WO2017137277A1 - Dispositif de nettoyage d'un systeme de detection optique d'un vehicule automobile - Google Patents

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WO2017137277A1
WO2017137277A1 PCT/EP2017/051996 EP2017051996W WO2017137277A1 WO 2017137277 A1 WO2017137277 A1 WO 2017137277A1 EP 2017051996 W EP2017051996 W EP 2017051996W WO 2017137277 A1 WO2017137277 A1 WO 2017137277A1
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WO
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cleaning device
pipe
optical sensor
housing
cylindrical collar
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PCT/EP2017/051996
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Julien CARRION
Christophe Chassaing
Grégory KOLANOWSKI
Chantal Marquet
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Valeo Systèmes d'Essuyage
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    • B60S1/02—Cleaning windscreens, windows or optical devices
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    • G02B27/0006—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00 with means to keep optical surfaces clean, e.g. by preventing or removing dirt, stains, contamination, condensation

Definitions

  • the present invention relates to the field of driving assistance and in particular to optical detection systems such as cameras, installed on certain vehicles. More particularly, the invention relates to a device for cleaning such an optical detection system especially for driving assistance so that the quality of the information provided to the driver is optimal.
  • An optical detection system is any system comprising optical sensors, such as cameras, laser sensors (commonly called LIDARS) or other sensors based on the emission and / or detection of light in the visible or invisible spectrum for humans , especially the infrared.
  • optical sensors such as cameras, laser sensors (commonly called LIDARS) or other sensors based on the emission and / or detection of light in the visible or invisible spectrum for humans , especially the infrared.
  • Cameras are known which are installed inside the cockpit against the rear window / bezel looking towards the rear from the rear window of the vehicle. These cameras are well protected from external climatic influences and can for example benefit from the defrosting and cleaning systems of the rear window, for example a heating wire integrated in the glass of the rear window.
  • the angle of view is not optimal, especially for a parking aid and for this reason, it is preferred that the camera is arranged at the rear bumper or at the rear registration plate of the vehicle. .
  • the camera is highly exposed to the projections of dirt that can be deposited on its optics and thus reduce its effectiveness, or even make it inoperative.
  • a device for cleaning the optics of the camera usually a nozzle of cleaning fluid, close to it, to remove the polluting elements that are deposited over time.
  • Document US2015 / 0040953 describes such a cleaning device which comprises in a first embodiment a lateral projection nozzle which can snap onto shaped lateral protuberances of a housing containing the camera.
  • this solution is too cumbersome and too visible to the naked eye for a user and harms aesthetics.
  • the side spray nozzle can only spray a wash liquid, which can lead to traces if drops of washing liquid remain on the lens or the camera protection window.
  • a cleaning device is made in the form of a molded piece of plastic material and is assembled in front of the camera.
  • this molded part which has internal channels for the washing liquid, is complex to manufacture and expensive.
  • the present invention proposes to remedy at least partially one or more of the aforementioned disadvantages by presenting a cleaning device for an alternative optical detection system making it easy to adapt while being inexpensive and easy to assemble.
  • the subject of the invention is a cleaning device for an optical sensor module of a motor vehicle comprising a housing, an optical sensor housed in the housing, characterized in that the cleaning device comprises on the one hand a cylindrical flange having first latching members shaped to cooperate with second latching members carried by the sensor module, the first and second latching members being configured so that in the mounted state, the axis of the cylindrical flange is coincident with the optical axis of the optical sensor, and secondly at least one pipe having projection orifices is fixed to the inner wall of the cylindrical collar, the projection orifices being oriented in the direction of the optical.
  • the cleaning device according to the invention may furthermore have one or more of the following characteristics, taken alone or in combination:
  • the first latching members comprise ramps adapted to cooperate with a circular groove forming the second detent members and arranged in a support of the sensor module.
  • the device comprises three first detent members regularly distributed on the inner wall of the cylindrical collar.
  • the first detent members are for example made in one piece with the cylindrical collar.
  • the device comprises a first and a second pipe each having projection orifices and fixed in parallel relative to each other against the inner wall of the cylindrical collar, the first pipe being intended to project a washing liquid, the second pipe being intended for blowing compressed air.
  • the first and second pipes have, for example, different diameters, in particular the second pipe has a diameter smaller than the first pipe.
  • Said at least one first pipe can be fixed by gluing against the inner wall of the cylindrical collar.
  • Said at least one first pipe extends for example only on half of the inner periphery of the cylindrical collar.
  • the invention also relates to an optical sensor module comprising a housing, an optical sensor housed in the housing, characterized in that it comprises a cleaning device as defined above.
  • FIG. 1 shows an embodiment of an optical detection system 1 according to the invention for a motor vehicle.
  • the optical detection system 1 is for example intended to be mounted at the rear of a motor vehicle, for example at a bumper or a license plate (not shown). It can also for example be mounted on the sides of the vehicle, for example to replace side mirrors.
  • the optical detection system 1 comprises an optical sensor module 3, in particular a camera and an optical cleaning device 5 of the optical sensor module 3.
  • the optical sensor module 3, for example a camera module comprises a housing 7, an optical sensor 9 in particular (schematically dashed), housed in the housing 7 and an optic 11, in particular a window 12, disposed in front of the sensor 9 and forming at least a wall portion of the housing 7.
  • the housing 7 hermetically encloses the optical sensor.
  • the protective glass 1 1 may be glass or crystal polycarbonate.
  • the optical sensor 9 is for example a CCD sensor (for "coupled coupled device” or a charge coupled device) or a CMOS sensor composed of a matrix of miniature photodiodes. According to another variant, it may be a LIDAR sensor.
  • the optical 1 1 comprises for example more a convex lens (convex) such as a fish eye optics ("fish-eye" in English).
  • a convex lens convex
  • fish eye optics fish-eye
  • the optical 1 1 comprises any optical element such as the protective glass 12 and a lens disposed in front of the sensor 9. Under certain conditions, there is no protective glass and this function is ensured. by the lens sealingly attached to the housing 7.
  • the optical sensor 9 is installed in the module 3 so as to aim through said protective glass 12 along its optical axis A.
  • the cleaning device 5 comprises a cylindrical flange 21 having first detent members 23 shaped to cooperate with second associated detent members 25 carried by the sensor module 3.
  • the first and second ratchet members 23 are configured such that, in the mounted state, the axis of revolution of the cylindrical flange 21 coincides with the optical axis A of the optical sensor 9.
  • the first detent members 23 comprise, for example, ramps adapted to cooperate with a circular groove forming the second detent members 25 and arranged in a support 31 of the optic 11, for example
  • the second detent members 25 by three individual notches instead of a peripheral groove.
  • the first three latching members 23 are evenly distributed on an inner wall 33 of the cylindrical collar 21 to facilitate centering.
  • the first latching members 23 are in particular made in one piece with the cylindrical flange 21.
  • the cleaning device 5 further comprises at least one, in this case a first 35 and a second 37 pipes each having projection holes 350 and 370, respectively.
  • the first 35 and second 37 pipes are fixed parallel to each other to the inner wall 33 of the cylindrical collar 21, for example by gluing.
  • These include, for example, flexible and flexible rubber hoses.
  • hooks arranged on both sides and staggered to secure the pipes 35 and 37 and retain them in position.
  • the hooks are for example also integral with the cylindrical collar 21.
  • the two pipes 35 and 37 are arranged so that the projection orifices
  • the first pipe 35 is intended for spraying a washing liquid and is connected to a reservoir of a washing liquid with a pump (not shown).
  • the second pipe 37 is intended to project compressed air and is connected to an air compressor (not shown).
  • the projection of the compressed air makes it possible to drive out any residual drops and soils that could leave traces after drying.
  • the bulk of the first 35 and second 37 pipes they have different diameters, in particular the second pipe 37 for the projection of the compressed air has a diameter smaller than the first pipe 35 for the washing liquid.
  • the first 35 and second 37 pipes extend only over the half, in particular upper, of the inner periphery of the cylindrical flange 21.
  • the cleaning device according to the invention is very easily adapted to any optical detection system, including existing optical detection systems, for which it is possible to provide them with the cleaning device in the aftermarket. It is distinguished by a low cost, few parts and a reduced complexity, while allowing effective cleaning of the optics 1 1. It can be easily mounted and dismounted on an optical detection system 1, which also facilitates maintenance actions, for example in case of plugging the first 35 or second 37 pipes and / or spray ports 350 and 370.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de nettoyage (5) pour un module (3) de capteur optique (9) d'un véhicule automobile comportant un boîtier (7), un capteur optique (9) logé dans le boîtier (7) caractérisé en ce que le dispositif de nettoyage (5) comprend d'une part une collerette cylindrique (21) présentant des premiers organes d'encliquetage (23) conformés pour coopérer avec des seconds organes d'encliquetage (25) portés par le module (3) de capteur (9), les premier (23) et second (25) organes d'encliquetage étant configurés de façon qu'à l'état monté, l'axe de la collerette cylindrique (21) est confondue avec l'axe optique (A) du capteur optique (9), et d'autre part au moins un tuyau (35; 37) présentant des orifices de projection (35O; 37O) est fixé à la paroi interne (33) de la collerette cylindrique (21), les orifices de projection (35O; 37O) étant orientés en direction de l'optique (9).

Description

DISPOSITIF DE NETTOYAGE D'UN SYSTEME DE DETECTION OPTIQUE
D'UN VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention se rapporte au domaine de l'aide à la conduite et notamment aux systèmes de détection optique comme des caméras, implantés sur certains véhicules. Plus particulièrement, l'invention a trait à un dispositif de nettoyage d'un tel système de détection optique notamment pour l'aide à la conduite afin que la qualité de l'information fournie au conducteur soit optimale.
On appelle système de détection optique tout système comportant des capteurs optiques, tels que caméras, capteurs laser (communément appelés LIDARS) ou autre capteurs basés sur l'émission et/ ou la détection de la lumière dans le spectre visible ou invisible pour l'homme, en particulier l'infrarouge.
De nos jours, des caméras de vision en particulier arrière équipent un grand nombre des véhicules automobiles actuels, et elles font notamment partie d'un système d'aide au parking qui permet de se garer plus facilement dans un emplacement sans se retourner et de détecter les obstacles situés derrière le véhicule.
On connaît des caméras qui sont installées à l'intérieur de l'habitacle contre la lunette / vitre arrière en visant vers l'arrière depuis la lunette arrière du véhicule. Ces caméras sont bien protégées des influences climatiques extérieures et peuvent par exemple bénéficier des systèmes de dégivrage et de nettoyage de la lunette arrière, par exemple d'un fil chauffant intégré dans la vitre de la lunette arrière.
Cependant, l'angle de vue n'est pas optimal, notamment pour une aide au parking et pour cette raison, on préfère que la caméra soit agencée au niveau du pare- chocs arrière ou au niveau de la plaque d'immatriculation arrière du véhicule.
Dans ce cas, la caméra est donc fortement exposée aux projections de saletés qui peuvent se déposer sur son optique et ainsi réduire son efficacité, voire la rendre inopérante.
En particulier par temps de pluie, on constate des projections de pluie et de saletés qui peuvent grandement affecter l'opérabilité du système de détection optique.
Pour contrer le dépôt de saletés sur la caméra, il est connu d'agencer un dispositif de nettoyage de l'optique de la caméra, généralement un gicleur de liquide de nettoyage, à proximité de celle-ci, pour supprimer les éléments polluants qui se sont déposés au cours du temps. Le document US2015/0040953 décrit un tel dispositif de nettoyage qui comprend dans un premier mode de réalisation une buse de projection latérale qui peut s'encliqueter sur des protubérances latérales conformées d'un boîtier contenant la caméra. Toutefois, cette solution est trop encombrante et trop visible à l'œil nu pour un utilisateur et nuit à l'esthétisme. De plus, la buse de projection latérale ne peut projeter qu'un liquide de lavage, ce qui peut donner lieu à des traces si des gouttes du liquide de lavage restent sur l'objectif ou la fenêtre de protection de la caméra.
Selon un second mode de réalisation, un dispositif de nettoyage est réalisé sous forme d'une pièce moulée en matière plastique et est assemblé devant la caméra. Cependant, cette pièce moulée qui comporte des canaux internes pour le liquide de lavage, est complexe à fabriquer et onéreuse.
La présente invention se propose de remédier au moins partiellement à un ou plusieurs des inconvénients ci-dessus mentionnés en présentant un dispositif de nettoyage pour système de détection optique alternatif permettant de s'adapter facilement tout en étant peu onéreux et facile à monter.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de nettoyage pour un module de capteur optique d'un véhicule automobile comportant un boîtier, un capteur optique logé dans le boîtier caractérisé en ce que le dispositif de nettoyage comprend d'une part une collerette cylindrique présentant des premiers organes d'encliquetage conformés pour coopérer avec des seconds organes d'encliquetage portés par le module de capteur, les premier et second organes d'encliquetage étant configurés de façon qu'à l'état monté, l'axe de la collerette cylindrique est confondue avec l'axe optique du capteur optique, et d'autre part au moins un tuyau présentant des orifices de projection est fixé à la paroi interne de la collerette cylindrique, les orifices de projection étant orientés en direction de l'optique.
Le dispositif de nettoyage selon l'invention peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes prises seules ou en combinaison :
Selon un aspect, les premiers organes d'encliquetage comprennent des rampes adaptées pour coopérer avec une rainure circulaire formant les seconds organes d'encliquetage et ménagée dans un support du module de capteur.
Selon un autre aspect, le dispositif comprend trois premiers organes d'encliquetage répartis régulièrement sur la paroi interne de la collerette cylindrique.
Les premiers organes d'encliquetage sont par exemple réalisés d'une seule pièce avec la collerette cylindrique. Selon encore un autre aspect, le dispositif comprend un premier et un second tuyaux présentant chacun des orifices de projection et fixés parallèlement l'un par rapport à l'autre contre la paroi interne de la collerette cylindrique, le premier tuyau étant destiné pour projeter un liquide de lavage, le second tuyau étant destiné pour projeter de l'air comprimé.
Le premier et le second tuyaux présentent par exemple des diamètres différents, notamment le second tuyau présente un diamètre plus petit que le premier tuyau.
Ledit au moins un premier tuyau peut être fixé par collage contre la paroi interne de la collerette cylindrique.
Ledit au moins un premier tuyau s'étend par exemple uniquement sur la moitié du pourtour interne de la collerette cylindrique.
L'invention concerne également un module de capteur optique comportant un boîtier, un capteur optique logé dans le boîtier, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de nettoyage tel que défini ci-dessus.
D'autres avantages et caractéristiques apparaîtront à la lecture de la description de l'invention, ainsi que de l'unique dessin annexé qui montre un schéma simplifié en perspective éclatée et avec un arrachement partiel d'un système de détection optique selon un mode de réalisation.
Les réalisations décrites sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s'appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées pour fournir d'autres réalisations.
La figure 1 unique montre un mode de réalisation d'un système 1 de détection optique selon l'invention pour un véhicule automobile.
Le système de détection optique 1 est par exemple destiné à être monté à l'arrière d'un véhicule automobile, par exemple au niveau d'un pare-chocs ou d'une plaque d'immatriculation (non représentés). Il peut aussi par exemple être monté sur les côtés du véhicule, par exemple en remplacement des rétroviseurs latéraux.
Le système de détection optique 1 comprend un module de capteur optique 3, en particulier une caméra et un dispositif de nettoyage 5 de l'optique du module de capteur optique 3. Le module de capteur optique 3, par exemple un module de caméra, comprend un boîtier 7, un capteur optique 9 notamment de prise de vue (dessiné schématiquement en pointillés), logé dans le boîtier 7 et une optique 1 1 , en particulier une vitre de protection 12, disposée devant le capteur 9 et formant au moins une partie de paroi du boîtier 7.
Le boîtier 7 renferme de façon hermétique et étanche le capteur optique.
La vitre de protection 1 1 peut être en verre ou en polycarbonate cristal.
Le capteur optique 9 est par exemple un capteur CCD (pour « charged coupled device » en anglais à savoir un dispositif à transfert de charge) ou un capteur CMOS composé d'une matrice de photodiodes miniatures. Selon une autre variante, il peut s'agir d'un capteur LIDAR.
L'optique 1 1 comporte par exemple de plus une lentille convexe (bombée) tel qu'une optique œil de poisson (« fish-eye » en anglais).
De façon générale, l'optique 1 1 comprend tout élément optique comme par exemple la vitre de protection 12 et une lentille, disposé devant le capteur 9. Dans certaines conditions, il n'y a pas de vitre de protection et cette fonction est assurée par la lentille fixée de façon étanche sur le boîtier 7.
Le capteur optique 9 est installé dans le module 3 de façon à viser au travers ladite vitre de protection 12 le long de son axe optique A.
Le dispositif de nettoyage 5 comprend une collerette cylindrique 21 présentant des premiers organes d'encliquetage 23 conformés pour coopérer avec des seconds organes d'encliquetage associés 25 portés par le module de capteur 3.
Les premier 23 et second 25 organes d'encliquetage sont configurés de façon qu'à l'état monté, l'axe de révolution de la collerette cylindrique 21 est confondu avec l'axe optique A du capteur optique 9.
Comme représenté sur la figure 1 , les premiers organes d'encliquetage 23 comprennent par exemple des rampes adaptées pour coopérer avec une rainure circulaire formant les seconds organes d'encliquetage 25 et ménagée dans un support 31 de l'optique 1 1 , par exemple l'objectif, disposé devant le capteur optique 9. Bien entendu, on peut également envisager de former les seconds organes d'encliquetage 25 par trois encoches individuelles au lieu d'une rainure périphérique.
Selon un mode de réalisation, on prévoit que les trois premiers organes d'encliquetage 23 sont répartis de façon régulière sur une paroi interne 33 de la collerette cylindrique 21 pour faciliter le centrage. Les premiers organes d'encliquetage 23 sont notamment réalisés d'une seule pièce avec la collerette cylindrique 21.
Le dispositif de nettoyage 5 comprend de plus au moins un, dans le présent cas un premier 35 et un second 37 tuyaux présentant chacun des orifices de projection respectivement 350 et 370.
Le premier 35 et le second 37 tuyaux sont fixés parallèlement l'un par rapport à l'autre à la paroi interne 33 de la collerette cylindrique 21 , par exemple par collage. Il s'agit par exemple de tuyaux flexibles et souples en caoutchouc. Selon une variante non représentée, on peut utiliser des tuyaux plats et non à diamètre circulaire ce qui permet de faciliter la fixation par collage.
Selon une variante non représentée, on prévoit à l'intérieur fixé sur la paroi interne 33 des crochets disposés de part et d'autre et en quinconce pour fixer des tuyaux 35 et 37 et les retenir en position. Les crochets sont par exemple aussi venus de matière avec la collerette cylindrique 21 .
Les deux tuyaux 35 et 37 sont disposés de manière que les orifices de projection
350 et 370 sont orientés en direction de l'optique 1 1 disposée devant le capteur optique 9.
Le premier tuyau 35 est destiné pour projeter un liquide de lavage et est relié à un réservoir d'un liquide de lavage avec une pompe (non représenté). Le second tuyau 37 est destiné pour projeter de l'air comprimé et est relié à un compresseur d'air (non représenté).
Ainsi, après avoir projeté un liquide de lavage sur l'optique 1 1 , la projection de l'air comprimé permet de chasser des éventuelles gouttes résiduelles et des salissures qui pourraient laisser des traces après séchage.
Pour optimiser d'une part l'encombrement des premier 35 et second 37 tuyaux, ceux-ci présentent des diamètres différents, notamment le second tuyau 37 pour la projection de l'air comprimé présente un diamètre plus petit que le premier tuyau 35 pour le liquide de lavage.
Dans un souci d'économie et aussi d'évacuation du liquide de lavage projeté, les premier 35 et second 37 tuyaux s'étendent uniquement sur la moitié, notamment supérieure, du pourtour interne de la collerette cylindrique 21.
On comprend donc que le dispositif de nettoyage selon l'invention s'adapte très facilement à tout système de détection optique, notamment des systèmes de détection optique existants, pour lesquels il est possible de prévoir de les équiper du dispositif de nettoyage en seconde monte. Il se distingue par un faible coût, peu de pièces et une complexité réduite, tout en permettant un nettoyage efficace de l'optique 1 1. Il peut être monté et démonté facilement sur un système de détection optique 1 , ce qui facilité aussi des actions de maintenance, par exemple en cas de bouchage des premiers 35 ou second 37 tuyaux et/ou des orifices de projection 350 et 370.

Claims

REVENDICATIONS
Dispositif de nettoyage (5) pour un module (3) de capteur optique (9) d'un véhicule automobile comportant un boîtier (7), un capteur optique (9) logé dans le boîtier (7) caractérisé en ce que le dispositif de nettoyage (5) comprend d'une part une collerette cylindrique (21 ) présentant des premiers organes d'encliquetage (23) conformés pour coopérer avec des seconds organes d'encliquetage (25) portés par le module (3) de capteur (9), les premier (23) et second (25) organes d'encliquetage étant configurés de façon qu'à l'état monté, l'axe de la collerette cylindrique (21 ) est confondue avec l'axe optique (A) du capteur optique (9), et d'autre part au moins un tuyau (35 ; 37) présentant des orifices de projection (350 ; 370) est fixé à la paroi interne (33) de la collerette cylindrique (21 ), les orifices de projection (350 ; 370) étant orientés en direction de l'optique (9).
Dispositif de nettoyage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les premiers organes d'encliquetage (23) comprennent des rampes adaptées pour coopérer avec une rainure circulaire formant les seconds organes d'encliquetage (25) et ménagée dans un support (31 ) du module (3) de capteur (9).
Dispositif de nettoyage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend trois premiers organes d'encliquetage (23) répartis régulièrement sur la paroi interne (33) de la collerette cylindrique (21 ).
Dispositif de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les premiers organes d'encliquetage (23) sont réalisés d'une seule pièce avec la collerette cylindrique (21 ).
Dispositif de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend un premier (35) et un second (37) tuyaux présentant chacun des orifices de projection (350, 370) et fixés parallèlement l'un par rapport à l'autre contre la paroi interne (33) de la collerette cylindrique (21 ), le premier tuyau (35) étant destiné pour projeter un liquide de lavage, le second tuyau (37) étant destiné pour projeter de l'air comprimé.
Dispositif de nettoyage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le premier (35) et le second (37) tuyaux présentent des diamètres différents, notamment le second tuyau (37) présente un diamètre plus petit que le premier tuyau (35).
Dispositif de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit au moins un premier tuyau (35) est fixé par collage contre la paroi interne (33) de la collerette cylindrique (21 ).
Dispositif de nettoyage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit au moins un premier tuyau (35) s'étend uniquement sur la moitié du pourtour interne de la collerette cylindrique (21 ).
9. Module de capteur optique (3) comportant un boîtier (7), un capteur optique (9) logé dans le boîtier (7), caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de nettoyage (5) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.
PCT/EP2017/051996 2016-02-09 2017-01-31 Dispositif de nettoyage d'un systeme de detection optique d'un vehicule automobile WO2017137277A1 (fr)

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