WO2024079259A1 - Unité de protection et ensemble de détection pour véhicule automobile - Google Patents

Unité de protection et ensemble de détection pour véhicule automobile Download PDF

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WO2024079259A1
WO2024079259A1 PCT/EP2023/078336 EP2023078336W WO2024079259A1 WO 2024079259 A1 WO2024079259 A1 WO 2024079259A1 EP 2023078336 W EP2023078336 W EP 2023078336W WO 2024079259 A1 WO2024079259 A1 WO 2024079259A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
optical surface
optical
protection unit
wave
transducer
Prior art date
Application number
PCT/EP2023/078336
Other languages
English (en)
Inventor
Alexandre FILLOUX
Frederic Giraud
Frederic Bretagnol
Original Assignee
Valeo Systèmes d'Essuyage
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systèmes d'Essuyage filed Critical Valeo Systèmes d'Essuyage
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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B27/00—Optical systems or apparatus not provided for by any of the groups G02B1/00 - G02B26/00, G02B30/00
    • 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 technical context of the present invention is that of sensors and in particular devices for cleaning an optical surface through which said sensors carry out their measurements. More particularly, the invention relates to a protection unit making it possible to carry out such cleaning, to a detection assembly comprising such a protection unit and to a motor vehicle.
  • the present invention relates to a protection unit using a wave transducer making it possible to clean bodies in contact with the optical surface, by means of ultrasonic waves.
  • the wave transducer is configured to remove the bodies which were present in contact with the optical surface so that, following the cleaning operation, the optical surface is free of said bodies.
  • an objective sought by the present invention is to overcome the effects linked to the accumulation of bodies on an optical surface, such as in particular drops of rain, frost or snow.
  • a known disadvantage of this technique lies in the fact that it can only be implemented with particular materials and requires particularly precise positioning of the electrodes over the entire surface where we want to control the wetting properties, making it complex even expensive, its industrialization, its mass production and its integration into products intended for the automobile industry, for example.
  • the object of the present invention is to propose a new protection unit in order to respond at least largely to the previous problems and to also lead to other advantages.
  • Another aim of the invention is to facilitate the cleaning of an optical surface located behind a perforated surface.
  • Another aim of the invention is to allow such cleaning while camouflaging the wave transducer and making it less visible.
  • At least one of the aforementioned objectives is achieved with a unit for protecting an optical surface intended to be associated with a device configured to capture and/or emit radiation through a region of optical interest of the optical surface, the protection unit comprising:
  • perforated surface integral with the optical surface and placed opposite said optical surface, the perforated surface comprising a solid part and at least one opening formed in the solid part;
  • the waves generated by the at least one wave transducer are of the type of an ultrasonic wave.
  • the protection unit makes it possible to protect a device intended to be located behind the optical surface in order to prevent dust, raindrops or any particle from reaching the device and hinder its proper functioning.
  • the protection unit can be implemented with any device of a motor vehicle, and take any form.
  • the perforated surface is a mechanical part placed in front of the optical surface, relative to an average direction of propagation of the waves emitted and/or received by the device with which the protection unit is intended to collaborate.
  • the openwork surface can be formed of one or more pieces.
  • the perforated surface is integral with the protection unit, so that there is no mobility between the perforated surface and the optical surface.
  • the perforated surface can be a grille, a grille, a piece of sheet metal having at least one opening, a part of a bumper having at least one opening.
  • the perforated surface includes a logo of the motor vehicle on which the protection unit conforming to the first aspect of the invention is intended to be mounted.
  • the logo takes the form of a hallmark or a badge whose shapes and dimensions are representative of a brand of motor vehicle or a model of motor vehicle.
  • the logo is preferably of the type of a logo embedded on a front face of a motor vehicle, and in particular at the level of a grille of the front face.
  • the protection unit according to the first aspect of the invention makes it possible to optimally combine the logo of a motor vehicle and the presence of devices located behind said logo, the protection unit thus making it possible to offer a particularly advantageous configuration for the at least one wave transducer in order to allow optimal operation.
  • the solid parts of the perforated surface form opaque parts in particular to the radiation emitted and/or captured by the device intended to be located behind.
  • the solid parts are for example parts formed of material, while the at least one opening of the perforated surface forms a part free of material.
  • the perforated surface can be formed from any material, and in particular from a metallic or plastic material.
  • the at least one wave transducer is of the type of an electronic chip configured to be able to generate the waves in question.
  • the at least one wave transducer is of the type of an electromechanical comb whose electrical polarization makes it possible to generate the waves, so that they propagate in or on the optical surface , in the direction of and/or in the region of optical interest.
  • the waves generated by the at least one wave transducer advantageously have a fundamental frequency between 0.1 MHz and 1000 MHz, preferably between 15 MHz and 30 MHz, for example equal to 20 MHz.
  • the waves generated by the at least one wave transducer advantageously have a surface amplitude – or deformation amplitude – of between 1 nanometer and 500 nanometers.
  • the waves generated by the at least one wave transducer are of the type of an ultrasonic wave. More particularly, the waves thus generated are of the type:
  • an ultrasonic surface wave that is to say of the type of a Rayleigh wave, when the optical surface has a thickness greater than the wavelength of the ultrasonic surface wave.
  • a surface wave propagates on the surface of the optical surface.
  • a Rayleigh wave is preferred because a maximum proportion of the wave's energy is concentrated on the face of the optical surface on which it propagates, and can be transmitted to a body, for example a raindrop, resting on the optical surface.
  • the surface wave propagates on the optical surface with which the at least one transducer is acoustically coupled, or even preferentially on which it is fixed;
  • an ultrasonic core wave – or Lamb when the optical surface has a thickness less than the wavelength of the ultrasonic core wave.
  • a core wave propagates through the optical surface and makes it possible to “vibrate” the entire optical surface thus crossed by the core wave, that is to say the two optical faces located facing each other. on the other and forming the optical surface.
  • the protection unit according to the invention makes it possible to effectively clean the optical surface by means of wave propagation in said optical surface, such that a body, such as for example a raindrop, on contact of the optical surface, is set in motion by the wave generated by each at least one wave transducer, with or without the help of an external force, such as for example gravity or an aerodynamic force.
  • the optical surface can be of any type and fulfill any function with respect to one or more devices intended to emit or capture radiation passing through said optical surface and placed opposite said optical surface.
  • the optical surface can be an optical lens making up the device(s) through which the radiation passes or even a protective surface positioned opposite the optical lens(es) of the device(s). machines).
  • the optical surface is formed of a material which allows the propagation of ultrasonic waves emitted by the wave transducer, whether surface or core.
  • the optical surface is formed of glass in order to promote the propagation of such waves.
  • the optical surface is formed of a material transparent to the radiation emitted or captured by the device intended to be associated with the conforming protection unit. to the first aspect of the invention.
  • the radiation emitted or captured by the device propagates in the optical surface, or at least in its region of optical interest, by transmission and/or refraction and/or diffusion, so that a majority part radiation arriving from a first side of the optical surface – or at least from its region of optical interest – emerges on the other side of the optical surface, at a second side of the optical surface – or at least from its region of optical interest.
  • the optical region of interest corresponds to a part of the optical surface located opposite the device intended to be associated with the protection unit and said optical surface.
  • the region of optical interest corresponds to the part of the optical surface at which the radiation emitted or captured by the device passes through the optical surface.
  • the apparatus intended to be associated with the optical surface of the protection unit is configured to capture and/or emit radiation.
  • it includes a sensor and/or a radiation emitter.
  • the radiation is for example of the type of electromagnetic radiation, a spectrum of which has wavelengths which can be located in the visible and/or invisible spectrum.
  • the device is preferably chosen from an optical remote sensing device, such as for example a lidar, a photographic device, a camera, a radar, an infrared sensor and an ultrasonic rangefinder.
  • the integration of such a device behind the logo is particularly cramped and narrow.
  • the presence of the at least one opening in the perforated surface tends to cause an accumulation of particles at the level of the optical surface located opposite said at least one opening, subsequently rendering the operation of the device intended to be located back more difficult and less optimal.
  • the protection unit conforming to the first aspect of the invention makes it possible to facilitate the proper functioning of the device with which it is intended to be associated, since the region of optical interest of the optical surface through which the radiation captured or emitted by said device is cleaned by the wave transducer.
  • This advantageous configuration thus makes it possible to reduce interference between bodies which would have been present on the optical surface, at the level of the optical regions of interest, and the radiation passing through said optical regions of interest.
  • the protection unit conforming to the first aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
  • the at least one wave transducer is located opposite the solid part of the perforated surface.
  • This advantageous configuration makes it possible to hide the at least one wave transducer behind the solid part of the perforated surface. It also makes it possible to avoid cluttering parts of the optical surface located opposite the at least one opening of the perforated surface, preferably reserved for future alignment with the device with which the protection unit is intended to collaborate. More particularly, the alignment between the at least one wave transducer and the solid part of the perforated surface is observed relative to an axis perpendicular to the optical surface located opposite;
  • the at least one wave transducer is fixed integrally to the optical surface by any means, and in particular by gluing;
  • the at least one wave transducer is intended to be electrically connected to an electrical device via at least one electric wire connected to the at least one wave transducer, the at least one electric wire extending opposite the solid part.
  • the electrical device to which the at least one wave transducer is intended to be electrically connected is for example of the type of an electrical energy source or of a control unit of the at least one transducer.
  • the at least one electrical wire connecting the at least one wave transducer to the electrical device is of the type of an electrical power supply wire used to polarize the at least one transducer waves and/or a control wire transmitting an electrical signal used to control operation of the at least one wave transducer.
  • the at least one electric wire extends preferentially along and against the optical surface.
  • the at least one electric wire always extends – for its part located opposite the perforated surface – opposite the solid part of the perforated surface in order to prevent said at least one electric wire is made visible. More particularly, the alignment between the at least one electric wire and the solid part of the perforated surface is observed relative to an axis perpendicular to the optical surface located opposite;
  • the at least one electrical wire may be of the type of an electrical cable comprising one or more electrical wires braided together and/or arranged inside an insulating sheath.
  • each at least one electrical wire may comprise a conductive element housed in an insulating sheath;
  • the at least one electric wire is fixed integrally to the optical surface.
  • This advantageous configuration makes it possible to prevent the at least one electrical wire from moving during use of the protection unit conforming to the first aspect of the invention, or even from breaking or being damaged during this use.
  • the at least one electric wire can be securely fixed to the optical surface by any means;
  • the at least one electric wire is glued to the optical surface.
  • the at least one electric wire can be glued to the optical surface all along said at least one electric wire.
  • the at least one electrical wire can be glued to the optical surface in a non-continuous manner, or even only at its terminations;
  • the at least one wave transducer is located on the side of a first face of the optical surface – called the interior face – intended to be located on the side of the device with which the unit protection is intended to collaborate, opposite a second face of said optical surface – called the outer face – located opposite the perforated surface, the waves generated by the at least one wave transducer being of the type of a wave of heart.
  • the at least one device and the at least one wave transducer are located on the same side of the optical surface, relative to a direction of propagation of the radiation emitted by the at least one device. This advantageous configuration thus makes it possible to place the at least one transducer on the side of the at least one device, depending on the available space.
  • the at least one wave transducer is advantageously configured to generate core or Lamb waves in the direction of and/or in the region of optical interest and through the optical surface, in order to reach the face of the optical surface which is subject to the projection of raindrops and/or particles and which must therefore be cleaned, on the side of the perforated surface;
  • a wavelength of the wave generated by the at least one wave transducer is greater than or equal to twice a thickness of the optical surface taken at the region of optical interest.
  • the at least one wave transducer is located on the side of an exterior face of the optical surface, located opposite the perforated surface, the waves generated by the at least one transducer d waves being of the type of a Rayleigh wave.
  • the device and the at least one wave transducer are located on either side of the optical surface, relative to a direction of propagation of the radiation emitted by the at least one device.
  • a wavelength of the wave generated by the at least one wave transducer is less than or equal to one fifth of a thickness of the optical surface taken at the region of optical interest.
  • the protection unit has a non-zero clearance between the optical surface and the perforated surface, so that the at least one wave transducer is not mechanically coupled with the perforated surface.
  • the perforated surface is located at a distance from the at least one wave transducer, in order to allow mechanical decoupling between the at least one wave transducer and the perforated surface.
  • a dimension of the clearance, taken in a direction perpendicular to the optical surface, is greater than 100 ⁇ m
  • the protection unit comprises a cover covering the at least one wave transducer.
  • the cover thus makes it possible to prevent water and/or bodies from infiltrating into the at least one wave transducer, which would then lead to premature and undesirable malfunction.
  • the cover is fixedly fixed to the at least one wave transducer or fixedly fixed to the optical surface;
  • the optical surface and the perforated surface are integral with each other.
  • the optical surface and the perforated surface are held stationary relative to each other;
  • the perforated surface is fixed integrally to a support via fixing lugs which extend through slots provided in the optical surface.
  • the optical surface is located in an intermediate position between the support and the perforated surface, relative to an average direction of propagation of the radiation emitted and/or captured by the device intended to collaborate with the unit protection.
  • the support is located on the side of a first face of the optical surface – called the interior face – located on the side of the device with which the protection unit is intended to collaborate, and the perforated surface is then located at a second face of said optical surface – called the exterior face – located opposite the perforated surface and opposite the interior face.
  • the support and the perforated surface are located on either side of the optical surface, relative to a direction of propagation of the radiation emitted by the at least one device;
  • the perforated surface is fixed integrally to the optical surface via fixing lugs secured to the optical surface.
  • the perforated surface is linked directly to the optical surface, without passing through an intermediate part forming the support in the first alternative embodiment described above;
  • the fixing lugs can take any shape and are configured to allow mechanical coupling with the support or the optical surface to which they are linked;
  • the at least one wave transducer is placed in an intermediate position between the fixing lugs and the region of optical interest.
  • the at least one transducer in a plane formed by the optical surface, the at least one transducer is located between, on the one hand, a zone of the optical surface at which the fixing lugs pass or are fixed, and , on the other hand, the region of optical interest.
  • the waves generated by the at least one wave transducer directly reach the region of optical interest without passing through the area of the optical surface in which the fixing lugs are located.
  • a detection assembly comprising:
  • At least one device configured to capture and/or emit radiation through the region of optical interest of the optical surface and through the at least one opening in the perforated surface.
  • the at least one device is located facing the optical surface, at a distance or against the optical surface, so that the radiation emitted or captured by said at least one device passes through of the region of optical interest of the optical surface.
  • the optical surface of the protection unit forms a protection surface for the at least one device.
  • the at least one device is located opposite the at least one opening of the perforated surface, so as to allow the passage of radiation emitted and/or captured by said device. at least one device through said at least one opening.
  • the detection assembly in accordance with the second aspect of the invention advantageously comprises at least one of the improvements below, the technical characteristics forming these improvements being able to be taken alone or in combination:
  • the at least one device is secured to the optical surface.
  • the at least one device and the optical surface are made immobile relative to each other.
  • the at least one device is fixed integrally and directly to the optical surface, the at least one device comprising a fixing member collaborating with the optical surface.
  • the optical surface can be glued to a front part of the at least one device, or the at least one device can be screwed or snapped onto the optical surface.
  • the at least one device is securely fixed to a support to which the optical surface is also securely fixed.
  • the optical surface and the at least one device comprise fixing members collaborating with the support, such as for example fixing screws or fixing clips;
  • the at least one wave transducer is located on a first side of the optical surface opposite a second side at which the at least one device is located.
  • the at least one device and the at least one wave transducer are located on either side of the optical surface, relative to a direction of propagation of the radiation emitted by the at least one device.
  • the at least one transducer and the at least one device are located on the same side of the optical surface.
  • the at least one device and the at least one wave transducer are located on the same side of the optical surface, relative to a direction of propagation of the radiation emitted by the at least one device.
  • This advantageous configuration thus makes it possible to place the at least one transducer on the side of the at least one device, depending on the available space.
  • the at least one wave transducer is advantageously configured to generate core waves in the direction of and/or in the region of optical interest and through the optical surface, in order to achieve the face of the optical surface which is subject to the projection of raindrops and/or particles and which must therefore be cleaned.
  • a motor vehicle comprising a detection assembly conforming to the second aspect of the invention or according to any of its improvements.
  • FIG. 1 illustrates a schematic electrical profile view of a first embodiment of a detection assembly conforming to the second aspect of the invention and comprising a protection unit conforming to the first aspect of the invention
  • FIG. 1 illustrates a schematic electrical profile view of a second embodiment of a detection assembly conforming to the second aspect of the invention and comprising a protection unit conforming to the first aspect of the invention
  • FIG. 1 illustrates a schematic electrical front view of a third embodiment of a detection assembly conforming to the second aspect of the invention and comprising a protection unit conforming to the first aspect of the invention;
  • FIG. 1 illustrates a schematic electrical front view of a fourth embodiment of a detection assembly conforming to the second aspect of the invention and comprising a protection unit conforming to the first aspect of the invention.
  • the invention relates to a protection unit 1 of an optical surface 10 intended to be associated with a device 21 configured to capture and/or emit radiation 23 through a region of interest optical surface 12 of the optical surface 10, the protection unit 1 comprising:
  • perforated surface 30 secured to the optical surface 10 and placed opposite said optical surface 10, the perforated surface 30 comprising a solid part 31 and at least one opening 32 formed in the solid part 31;
  • At least one W wave transducer 13 mechanically coupled to the optical surface 10 and configured to generate a W wave propagating through the optical surface 10 and in the direction of and/or in the region of optical interest 12.
  • the perforated surface 30 is a mechanical part placed in front of the optical surface 10, relative to an average direction of propagation of the waves W emitted and/or received by the device 21 with which the protection unit 1 is intended to collaborate.
  • the perforated surface 30 can be formed of one or more pieces.
  • the perforated surface 30 is integral with the protection unit 1, so that there is no mobility between the perforated surface 30 and the optical surface 10.
  • the perforated surface 30 comprises a logo of the motor vehicle with which the protection unit 1 is mechanically coupled.
  • the solid parts 31 of the perforated surface 30 form parts opaque to the radiation 23 emitted and/or captured by the device 21 intended to be located behind the optical surface 10.
  • the solid parts 31 are for example parts formed of material , while the at least one opening 32 of the perforated surface 30 forms a part free of material.
  • the perforated surface 30 is located at a distance from the W wave transducer 13, in order to allow mechanical decoupling between the W wave transducer 13 and the perforated surface 30.
  • the perforated surface 30 is fixed integrally to the optical surface 10 via fixing lugs 16 secured to the optical surface 10.
  • the perforated surface 30 is fixed integrally to a support 17 via fixing lugs 16 which extend through slots provided in the optical surface 10.
  • the support 17 is located on the side of a first face 11A of the optical surface 10 – called the interior face – located on the side of the device 21 with which the protection unit 1 is intended to collaborate, and the perforated surface 30 is then located at the level of a second face 11B of said optical surface 10 – called the outer face – located opposite the perforated surface 30 and opposite the inner face.
  • the support 17 and the perforated surface 30 are located on either side of the optical surface 10, relative to a direction of propagation of the radiation 23 emitted by the device 21.
  • the W wave transducer 13 is placed in an intermediate position between the fixing lugs 16 and the region of optical interest 12.
  • the transducer 13 is located between, on the one hand, a zone of the optical surface 10 at which passes where the fixing lugs 16 are fixed, and, on the other hand, a region of optical interest 12 formed by the region of the optical surface 10 at which the radiation 23 emitted and/or captured by the device 21 is transmitted through said optical surface 10.
  • a detection assembly 2 comprising:
  • At least device 21 configured to capture and/or emit radiation 23 through the region of optical interest 12 of the optical surface 10 and through the at least one opening 32 of the perforated surface 30.
  • each device 21 collaborating with the protection unit 1 and its optical surface 10 is located opposite the at least one opening 32 of the perforated surface 30, in order to be able to effectively capture and/or emit the radiation 23 simultaneously through the optical surface 10 and the perforated surface 30.
  • Each device 21 is located facing the optical surface 10, at a distance or against the optical surface 10, so that the radiation 23 emitted or captured by said at least one device 21 passes through the region of optical interest 12 of the optical surface 10.
  • Each device 21 is secured to the optical surface 10, so that each device 21 and the optical surface 10 are made immobile relative to each other.
  • the device 21 is fixed integrally and directly to the optical surface 10, for example by gluing, screwing or snap-fastening.
  • the device 21 is fixedly fixed to a support 17 to which the optical surface 10 is also fixedly fixed.
  • the transducer(s) 13 associated with the optical surface 10 are acoustically coupled to said optical surface 10 – and preferably mechanically coupled to it – in order to be able to generate W waves which propagate on the second face 11B of the optical surface 10 – particularly when the W wave transducer 13 is located on or on the side of the second face 11B – or through the optical surface 10, in particular when the W wave transducer 13 is located on or on the side of the first face 11A of the optical surface 10.
  • the W wave transducer 13 is located opposite the solid part 31 of the perforated surface 30 in order to hide it behind the solid part 31 of the perforated surface 30.
  • an electric wire 14 connected to each W wave transducer 13 extends opposite the solid part 31 of the perforated surface 30 so as not to be visible when looking at the perforated surface 30 from the front, as in the .
  • the electric wire 14 extends towards a lateral edge of the optical surface 10 behind and facing the solid part 31 of the perforated surface 30.
  • the W wave transducer 13 is misaligned with respect to the perforated surface 30 and/or with respect to its solid part 31. More particularly, in this exemplary embodiment, the W wave transducer 13 is located above the perforated surface 30. In this exemplary embodiment, an electric wire 14 connected to each W wave transducer 13 extends in a direction opposite to the perforated surface 30 and/or in the direction of a lateral edge of the optical surface 10.
  • Each W wave transducer 13 is integrally fixed to the optical surface 10 by any means, and in particular by gluing.
  • Each electric wire 14 is fixed integrally to the optical surface 10 by any means, and in particular by gluing.
  • the W wave transducer 13 is located at the second face 11B of the optical surface 10, opposite the first face 11A of said optical surface 10 and at which the device 21 is located. This configuration thus makes it possible to clean the second face 11B located opposite the perforated surface 30 more effectively.
  • the invention relates to a protection unit 1 of a device 21 and a detection assembly 2 associating the device 21 emitting or capturing radiation 23 through a region of interest of an optical surface 10 of the protection unit 1.
  • the protection unit 1 further comprises at least one W wave transducer 13 configured to generate an acoustic W wave on or in the optical surface 10 in order to clean the region of optical interest 12.
  • the protection unit 1 further comprises a perforated surface 30 located opposite the optical surface 10, the perforated surface 30 comprising a solid part 31 and at least one opening 32 through which the radiation 23 emitted and/or captured by the device 21 can pass.

Abstract

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.

Description

unité de protection et ensemble de détection pour véhicule automobile
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, les ondes générées par l’au moins un transducteur d’ondes sont du type d’une onde ultrasonore.
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 :
illustre une vue schématique de profil électrique d’un premier exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au deuxième aspect de l’invention et comportant une unité de protection conforme au premier aspect de l’invention ;
illustre une vue schématique de profil électrique d’un deuxième exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au deuxième aspect de l’invention et comportant une unité de protection conforme au premier aspect de l’invention ;
illustre une vue schématique de face électrique d’un troisième exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au deuxième aspect de l’invention et comportant une unité de protection conforme au premier aspect de l’invention ;
illustre une vue schématique de face électrique d’un quatrième exemple de réalisation d’un ensemble de détection conforme au deuxième aspect de l’invention et comportant une unité de protection 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 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 (11)

  1. 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), les ondes générées (W) par l’au moins un transducteur (13) d’ondes (W) sont du type d’une onde ultrasonore.
  2. Unité de protection (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la surface ajourée (30) est une grille, une calandre, une pièce de tôlerie présentant au moins une ouverture (32) ou une partie de parechocs présentant au moins une ouverture (32).
  3. Unité de protection (1) selon la revendication précédente 1 ou 2, 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).
  4. Unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, 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.
  5. 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).
  6. Unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, 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.
  7. 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).
  8. Unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, 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).
  9. Unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, 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).
  10. Unité de protection (1) selon l’une quelconque des revendications 8 ou 9, 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).
  11. 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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