidaire de l’unité de protection 1, de sorte qu’il n’existe pas de mobilité entre la surface ajourée 30 et la surface optique 10. Comme visible sur les FIGURES 3 et 4, la surface ajourée 30 comporte un logo du véhicule automobile avec lequel l’unité de protection 1 est couplée mécaniquement.
Les parties pleines 31 de la surface ajourée 30 forment des parties opaques au rayonnement 23 émis et/ou capté par l’appareil 21 destiné à être situé en arrière de la surface optique 10. Les parties pleines 31 sont par exemple des parties formées de matière, tandis que l’au moins une ouverture 32 de la surface ajourée 30 forme une partie exempte de matière.
Comme visible sur les FIGURES 1 et 2, il existe un jeu non nul entre la surface optique 10 et la surface ajourée 30, de sorte que le transducteur 13 d’ondes W n’est pas couplé mécaniquement avec la surface ajourée 30. En d’autres termes, la surface ajourée 30 est située à distance du transducteur 13 d’ondes W, afin de permettre un découplage mécanique entre le transducteur 13 d’ondes W et la surface ajourée 30.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur la , la surface ajourée 30 est fixée solidairement à la surface optique 10 par l’intermédiaire de pattes de fixation 16 solidaires de la surface optique 10.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur la , la surface ajourée 30 est fixée solidairement à un support 17 par l’intermédiaire de pattes de fixation 16 qui s’étendent au travers de lumières ménagées dans la surface optique 10. Ainsi, le support 17 est situé du côté d’une première face 11A de la surface optique 10 – dite face intérieure – située du côté de l’appareil 21 avec lequel l’unité de protection 1 est destinée à collaborer, et la surface ajourée 30 est alors située au niveau d’une deuxième face 11B de ladite surface optique 10 – dite face extérieure – située en regard de la surface ajourée 30 et opposée à la face intérieure. En d’autres termes, le support 17 et la surface ajourée 30 sont situés de part et d’autre de la surface optique 10, relativement à une direction de propagation du rayonnement 23 émis par l’appareil 21.
Afin de ne pas entraver la propagation des ondes W sur ou au travers la surface optique 10, et comme visible sur les FIGURES 1 à 3, le transducteur 13 d’ondes W est placé dans une position intermédiaire entre les pattes de fixation 16 et la région d’intérêt optique 12. En d’autres termes, au niveau de la deuxième face 11B de la surface optique 10, le transducteur 13 est situé entre, d’une part, une zone de la surface optique 10 au niveau de laquelle passe ou sont fixées les pattes de fixation 16, et, d’autre part, une région d’intérêt optique 12 formée par la région de la surface optique 10 au niveau de laquelle le rayonnement 23 émis et/ou capté par l’appareil 21 est transmis au travers de ladite surface optique 10.
Dans les exemples de réalisation illustrés sur les FIGURES 1 à 4, il est aussi décrit un ensemble de détection 2 comprenant :
- une unité de protection 1 ;
- au moins appareil 21 configuré pour capter et/ou émettre un rayonnement 23 au travers de la région d’intérêt optique 12 de la surface optique 10 et au travers de l’au moins une ouverture 32 de la surface ajourée 30.
Ainsi, comme visible sur les FIGURES 3 et 4, chaque appareil 21 collaborant avec l’unité de protection 1 et sa surface optique 10 est situé en regard de l’au moins une ouverture 32 de la surface ajourée 30, afin de pouvoir efficacement capter et/ou émettre le rayonnement 23 au travers simultanément de la surface optique 10 et de la surface ajourée 30.
Chaque appareil 21 est situé en regard de la surface optique 10, à distance ou contre la surface optique 10, de sorte à ce que le rayonnement 23 émis ou capté par ledit au moins un appareil 21 passe au travers de la région d’intérêt optique 12 de la surface optique 10.
Chaque appareil 21 est solidaire de la surface optique 10, de sorte à ce que chaque appareil 21 et la surface optique 10 soient rendus immobiles l’un par rapport à l’autre.
Dans l’exemple illustré sur la , l’appareil 21 est fixé solidairement et directement sur la surface optique 10, par exemple par collage, vissage ou encliquetage.
Dans l’exemple illustré sur la , l’appareil 21 est fixé solidairement à un support 17 auquel la surface optique 10 est fixée solidairement elle aussi.
Le ou les transducteurs 13 associés à la surface optique 10 sont couplés acoustiquement à ladite surface optique 10 – et préférentiellement couplés mécaniquement à elle – afin de pouvoir générer des ondes W qui se propagent sur la deuxième face 11B de la surface optique 10 – notamment lorsque le transducteur 13 d’ondes W est situé sur ou du côté de la deuxième face 11B – ou au travers de la surface optique 10, notamment lorsque le transducteur 13 d’ondes W est situé sur ou du côté de la première face 11A de la surface optique 10.
Dans l’exemple illustré sur la , le transducteur 13 d’ondes W est situé en regard de la partie pleine 31 de la surface ajourée 30 afin de le cacher derrière la partie pleine 31 de la surface ajourée 30. Dans cet exemple de réalisation, un fil électrique 14 connecté à chaque transducteur 13 d’ondes W s’étend en regard de la partie pleine 31 de la surface ajourée 30 afin de ne pas être visible lorsqu’on regarde la surface ajourée 30 de face, comme dans la . Ainsi, le fil électrique 14 s’étend en direction d’un bord latéral de la surface optique 10 en arrière et en regard de la partie pleine 31 de la surface ajourée 30.
Dans l’exemple illustré sur la , le transducteur 13 d’ondes W est désaligné par rapport à la surface ajourée 30 et/ou par rapport à sa partie pleine 31. Plus particulièrement, dans cet exemple de réalisation, le transducteur 13 d’ondes W est situé au-dessus de la surface ajourée 30. Dans cet exemple de réalisation, un fil électrique 14 connecté à chaque transducteur 13 d’ondes W s’étend dans une direction opposée à la surface ajourée 30 et/ou en direction d’un bord latéral de la surface optique 10.
Chaque transducteur 13 d’ondes W est fixé solidairement à la surface optique 10 par tout moyen, et notamment par collage.
Chaque fil électrique 14 est fixé solidairement à la surface optique 10 par tout moyen, et notamment par collage.
Dans l’exemple de réalisation illustré sur les FIGURES 1 et 2, le transducteur 13 d’ondes W est situé au niveau de la deuxième face 11B de la surface optique 10, à l’opposé de la première face 11A de ladite surface optique 10 et au niveau duquel l’appareil 21 est situé. Cette configuration permet ainsi de nettoyer plus efficacement la deuxième face 11B située en regard de la surface ajourée 30.
En synthèse, l’invention concerne une unité de protection 1 d’un appareil 21 et un ensemble de détection 2 associant l’appareil 21 émettant ou captant un rayonnement 23 au travers d’une région d’intérêt d’une surface optique 10 de l’unité de protection 1. L’unité de protection 1 comporte en outre au moins un transducteur 13 d’ondes W configuré pour générer une onde W acoustique sur ou dans la surface optique 10 afin de nettoyer la région d’intérêt optique 12. Selon l’invention, l’unité de protection 1 comporte en outre une surface ajourée 30 située en regard de la surface optique 10, la surface ajourée 30 comportant une partie pleine 31 et au moins une ouverture 32 au travers de laquelle le rayonnement 23 émis et/ou capté par l’appareil 21 peut passer.
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 (10)
- Unité de protection (1) d’une surface optique (10) destinée à être associée à un appareil (21) configuré pour capter et/ou émettre un rayonnement (23) au travers d’une région d’intérêt optique (12) de la surface optique (10), l’unité de protection (1) comportant :
- la surface optique (10) ;
- une surface ajourée (30) solidaire de la surface optique (10) et placée en regard de ladite surface optique (10), la surface ajourée (30) comportant une partie pleine (31) et au moins une ouverture (32) ménagée dans la partie pleine (31) ;
- au moins un transducteur (13) d’ondes (W) couplé mécaniquement à la surface optique (10) et configuré pour générer une onde (W) se propageant au travers de la surface optique (10) et en direction de et/ou dans la région d’intérêt optique (12). - Unité de protection (1) selon la revendication précédente, dans laquelle l’au moins un transducteur (13) d’ondes (W) est situé en regard de la partie pleine (31) de la surface ajourée (30).
- Unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans laquelle l’au moins un transducteur (13) d’ondes (W) est situé du côté d’une première face (11A) de la surface optique (10) – dite face intérieure – destinée à être située du côté de l’appareil (21) avec lequel l’unité de protection (1) est destinée à collaborer, opposée à une deuxième face (11B) de ladite surface optique (10) – dite face extérieure – située en regard de la surface ajourée (30), les ondes (W) générées par l’au moins un transducteur (13) d’ondes (W) étant du type d’une onde (W) de cœur.
- Unité de protection (1) selon la revendication précédente, dans laquelle une longueur d’onde de l’onde (W) générée par l’au moins un transducteur (13) d’ondes (W) est supérieure ou égale au double d’une épaisseur de la surface optique (10) prise au niveau de la région d’intérêt optique (12).
- Unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 2, dans laquelle l’au moins un transducteur (13) d’ondes (W) est situé du côté d’une face extérieure de la surface optique (10), située en regard de la surface ajourée (30), les ondes (W) générées par l’au moins un transducteur (13) d’ondes (W) étant du type d’une onde (W) de Rayleigh.
- Unité de protection (1) selon la revendication précédente, dans laquelle une longueur d’onde de l’onde (W) générée par l’au moins un transducteur (13) d’ondes (W) est inférieure ou égale au cinquième d’une épaisseur de la surface optique (10) prise au niveau de la région d’intérêt optique (12).
- Unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la surface ajourée (30) est fixée solidairement à un support (17) par l’intermédiaire de pattes de fixation (16) qui s’étendent au travers de lumières ménagées dans la surface optique (10).
- Unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans laquelle la surface ajourée (30) est fixée solidairement à la surface optique (10) par l’intermédiaire de pattes de fixation (16) solidaires de la surface optique (10).
- Unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 7 ou 8, dans laquelle l’au moins un transducteur (13) d’ondes (W) est placé dans une position intermédiaire entre les pattes de fixation (16) et la région d’intérêt optique (12).
- Ensemble de détection (2) comprenant :
- une unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes ;
- au moins appareil (21) configuré pour capter et/ou émettre un rayonnement (23) au travers de la région d’intérêt optique (12) de la surface optique (10) et au travers de l’au moins une ouverture (32) de la surface ajourée (30).
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| FR2210484A FR3140839A1 (fr) | 2022-10-12 | 2022-10-12 | unité de protection et ensemble de détection pour véhicule automobile |
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2022
- 2022-10-12 FR FR2210484A patent/FR3140839A1/fr active Pending
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- 2023-10-12 WO PCT/EP2023/078336 patent/WO2024079259A1/fr unknown
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| WO2022128914A1 (fr) * | 2020-12-14 | 2022-06-23 | Universite De Lille | Dispositif pour nettoyer une surface optique |
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| WO2024079259A1 (fr) | 2024-04-18 |
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