Brevet FR2571323A1 — publié le 19860411

La présente invention est relative aux véhicules automobiles dont elle se propose.d'accroi- tre la sécurité en les équipant d'un dispositif au- tomatique de nettoyage de leur vitrage et spéciale- ment de leur lunette arrière. Encore que le dispositif suivant l'inven- tion puisse également être adapté au pare-brise, c'est dans sa combinaison avec la lunette arrière qu'il pré- sente le maximum d'intérêt. En effet, le conducteur dès qu'il s'aperçoit d'une diminution de la visibilité au travers du pare- brise déclenche instinctivement les organes de net- toyage de celui-ci tels que lave-glace et essuie-gla- ce. En revanche, il est moins sensible à une diminution de visibilité au travers de la lunette ar- rière car son attention et son regard sont essentiel- lement dirigés vers l'avant afin de détecter les piè- ges de la circulation. Il serait donc intéressant de pouvoir se reposer sur un dispositif qui nettoierait automati- quement la lunette arrière des véhicules lorsque celle-ci a atteint un degré de salissure succeptible de gêner la visibilité. L'invention se propose de réaliser un tel dispositif fondé sur l'observation suivante. Si l'on dispose sur un vitrage tel qu'une lunette arrière, des éléments photo-sensibles compa- rables disposés de manière à recevoir la lumière ayant traversé le vitrage, celui de ces éléments photo- sensibles qui reçoit directement cette lumière sera beaucoup plus sensible au degré de salissure du vitra- ge que l'autre élément photo-sensible protégé d'une arrivée directe de lumière et ne recevant de celle-ci 7 1323 que la fraction transmise par l'intérieur du vitrage. Le second élément photo-sensible peut ainsi servir de référence pour mesurer l'écart de réponse de deux éléments photo-sensibles. Il en résulte que lorsque cet écart dépasse un seuil donné caractérisant un degré de salissure difficilement compatible avec une bonne visibilité, on peut mettre à profit cet écart grâce à un circuit électronique pour actionner les organes de nettoyage du vitrage. Ceci suppose que lorsque le nettoyage a été effectué, le premier élément photo-sensible ou élément de mesure donne une réponse ou indication telle que l'écart de déclenchement ne soit plus atteint et qu'en conséquence, les organes de nettoyage cessent de fonc- tionner. Ceci signifie que le premier élément photo- sensible est disposé dans le champ de balayage de l'essuie-glace. L'invention a ainsi pour objet un dispositif automatique d'actionnement des organes de nettoyage d'un vitrage-de véhicule automobile, caractérisé en ce que le vitrage qu'il s'agit de nettoyer est équipé de deux éléments photo-sensibles disposés de manière à être influencés par la lumière traversant ce vitrage. le premier étant adapté i recevoir directement cette lumière et le second étant protégé de toute action directe de cette lumière de manière à n'être influencé que par celle transmise par l'intérieur du vitrage, ce dispositif comprenant par ailleurs un circuit électro- nique pour recevoir et comparer les réponses de ces deux éléments photosensibles et des moyens pour commander automatiquement les organes de nettoyage lorsque la différence de réponse de ces éléments dépasse un certain seuil. 2 5 71323 Il est par ailleurs possible de graduer l'automatisme. C'est ainsi que le seuil peut être fixé de manière à correspondre à une lunette arrière entiè- rement sale provoquant l'actionnement automatique de l'essuie-glace. Lorsqu'après un certain temps de fonction- nement de celui-ci, la partie du vitrage balayée est devenue propre, cependant que la partie non balayée est restée opaque, l'essuie-glace cesse de fonction- ner mais un signal est affiché au-tableau de bord rappelant à l'automobiliste de finir le nettoyage de la lunette arrière à la première occasion. Les éléments photo-sensibles susceptibles d'être utilisés selon l'invention. sont de divers types: photo-résistances ou photo-diodes. Lorsqu'il s'agit de photo-diodes dont l'épaisseur peut être extrêmement mince et lorsqu'on dispose d'un vitrage feuilleté. ces photo-diodes peuvent être incorporées et noyées dans la couche de matière plastique inter- calaire entre les deux feuilles de verre constituant avec cette couche intercalaire le vitrage feuilleté ainsi que cela est décrit dans la demande de brevet déposée ce jour par la Demanderesse pour 'vitrage feuilleté perfectionné a élément photosensible incorporé et dispositif automatique d'allumage et d'extinction des feux d'un véhicule automobile en comportant application". L'invention a également pour objet un vi- trage perfectionné équipé de ces deux éléments photo- sensibles et qu'il suffit ensuite de monter sur un véhicule en raccordant les bornes de sortie des éléments photo-sensibles à un circuit électronique assurant l'automatisme désiré. Lorsque le véhicule comprend comme c'est parfois le cas un ordinateur de bord, cet ordinateur peut être mis à profit pour assurer cet automatisme. L'invention sera mieux comprise i l'aide de la description- qui va suivre, donnée uniquement i titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexes, sur lesquels: - la Figure 1 est une coupe transversale d'un système de détection pour un dispositif auto- matique de nettoyage d'un vitrage de véhicule suivant l'invention; U - la Figure 2 est une vue schématique de face d'un vitrage muni du système de détection de la Figure 1. - la Figure 3 est une vue en perspective du support du système de détection de la Figure 1; - la Figure 4 est une coupe transversale d'un vitrage feuilleté muni d'un autre mode de réali- sation d'un système de détection pour un dispositif automatique de nettoyage d'un vitrage de véhicule au- tomobile; - la Figure 5 est un synoptique d'un dispo- sitif automatique de nettoyage d'un vitrage de véhi- cule automobile combiné avec un dispositif automatique d'allumage et d'extinction des feux du véhicule; - la Figure 6 est un schéma électrique d'un dispositif automatique du nettoyage d'un vitrage de véhicule automobile combiné avec un dispositif auto- matique de dégivrage. La Figure 1 représente un vitrage 1 muni d'un premier mode de réalisation d'un système de dé- tection pour dispositif d'actionnement des organes de nettoyage dudit vitrage. Une perforation 2 pratiquée dans le vitrage reçoit une saillie tubulaire 3a d'un support 3 disposé 7 1323 contre la surface du vitrage intérieure au véhicule. La saillie tubulaire 3a est coiffée par une jupe 4a d'un bouton 4 plaqué contre la surface extérieure du- dit vitrage. Le support 3 comporte deux cavités 5 au fond desquelles sont fixés deux éléments photo-sensibles 6 et 7 leurs faces sensibles étant dirigées vers le fond. L'élement photo-sensible 6 est disposé pour être protégé de toute action directe de la lumière et ne recevoir que la lumière ambiante transmise par l'inté- rieur du vitrage suivant les directions indiquées par les flèches F; il est placé, à cet effet, dans la ca- vité 5 coaxiale au bouton 4 qui assure la fonction d'écran pour la lumière directe. L'élément photo-sen- sible 6 constitue donc l'élément de référence. En revanche, l'élément photo-sensible 7 qui se trouve dans l'autre cavité 5 dont l'axe et décalé par rapport à l'axe du bouton 4, reçoit directement la lumière traversant le vitrage. Il constitue ainsi l'élément de mesure. Ces éléments photo-sensibles 6 et 7 reçoivent la lumière à travers le support 3 par des fenêtres 8 percées dans le fond des cavités 5 et dont la section assure le calibrage de l'amplitude de la réponse de chaque élément photo-sensible. Ainsi que le montre la Figure 2, l'élément photo-sensible de mesure 7 est placé dans la zone 9 située dans le champ d'action des organes de nettoyage constitués dans le présent exemple. par un essuie- glace 10. Du fait de ce positionnement. l'élément photo-sensible de mesure 7 fournit une réponse fonc- tion du degré de propreté du vitrage 1, avant et après nettoyage de celui-ci. Le positionnement de l'élément photo-sensi- ble de référence 6 n'agit pas sur le résultat désiré et explicité précédemment. mais il sera montré ulté- rieurement que le choix de ce positionnement peut ap- porter certains avantages. On va maintenant décrire plus en détail en référence à la Figure 3. les moyens de fixation du support du système de détection. La saillie tubulaire 3a. dépassant de la surface du support 3 destinée à être appliquée contre le vitrage 1, a un diamètre tel qu'elle s'emboite dans la jupe 4S du bouton 4. le diamètre extérieur de cette lu dernière étant à peu près égal au diamètre du trou 2 destiné à la loger. Afin de permettre à la lumière transmise par l'intérieur du vitrage d'influencer l'élément photo- sensible de référence 6. deux encoches 12 diamétrale- ment opposées sont réalisées axialement dans la sail- lie tubulaire 3a du support 3. Lors du montage, ces encoches seront vis-à-vis de deux encoches 13 diamé- tralement opposées réalisées axialement dans la jupe 4A du bouton 4. Les éléments photo-sensibles ne devant être influencés que par la lumière traversant le vitrage. le support doit être parfaitement étanche à la lumière à sa périphérie et épouser parfaitement le profil du vitrage. A cet effet, on peut interposer entre la face du support à appliquer contre le vitrage et de der- nier, un joint en élastomère souple (non représenté) dont l'écrasement absorbera les effets du galbe du vitrage. Pour obtenir une mesure plus précise, il est avantageux de placer l'élément photo-sensible de me- sure le plus près possible du verre. Un deuxième mode de réalisation du système de détection du dispositif automatique d'actionnement des organes de nettoyage d'un vitrage de véhicule au- tomobile est montré à la Figure 4. Les éléments photo- sensibles 14 et 15 de ce second système sont, içi, des photo-diodes incorporées et noyées dans une couche de matière plastique intercalaire 16 disposée entre deux feuilles de verre 17 constituant avec cette couche intercalaire un vitrage feuilleté V. Un tel vitrage est décrit dans la demande de brevet déposée ce jour par la Demanderesse pour "vitrage feuilleté perfec- tionné à élément photosensible incorporé et dispositif automatique d'allumage et d'extinction des feux d'un véhicule automobile en comportant application". Afin d'occulter la lumière directe traver- sant le vitrage feuilleté pour la photo-diode de ré- férence 15, celle-ci est disposée dans la partie du vitrage V encastrée dans -le joint J de ce dernier (de préférence dans la partie de ce joint 3 située dans la moitié supérieure du montant latéral du support dudit vitrage), la photo-diode de mesure 14 recevant direc- tement la lumière à travers- le vitrage. Les éléments photo-sensibles 14 et 15 sont reliés avec l'extérieur par des conducteurs 19 munis de bornes 20. Les con- ducteurs 19 et leurs bornes 20 sont repliés le long d'une arête 21 du vitrage feuilleté, puis d'une des feuilles de verre 17 de manière que les bornes 20 soient accessibles pour une connexion à tout disposi- tif électronique approprié. Le système sera placé de manière identique à celle de l'exemple précédent en ce qui concerne la position des photo-diodes par rapport au champ d'ac- tion des organes de nettoyage, et permettra, évidem- ment, d'obtenir les mêmes résultats. - En variante, la photo-diode 15 peut être montée en dehors de la partie du vitrage V encastrée dans le joint J3, à condition de la protéger de la lumière directe par une pastille opaque 18 (en traits mixtes sur la Figure 4) placée sur la surface exté- rieure du vitrage en regard de la face sensible de la photo-diode. En se référant à nouveau à la Figure 2, on voit que l'élément photo-sensible de référence est placé dans la zone 11 en dehors du champ d'action de l'essuie-glace, ce qui permet, par une inversion de l'écart des réponses des deux éléments, d'indiquer a l'automobiliste que la zone 11 du vitrage située en dehors du champ d'action de l'essuie-glace doit être nettoyée manuellement au plus vite. Cette indication est donnée au moyen d'un voyant situé sur le tableau de bord, par exemple, dont la commande sera décrite ultérieurement. Comme indiqué précédemment, le dispositif automatique destiné a actionner les organes de net- toyage du vitrage comporte un circuit électronique pour recevoir et comparer les signaux de sortie des deux éléments photo-sensibles et des moyens de com- mande automatique disposés en parallèle dans le cir- cuit de commande manuelle des organes de nettoyage. Comme représenté à la Figure 5, ce circuit électronique comprend un convertisseur courant-tension 22 aux entrées duquel sont connectés les capteurs 6 et 7 et dont les sorties sont reliées à un convertisseur analogique-numérique 23. Ce dernier a ses sorties con- nectées avec les entrées d'un micro-processeur 24 dont les sorties sont connectées dans le présent exemple à un circuit 25 de commande de l'éclairage du véhicule et un circuit 26 de commande de marche des organes de nettoyage 10. En effet, dans l'exemple propose, le circuit électronique permet, par l'intermédiaire du circuit 25, d'actionner les organes d'éclairage du véhicule en fonction du signal de sortie de l'élément photo-sensible de mesure 7 de la manière décrite dans la demande de brevet déposée ce jour par la Demande- resse pour "vitrage feuilleté perfectionné à élément photosensible incorporé et dispositif automatique d'allumage et d'extinction des feux d'un véhicule automobile en comportant application". La Figure 6 représente un schéma électrique dans lequel le dispositif automatique destiné à ac- tionner les organes de nettoyage est combiné avec un dispositif pour la commande automatique des vitrages chauffants tel que décrit dans le brevet FR n' 2 218 710 déposé par la Demanderesse. L'ensemble représenté sur cette Figure est alimenté par une batterie 27 et comprend un module électronique 28 connecté à la batterie par ses bornes b, d et e. La connexion à la borne d est assurée par l'intermédiaire du contacteur général 29 du véhicule, la connexion à la borne e est assurée à travers un fusible 30. L'entrée a du module électronique 28 est connectée à une des bornes d'un détecteur de buée 31, placé sur le vitrage 1, l'autre borne du détecteur étant connectée à un réseau chauf- fant 32 du vitrage 1 et au pôle négatif de la batterie 27. En variante, on pourrait utiliser une sonde de température classique en place du détecteur 31. Cette sonde peut être constituée par un simple contact thermostatique commandé par exemple par bilame se fermant lorsque la température est inférieure à O'C, et montée en parallèle avec le dispositif de commande principal. Le réseau chauffant est connecté à la borne g du module électronique. La borne f de ce module est connectée à un voyant d'indication de chauffage 33. La borne c de ce module est reliée à une entree d'une porte "ET" 34 dont l'autre entrée est reliée à la sor- tie d'un comparateur 35 et dont la sortie est reliée à une entrée du circuit de commande 26. Le comparateur a ses entrées connectées aux sorties d'un convertisseur analogique-numérique 36. Les entrées de celuici sont reliées aux sorties d'un convertisseur courant-tension 37 dont les entrées sont reliées aux éléments photo- sensibles 6 et 7 placées sur le vitrage 1. Une autre sortie du comparateur 35 et la sortie de la porte 'ET" 34 sont reliées à des entrées correspondantes du circuit de commande 26 sur lequel est connecté un voyant d'indicateur 38 placé, par exemple, sur le tableau de bord du véhicule. Le circuit de commande 26 est disposé en parallèle sur un interrupteur de commande manuelle 39 des organes de nettoyage et il est alimenté par la batterie 27. Le fonctionnement du dispositif qui vient d'être décrit est le suivant. Lorsque le vitrage 1 est propre sur toute sa surface, les organes de nettoyage 10 se sont pas ac- tionnés; la différence d'amplitude, correspondant i cet état, entre le signal de sortie de la cellule de référence 6 et celui de la cellule de mesure 7 est, par exemple, de 3 mV maximum. Dans le cas d'un vitrage sale sur toute sa surface, la différence d'amplitude dépasse un certain seuil et est, par exemple, de 13 mV. Alors le compa- rateur par l'intermédiaire de la porte 'ET" 34 et du circuit de commande 26 permet l'actionnement des or- ganes de nettoyage 10 sous la condition suivante. Afin d'éviter le fonctionnement des organes de nettoyage qui, lorsqu'une couche de givre ou de neige recouvre le vitrage 1, entraînerait une détérioration de l'essuie-glace, les organes de nettoyage ne seront actionnés que lorsque la sortie c du module électro- nique 28 appliquée à l'autre entrée de la porte "ET" 34 indique que l'état de surface du vitrage autorise le nettoyage. Si du givre recouvre le vitrage, les organes de nettoyage ne pourront être actionnés qu'à la fin du dégivrage par le réseau chauffant 32 commandé automatiquement. Lorsque le nettoyage est effectué, l'écart entre les signaux de sortie des capteurs 6 et 7 diminue au-dessous du seuil précité et les organes de nettoyage s'arrêtent, mais la zone 11 du vitrage située en dehors du champ d'action de l'essuie-glace 10 reste sale; Comme indiqué précédemment et représenté à la Figure 2, la cellule de référence est disposée dans la zone 11 du vitrage et on obtient apres nettoyage de la zone 9 par l'essuie-glace, une différence d'ampli- tude des signaux de sortie de la cellule de référence 6 et de la cellule de mesure 7 inversée par exemple de - 10 mV. Cette différence de signe contraire à ceux des différences de réponses précédentes, apparaît à l'autre sortie du comparateur 35 qui commande l'allu- mage du voyant 38 indiquant à l'automobiliste qu'il doit finir de nettoyer la lunette arrière manuelle- ment. Il est possible de combiner les trois dis- positifs automatiques d'éclairage de chauffage et de nettoyage par l'intermédiaire d'un ordinateur de bord, par exemple. REVENDICATIONS 1 - Dispositif automatique d'actionnement des organes de nettoyage d'un vitrage de véhicule automobile, caractérisé en ce que le vitrage (1) qu'il s'agit de nettoyer est équipé de deux éléments photo- sensibles disposés de manière à itre influencés par la lumière traversant ce vitrage, le premier (7; 14) étant adapté à recevoir directement cette lumière et le second (6; 15) étant protégé de toute action di- recte de cette lumière de manière à n'être influencé 1 que par celle transmise par l'intérieur du vitrage, ce dispositif comprenant par ailleurs un circuit élec- tronique pour recevoir et comparer les réponses de ces deux éléments photo-sensibles et des moyens pour com- mander automatiquement les organes de nettoyage lors- que la différence de réponse de ces éléments dépasse un certain seuil. 2 - Dispositif automatique selon la reven- dication 1. caractérisé en ce que l'élément photo- sensible (7; 14) recevant la lumière directe est situe dans le champ d'action de l'essuie-glace 10 et cons- titue l'élément, de mesure, et que l'élément photo- - sensible (6; 15) ne recevant que la lumière transmise par l'intérieur du vitrage constitue l'élément de ré- férence et est situé en dehors dudit champs. 3 - Dispositif automatique selon la reven- dication 1 ou 2, caractérisé en ce que les éléments photo-sensibles sont des photo-diodes (14, 15) dont l'épaisseur est telle qu'elles sont noyées dans la couche de matière plastique intercalaire (16) d'un vitrage feuilleté (V) et que la photo-diode de référence 15 est protégée de la lumière directe soit par son montage dans la partie du vitrage encastrée dans le joint (5) de cette dernière soit par un cache 2 5 7 1323 (18) situé à l'extérieur du véhicule contre le vitrage en regard de la photo-diode de référence (15) et for- mant écran pour la lumière directe. 4 - Dispositif automatique selon la reven- dication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend un support (3), situé à l'intérieur du véhicule, main- tenant les deux éléments photo-sensibles (6, 7), leur face sensible tournée -vers le vitrage, et un cache (4), situé à l'extérieur du véhicule contre le vitrage en regard de l'élément photo-sensible de référence (6) et formant écran pour la lumière directe. - Dispositif automatique selon la revendi- cation 4, caractérisé en ce qu'une perforation (2) est pratiquée dans le vitrage (1) afin de permettre le passage des organes de maintien (3. et 4_) du support (3) et du cache (4), lesdits organes comportant des ouvertures (12) permettant le passage; de la lumière transmise par l'intérieur du vitrage vers l'élément photo-sensible de référence (6). 6 - Dispositif automatique selon la reven- dication 5, caractérisé en ce que les organes de maintien du support et du cache sont constitués par une saillie tubulaire (3a) et une jupe (4a) coopérant par emboitement, et que des passages (12) et (13) dia- métralement opposés et correspondants sont pratiqués sur la saillie tubulaire (3.a) et la jupe (4a). 7 - Dispositif automatique selon l'une quel- conque des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le support (3) comporte des cavités (5) o sont in- troduit les éléments photo-sensibles (6 et 7) et au fond desquelles est percée une fenêtre (8) dont la section correspond à la quantité de lumière. par la- quelle on veut que les éléments soient influencés. 8 - Dispositif automatique selon l'une quel- conque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le circuit électronique comprend un convertis- seur courant-tension (22; 37), un convertisseur ana- logique-numérique (23; 36) et des moyens de compa- raison (24, 35) reliés au circuit (28) de commande de marche de l'essuie-glace (10). 9 - Dispositif automatique selon la reven- dication 8, caractérisé en ce que les moyens de com- paraison sont constitués soit par un comparateur séparé (35), soit par un comparateur incorporé dans un micro-processeur (24). - Dispositif automatique selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il est associé à un circuit (25) de commande de l'éclairage du véhicule, l'élément photo-sensible de mesure (7, 15) constitue en outre l'élément d'actionnement dudit circuit de commande. 11 - Dispositif automatique selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que les mo- yens de comparaison (24; 35) sont reliés au circuit (26) de commande de marche de l'essuie-glace par l'intermédiaire d'une porte ET (34) dont une entrée est connectée à des moyens de détection de l'état de surface du vitrage (1) ou de la température extérieure de manière à interdire le fonctionnement de l'essuie-glace (10) en présence d'une couche de givre ou de neige sur ledit vitrage. 12 - Dispositif automatique selon l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'il compor- te un organe (38) d'indication du degré de salissure de la zone (11) du vitrage située en dehors du champ d'action de l'essuie-glace (10), visible de l'utili- sateur, ce dispositif étant commandé par lesdits mo- yens de comparaison (24; 35).