Brevet FR2618896A1 — publié le 19890203

1. La présente invention concerne un détecteur de la présence de gouttelettes d'eau sur une vitre. Elle concerne en outre un dispositif de commande d'essuie-glace comportant ce détecteur. La présente invention a pour objet un détecteur de la présence de gouttelettes d'eau sur une vitre de véhi- cule qui soit facile à construire et à assembler, et dont le coût de production soit faible. La présente invention a pour autre objet un appareil de commande d'essuie-glace incorporant le détec- teur, qui doit simple à fabriquer et dont le coût de fabri- cation soit faible. Selon la présente invention, on propose un dé- tecteur de la présence de gouttelettes d'eau sur la vitre d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une sour- ce lumineuse pouvant émettre des rayons lumineux vers une face de la vitre, et un élément optique de 2. diffraction monté sur la vitre et pouvant fonctionner en combinaison avec la réfraction de cette vitre pour ache- miner les rayons lumineux de la source vers un photodétec- teur pouvant émettre un signal électrique dépendant de l'intensit4 de la lumière incidente. Selon la présente invention on prév.it, en ou- tre, un appareil de commande d'essuie-?lace de pare-brise, caractérisé en ce qu'il comprend: - au moins un détecteur permettant de détecter la présence de gouttelettes d'eau sur la vitre d'un véhicule, du type comportant une soirce lumineuse pouvant émettre des rayons lumineux vers la vitre et un élément optique de diffraction porté par la vitre et pouvant fonctionner pour acheminer les rayons lumineux réfractés par la vitre dans la direction d'un photodétecteur qui produit un signal électrique correspondant à l'intensité de la.lumière inci- dente; - des roDyens de traitement électrique pour le si- gnial électrique produit par le photodétecte.ur; et - des ioyens de commande électrique pour actionner l'essuie-glace. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels: Les figures 1 et 2 illustrent le fonctionnement d'un détecteur formé selon la présente invention dans deux conditions différentes de travail; et La figure 3 est un shéma électrique sous forme de blocs de l'appareil de commande pour un essuie-glace comportant le dispositif de la figure 1. Comme cela est illustré en figures 1 et 2, un détecteur permettant de détecter la présence de goutte- lettes d'eau 2 sur une vitre 3 d'un véhicule est représen- tée dans ses grandes lignes par la référence 1. La vitre 3 illustrée en figures i et 2 est constituée par le 3. pare-brise du véhicule, mais cela ne constitue pas une limitation de la présente invention en ce sens que le détecteur 1 peut être également employé pour la détection de la présence de gouttelettes d'eau sur la fenêtre arrière du véhicule. Ce cas est partiellement illustré et en particulier, une portion 4 de la partie avant de la caisse et une portion 5 du tableau de bord correspondant à la posi- tion du conducteur sont également représentées. Le détecteur 1 comprend une source lumineuse 6 montée sur la portion 4 de la partie avant de la caisse du véhicule, un élément optique de diffraction 7 fixé à la face de la vitre 3 à l'intérieur du véhicule et un pho- todétecteur 8 monté sur la portion 5 du tableau de bord. Commodément, la source 6 produit un faisceau collimaté, presque monochromatique,de lumière et est cons- titué d'une diode électroluminescente alors que le photodé- tecteur 3 pourrait comprendre un phototransistor courant. L'élément optique 7 est constitué d'une lentille holographique dont la caractéristique principale est de diffracter les rayons lumineux la frappant avec un angle d'incidence prédéterminé dans la direction d'un point précis qu'on appelle foyer de la lentille. En utilisation, en fixant la position de la sour- ce lumineuse 6 et de l'élément optique 7,il est possible de déterminer la position du foyer de ce dernier, vers laquelle les rayons lumineux provenant de la source 6 sont acheminés. Le phDtodétecteur 8 est monté à l'endroit du foyer, ce- lui-ci étant de préférence situé sur la portion 5 du ta- bleau de bord. En l'absence de gouttelettes d'eau sur la vitre 3 (figure 1) les rayons lumineux émis par la source 6 et to..bant sur la surface extérieure de la vitre 3 sont soumis à une réfraction par la vitre elle-même et ultérieurement à une diffractiondue à l'élément optique 7 qui en provoque la focalisation sur le photodétecteur 8. Dans ces conditions, 4. le signal électrique émis par le photodétecteur 8 est maximum. Lorsqu'une gouttelette d'eau est interposée dans le trajet optique des rayons lumineux émis par la sour- ce 6 (voir figure 2), la déviation des rayons interceptés par la gouttelette est amenée à se provoquer en ce sens qu'elle agit en surface dioptrique sphérique. Cela provoque une réduction de l'intensité de la lumière tombant sur le photodétecteur 8 et, évidemment, une réduc- tion du signal électrique développé par ce dernier. L'appareil électrique, représenté dans ses gran- des lignes par la référence 11, est illustré en figure 3; celui-ci, sur la base de l'intensité de la lumière qui est acheminée jusqu'au photodétecteur 8 fonctionne pour commander l'actionnement de l'essuieglace, non illustré pour simplifier la figure, mais pouvant évidem- ment essuyer la face extérieure de la vitre 3. L'appareil 11 comprend un détecteur 1 qui, dans le présent mode de réalisation,comporte une diode électro- luminescente 12 comme source de lumière et un phototransis- tor 13 comme photodétecteur. L'appareil 11 comprend en ou- tre une source 14 de courant électrique pouvant alimenter la diode 12 et un circuit de traitement et de commande qui comprend,en aval du phototransistor 13, un condensateur 15, un bloc 16 amplificateur de signal, un bloc détecteur 17, un bloc comparateur 18, un bloc amplificateur de puis- sance 21, et un bloc 22 pour commander unmDteur électrique 23 permettant d'actionner l'essuie-glace. Comme cela est connu, un phototransistor est un transistor à jonction dans lequel l'éclairage de la base se traduit par l'injection de charges électriques à partir de l'émetteur. Par conséquent, la valeur de l'inten- sité de la lumière acheminée jusqu'au phototransistor 13 correspond à un signal électrique proportionnel qui est traité dans les blocs 16, 17, 18 et 21. En particulierle 5. bloc 16 amplifie ce signal électrique, le bloc 17 détecte sa présence et le transmet au bloc 18 qui effectue une comparaison de l'amplitude du signal à un signal de réfé- rence prédéterminé. Si le signal provenant du bloc 17 est inférieur à la valeur de référence (ce qui signifie qu'il y a des gouttelettes d'eau 2 sur la vitre 3), l'appareil 11, via les blocs 21 et 22, commande la fourniture d'électricité au rmoteur 23, lequel met en marche l'essuie-glace. Comme on l'a spécifié ci-dessus, l'appareil 11 conz-ande automatiquement le fonctionnement de l'essuie- glace (au moins un balais), chaque fois qu'il détecte la présence de gouttelettes sur la surface de la vitre même. Naturellement, il est possible de modifier l'appareil 11 de façon qu'il commande l'actionnement de l'essuie-glace, par exemple, pour deux ou trois passages lors de chaque détection des gouttelettes d'eau. La description précédente fait apparaître les avantages de la présente invention. 23 Plus particulièrement, le conducteur n'a pas à exécuter de manipulations et peut donc se concentrer seu- lement sur la conduite du véhicule. Cet avantage est davan- tage évident dans des conditions particulières telles que, par exemple, en cas de pluie intermittente et dans le cas de route humide o la vitre est aspergée par l'eau projetée par les autres véhicules,et dans lesquelles le conducteur, en l'absence de l'appareil 11,doit souvent actionner l'es- suie-glace mais avec une fréquence irrégulière. En outre, la simplicité de la construction et la facilité de montage du dispositif 1 et de l'appareil 11 doivent être souli- gnées, ce qui permet de réduire le coit de fabrication. Enfin, il est clair que le dispositif 1 et l'appareil 11 décrits et illustrés ici peuvent être modi- fiés et que'des variantes peuvent leur être apportées sans s'écarter du domaine de la présente invention. 6. En particulier, l'appareil 11 pourrait comprendre une multitude de dispositifs 1 montés en parallèle et dispo- sés le long du pare-brise 3 à des intervalles prédéter- minés. Cet agencement permettrait de nettoyer le pare-brise 3 même lorsque,par exemple, dans la seconde des conditions particulières décrites cidessus, les gouttelettes d'eau présentes sur le pare-brise 3 peuvent être espacées de la position de conduite mais n'en sont pas moins importantes pour une visibilité correcte (pensons, par exemple, aux larges vitres des véhicules industriels ou des véhicules de transport de marchandises ou de passagers). La présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de varian- tes qui apparaîtront à l'homme de l'art. 6) RÉPUBLIQUE FRAN AISE 2 618 897 INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE PARIS Ce numéro n'a donné lieu à aucune publication oe oe oe REVENDICATIONS 1 - Détecteur permettant la détection de la présence de gouttelettes d'eau (2) sur la vitre (3) d'un véhicule, caractérisé en ce qu'il comprend une source lu- mineuse (6) pouvant fonctionner pour émettre des rayons lumineux dans la direction d'une face de la vitre (3) et un élément optique de diffraction (7) monté sur la vitre (3) et pouvant fonctionner en combinaison avec la réfraction de cette vitre (3) pour acheminer les rayons lumineux de la source vers un photodétecteur (8), qui lors de son fonctionnement peut émettre un signal élec- trique dépendant de l'intensité de la lumière le frappant. 2 - Détecteur selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la source lumineuse (6) est installée sur une portion (4) de la partie avant de la caisse du véhicule et en ce que le photodétecteur (8) est installé sur une por- tion (5) du tableau de bord du véhicule. 3 - Détecteur selon la revendication 1 et/ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément optique (7) est constitué d'une lentille holographique. 4 - Détecteur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que la source lumineu- se (6) est constituée d'une diode électroluminescente (12). - Détecteur selon l'une quelconque des reven- dications précédentes, caractérisé en ce que le photodé- tecteur (3) comprend un phototransistor (13). 6 - Appareil de commande d'essuie-glace, caracté- risé en ce qu'il comprend: - au moins un détecteur (1) permettant de détec- ter la présence de gouttelettes d'eau (2) sur une vitre (3) d'un véhicule et du type comportant une source lumineuse (6) pouvant émettre des rayons lumineux dans la direction de la vitre (3) et un élément optique de diffraction (7) porté par la vitre (3) et pouvant acheminer les rayons lu- mineux réfractés par la vitre (3) dans la direction d'un 8. photodétecteur (8) qui produit un signal électrique cor- respondant à l'intensité de la lumière incidente; - des moyens électriques (16, 17, 18 et 21) pour traiter le signal électrique produit par le photodé- tecteur (8); et - des moyens électriques (22 et 23) pour comman- der l'actionnement de l'essuie-glace. 7 - Appareil selon la revendication 6, caractéri- sé en ce que les moyens de traitement comprennent un 13 bloc comparateur (18) pouvant comparer la valeur du signal électrique à une valeur de référence prédéterminée. 8 - Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que les moyens de traitement comprennent, à la suite les uns des autres à partir du photodétecteur (8), un bloc (16) d'amplification de signal, un bloc (17) de détection de signal, le bloc comparateur (18) et un bloc d'amplifica- tion de puissance (21). 9 - Appareil selon l'une quelconque des revendica- tions 6 à 8, caractérisé en ce que les mroyens de commande com- prennent un bloc (22) pour commander un moteur électrique (23) pouvant être mis en marche pour actionner l'essuie- glace.