Brevet FR2498137A3 — publié le 19820723

FR 2498137 A3 19820723 FR 8100766 A 19810116 ESSUIE-GLACE AUTOMATIQUE La présente invention concerne des essuie-glace automatiques contre la pluie et contre la buée, particulièrement mais non exclusivement destinés aux véhicules. On connaît, notamment par le brevet britannique NO 1 321 221 du 7 mai 1969 ainsi que par la demande de brevet français NO 75-21313 du 2 juillet 1975 de l'actuel demandeur, des essuie-glace contre la pluie et contre la buée comprenant un mécanisme d'entraînement des balais de l'essuie-glace, un senseur positionné et arrangé de façon à fournir un signal électrique traduisant le degré d'humidité d'une région sensible, des moyens de commande répondant audit signal pour opérer ledit mécanisme quand ce signal traduit un degré d'humidité plus grand qu'un degré d'humidité prédéterminé, des moyens de com- mande répondant audit signal pour alimenter des moyens de chauffage électrique qui sont disposés de façon à chauffer la région du senseur et des moyens répondant à la température atmosphérique pour réduire le chauffage électrique quand la température atmosphérique augmente. Dans le brevet britannique récité un senseur comprenant deux électrodes interdigitales dont la résistance varie avec l'humidité sert à moduler une onde porteuse. Le signal démodulé est comparé à deux seuils de tension et, selon qu'il est plus grand que l'un ou l'autre de ces deux seuils, il commande un moteur d'essuie-glace à vitesse rapide ou un moteur d'essuie-glace à vitesse lente. D'autre part, le signal démodulé sert à commander des moyens de chauffage du senseur à travers une résistance dépendant de la température atmosphérique. Un tel essuie-glace automatique n'a que deux vitesses de fonctionnement continues à l'exception de tout fonctionnement intermittent. D'autre part, le chauffage est fonction de la température extérieure quel que soit le degré d'humidité. Le demandeur a trouvé que, pour éviter que les essuie-glace continuent à fonctionner après la cessation d'une pluie abondante, les moyens de chauffage devaient être renforcés dans cette circonstance. Conformément à l'invention, l'essuie-glace automatique comprend un mécanisme d'essuie-glace, un senseur dont la résistance varie en fonction du degré d'humidité dans une zone sensible, des moyens d'appliquer une tension constante à cette résistance et d'obtenir ainsi un signal traduisant le degré d'humidité actuel, un premier comparateur comparant ledit signal à un premier seuil, des moyens commandés par ledit premier comparateur d'actionner le mécanisme d'essuieglace à une vitesse lente, un second comparateur comparant ledit signal à un second seuil, des moyens commandés par ledit second comparateur d'actionner le mécanisme d'essuieglace à une vitesse rapide et des moyens de chauffage dudit senseur, et il est caractérisé en ce qu'il comprend un troisième comparateur comparant ledit signal à un troisième seuil, des moyens commandés par ledit troisième comparateur d'actionner le mécanisme d'essuie-glace à vitesse lente et des moyens commandés par ledit mécanisme d'essuie-glace à vitesse lente d'inhiber périodiquement ledit troisième comparateur rendant ainsi le fonctionnement de l'essuie-glace à vitesse lente intermittent. Dans une réalisation préférée, l'essuie-glace automatique comprend un quatrième comparateur comparant le signal traduisant le degré d'humidité à un quatrième seuil et des moyens de commuter les moyens de chauffage du senseur d'un régime ob ils sont chauffés par un courant proportionnel audit signal à un régime où ils sont chauffés par un courant proportionnel à la telrérature du senseur. L'invention va être maintenant décrite en détail en relation avec les dessins annexés dans lesquels - la Fig. 1 représente une première réalisation de l'essuie glace automatique de l'invention - la Fig. 2 représente une deuxième version de cet essuie-glace ; et - la Fig. 3 représente un autre modèle de moyens de chauffage que celui montré sur la Fig. 1. En se référant à la Fig. 1, le senseur 10 comprend un circuit imprimé 11 ayant sur l'une de ses faces deux électrodes interdigitales 12 et 13 et sur son autre face des moyens de chauffage qui peuvent prendre plusieurs configurations et dont il sera question plus loin. L 'électrode 12 est mise au potentiel négatif de la source d' alimentation et l'électrode 13 est reliée à une résistance de charge 1 elle même reliée au potentiel positif de la source d'alimentation et qui forme avec le senseur un diviseur de tension. Le point commun 2 au senseur 10 et à la résistance de charge 1 est connecté aux entrées d'inversion de quatre amplificateurs opérationnels 20, 30, 40, 50. Les entrées directes de ces amplificateurs opérationnels sont à des potentiels fixés par des diviseurs de tensions (ou par des potentiomètres), respectivement 201-202, 301-302, 401-402 et 501-502 connectés entre les bornes plus et moins de la source d'alimentation. Ces amplificateurs opérationnels constituent des comparateurs dont les seuils de comparaison augmentent dans l'ordre 20, 30, 40, 50, ce qui veut dire que, quand la pluie ou le brouillard augmente, et que la résistance du senseur devient de plus en plus faible, les comparateurs se débloquent dans l'ordre 20, 30, 40, 50. Mais quand un comparateur se débloque à un seuil donné, ceux qui sont débloqués à un seuil moindre restent débloqués. La sortie 203 du comparateur 20 est reliée à un intégrateur formé de la résistance 204 et du condensateur 205. La sortie 203 peut être portée à la tension négative d'alimentation à travers un transistor de commutation 206 dont on verra dans la suite comment il est commandé. Une diode 207 est intercalée entre la résistance 204 et le condensateur 205. Le point commun 208 à la diode 207 et au condensateur 205 est reliée à la sortie 303 du comparateur 30. La sortie 303 du comparateur 30 est reliée à une résistance de charge 304 formant avec le condensateur 205 un intégrateur. Le point 303 est également relié à travers une diode 307 et une résistance 313 à un transistor 309 Les deux diodes 207 et 307 servent à découpler les sorties 203 et 303 des comparateurs 20 et 30. Le transistor 309 peut être ainsi commande par le comparateur 30 ou par le comparateur 20. Un relais 3 est inséré dans le circuit de collecteur du transistor 309. Le transistor 309 peut également être commandé manuellement grâce au bouton 310 qui, quand il est enfoncé, charge le condensateur 311 et rend passant le transistor 309, excitant ainsi le relais 3. Ce relais reste excité pendant un temps dépendant de la constante du temps du circuit RC formée du condensateur 311 et de la résistance 313. Les deux diodes 307 et 312 forment une porte OU. Le contact mobile 3m du relais 3 est relié par une résistance série 314, une diode série 315 et un condensateur parallèle 316 à la base du transistor 206 qui, quand il est passant porte ainsi qu'on l'a vu, au potentiel moins de l'alimentation la sortie 203 du comparateur 20. On voit donc que quand seul le comparateur 20 donne un signal positif de sortie, celui-ci rend passant le transistor 309 et excite le relais 3. Ce dernier rend passant le transistor 206 qui rend négative la sortie de 20, coupant ainsi le courant d'excitation du relais 3. Le relais et les essuie-glace sont donc actionnés d'une façon intermittente. Par contre, quand le relais 3 de vitesse lente est commandé par le comparateur 30, le fonctionnement est continu. Le comparateur 20 peut être forcé manuellement par le bouton 210 qui permet l'application à la borne d'inversion du comparateur 20 d'une tension suffisamment positive pour donner lieu à un signal de sortie. Le fonctionnement intermittent dure tant que le bouton 210 est enchenché. La diode 211 rend le fonctionnement du comparateur 20 indépendant de la résistance du senseur. La sortie 403 du comparateur 40 est reliée par l'intermédiaire d'un intégrateur 404-405 à la base d'un transistor 409. Ce dernier commande un relais de vitesse rapide 4. Le contact mobile 4m du relais 4 est relié au plus de l'alimentation, le contact de travail 4t est relié à la commande de vitesse ra pide de l'essuie-glace et le contact de repos 4r est relié au contact de travail 3t du relais 3. On voit donc que quand le relais 4 est au repos, le contact 4r est au plus de la source d'alimentation ainsi que le contact 3t. Quand le relais 3 est excité, le contact mobile 3m est donc porté au pôle positif de la source d'alimentation. La sortie 503 du comparateur 50 est reliée à la base d'un transistor 509 (du type npn alors que les transistors 309 et 409 étaient du type pnp). Quand le comparateur 50 est actif, le transistor 509 est bloqué. Le transistor 14 du senseur dont la base est reliée à l'émetteur du transistor 509 est passant et les résistances chauffantes 15 et 16 sont alimentées directement entre les pôles de la source d'alimentation. Si le comparateur 50 est inactif, le transistor 509 est passant et le transistor 14 est bloqué. Le chauffage du senseur se fait alors à travers la résistance 17 et la thermistance 18. En se référant maintenant à la Fig. 2 dans laquelle les mêmes composants sont désignés par les mêmes numéros de référence, le point 2 de connexion entre le senseur 10 et la résistance de charge 1 est relié aux bases de deux transistors 320 et 420. Les circuits de collecteur de ces transistors comprennent une résistance de charge respectivement 304 et 404 et une bascule Schmitt respectivement 321 et 421. Chacune de ces bascules de Schmitt comprend une première porte inverseuse, respectivement 322 et 422, un circuit intégrateur respectivement 323-324-325 et 423-424-425, et une deuxième porte inverseuse respectivement 326 et 426. Les bascules de Schmitt 321 et 421 sont reliées respectivement aux transistors 309 et 409, à travers les résistances 313 et 413 et, en ce qui concerne le transistor 309, à travers une diode 307. Les transistors 309 et 409 commandent dans les mêmes conditions que dans la Fig. 1 les relais 3 et 4 dont les contacts mobiles 3m et 4m, les contacts de repos 3r et 4r et les contacts de travail 3t et 4t sont connectés comme dans la Fig. 1. Un bouton 310 permet d'actionner l'essuie-glace en première vitesse continue pendant un temps correspondant à la décharge du condensateur 311. Ce bouton et le circuit correspondant sont les memes que dans la Fig. 1. La commande intermittente de l'essuie-glace dans la Fig. 1 était un comparateur particulier, périodiquement inhibé par un signal prélevé sur le contact mobile 3m du relais 3. Dans la Fig. 2, la commande intermittente de l'essuie-glace est prélevée sur le contact de repos 3r connecté à l'interrupteur manuel des essuie-glace classiques. Sur cette borne apparaît un signal alternativement positif et négatif fourni par une came. De ce contact 3r partent deux chaînes de circuits > l'une faisant varier l'amplitude du signal représentatif d'un degré d'humidité donné, l'autre commandant le relais de commande de l'essuie-glace à vitesse lente. Le contact 3r est relié à la base d'un transistor 327 par une résistance série 328 et un condensateur en parallèle 329. Le transistor 327 commande à travers une diode 330 et un circuit RC 331 un transistor 332. Ce dernier est relié par une résistance 333 au collecteur du transistor d'entrée 320. On voit donc que quand le contact 3r est au pôle plus de la source d'alimentation, le transistor 332 est passant et la résistance de charge du transistor 320 est formée des résistances 304 et 333 en parallèle. Dans ces conditions, le signal de degré d'humidité qui, en l'absence de la résistance 333 (transistor 332 bloqué) faisait basculer la bascule de Schmitt 321 ne peut plus entraîner ce basculement. Du contact 3r part une chaîne de circuits comprenant une diode 334, un condensateur en parallèle 335 et un transistor 336. Quand le contact 3r est positif, le transistor 336 est rendu passant et le transistor 337 est bloqué. La bobine du relais 3 n'est plus alimentée et retombe déconnectant ainsi la résistance 333. On voit donc que quand la pluie ne nécessite qu'un balayage intermittent, le signal de degré d'humidité déclenche la bascule de Schmitt (résistance 333 hors circuit) et excite le relais 3. Le contact 3r de celui-ci devient positif, ce qui met en circuit la résistance 333 et désexcite au bout d'un certain temps le relais 3. Pendant tout le temps où la ré sistance 333 est connectée, le signal de degré d'humidité, supposé suffisant pour déclencher le balayage intermittent reste sans action sur le relais 3. Quand le signal de degré d'humidité augmente, la bascule de Schmitt 321 est actionnée et l'essuie-glace fonctionne en vitesse lente. Quand le signal de degré d'humidité augmente encore, la bascule de Schmitt 421 est déclenchée et l'essuie-glace fonctionne en vitesse rapide. Un bouton 338 permet de déclencher manuellement le balayage intermittent. Ce bouton 338 rend passant le transistor 339 qui rend lui-même passant le transistor 327. Le relais 3 se trouve ainsi excité. La tension positive sur 3r rend passant 336 et bloque 337. Le cycle intermittent comprend donc : mise au travail de 3 par 337 passant, apparition d'une tension positive sur 3r, blocage de 337 et mise au repos de 3, et ainsi de suite. Dans la Fig. 1, on a supposé que le chauffage du senseur tenait compte de la température du senseur jusqu'à un certain degré d'humidité et était maximal sans contrôle de température au delà de ce degré d'humidité. On peut également (Fig. 3) prévoir des moyens de chauffage 15' - 16' sans aucun contrôle de température. Revendications 1 - Essuie-glace automatique comprenant un mécanisme d'essuie-glace, un senseur dont la résistance varie en fonction du degré d'humidité dans une zone sensible, des moyens d'appliquer une tension constante à ce senseur et d'obtenir ainsi un signal traduisant le degré d'humidité actuel, un premier comparateur comparant ledit signal à un premier seuil, des moyens commandés par ledit premier com parateur d'actionner le mécanisme d'essuie-glace à une vi tesse rapide , un second comparateur comparant ledit signal à un second seuil, des moyens commandés par ledit second com parateur d'actionner le mécanisme d'essuie-glace à une vi tesse lente et des moyens de chauffage dudit senseur, carac térisé en ce qu'il comprend un troisième comparateur (20) com parant ledit signal à un troisième seuil, des moyens (309-3) commandés par ledit troisième comparateur d'actionner le mé canisme d'essuie-glace (3) à vitesse lente et des moyens (206) commandés par ledit mécanisme d'essuie-glace à vitesse lente d'inhiber périodiquement ledit troisième com parateur rendant ainsi le fonctionnement de l'essuie-glace à vitesse lente intermittent. 2 - Essuie-glace automatique conforme à la revendi cation 1 dans lequel les moyens d'actionner le mécanisme d'essuie-glace à vitesse lente et rapide sont respectivement un relais de vitesse lente (3) et un relais de vitesse rapide (4) ca ractérisé en ce que le relais de vitesse lente (3) commande les moyens (206) d'ihniber périodiquement le troisième com parateur (20) et est sous la dépendance du relais de vitesse rapide (4) afin que si le relais de vitesse rapide (4) est actionné, l'inhibition périodique du troisième comparateur (20) cesse. 3 - Essuie-glace conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que le second comparateur (30) et le troisième comparateur (20) sont un seul et même comparateur formé d'un amplificateur (320) et d'une bascule (321), que ledit compa rateur a deux seuils, l'un quand l'amplificateur est chargé par une première résistance de charge (304), et l'autre quand l'amplificateur est chargé par une seconde résistance de charge (304 + 333) et que le changement de résistance de charge est commandé périodiquement par les moyens d'actionner le mécanisme d'essuie-glace à vitesse lente d'où il résulte que le mécanisme d'essuie-glace à vitesse lente ayant été actionné par ledit comparateur chargé par la première résistance de charge, il reste non actionné périodiquement par ledit comparateur chargé par le second résistance de charge, d'où un fonctionnement intermittent du mécanisme d'essuieglace. 4 - Essuie-glace automatique conforme à la revendication 1 dans lequel le senseur comprend deux réseaux de résistances de chauffage (15, 16, et 17, 18) caractérisé en ce que l'essuie-glace comprend un quatrième comparateur comparant ledit signal de degré d'humidité à un quatrième seuil et des moyens commandés par ledit quatrième comparateur (50) de sélecter et d'alimenter l'un des deux réseaux de chauffage du senseur. 5 - Essuie-glace automatique conforme à la revendication 4 caractérisé en ce que l'un des réseaux de résistances de chauffage comprend une thermistance (18).