Brevet FR2658345A1 — publié le 19910816

I La présente invention concerne le domaine des systèmes de télécommande, notamment par liaison infrarouge. La présente invention s'applique tout particulièrement aux systèmes de télécommande pour le verrouillage et le déverrouillage de portières de véhicules automobiles. Les systèmes de télécommande connus comprennent générale- ment un émetteur portatif comportant des moyens formant source de lumière aptes à générer un flux lumineux codé et un récepteur fixe comportant des moyens photo-sensibles conçus pour recevoir le flux lumineux précité et associés à des moyens de traitement conçus pour décoder celui-ci. La présente invention a pour but principal de proposer de nouveaux moyens permettant de perfectionner le récepteur en permettant une détection du flux lumineux codé sur 360 , c'est-à-dire pratiquement quelle que soit la direction d'incidence de celui-ci. Selon la présente invention, le système de télécommande est caractérisé par le fait que les moyens photo-sensibles du récepteur comprennent une lentille d'enveloppe extérieure asphérique toroîdale associée à différentes cellules photo-sensibles. 7 D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, et en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs, et sur lesquels: la figure 1 représente schématiquement un système de télécommande pour le verrouillage/déverrouillage de portières de véhicules automobiles conforme à la présente invention, la figure 2 représente une vue schématique de dessus des moyens photo-sensibles conformes à la présente invention, la figure 3 représente une vue partielle en coupe verticale d'une lentille asphérique toroîdale conforme à la présente invention, les figures 4, 5, 6, 7, 8 et 9 représentent six spots diagrammes illustrant le flux lumineux reçu par les cellules photosensibles selon diverses incidences horizontales et verticales, les figures 10 et Il rerpésentent schématiquement en coupe verticale deux autres variantes de réalisation de la lentille asphérique toroidale conforme à la présente invention. On a représenté schématiquement sur la figure 1 annexée, un système de télécommande conforme à la présente invention conçu pour assurer le verrouillage/déverrouillage à distance des portières d'un véhicule automobile V Ce système comprend un émetteur E et un récepteur R. L'émetteur E est placé dans un boîtier portatif Il est conçu pour générer une onde électromagnétique codée, le plus souvent un rayonnement infrarouge. Le récepteur R est placé dans le véhicule V Il est conçu pour recevoir et décoder le signal généré par l'émetteur E. Lorsque le signal reçu par le récepteur R correspond à un code prédéterminé, le récepteur R contrôle le verrouillage/déverrouillage respectivement des portières du véhicule automobile. De nombreux systèmes émetteur et récepteur ont déjà été proposés à cette fin. Pour cette raison, la structure de l'émetteur E et du récepteur R ne sera pas décrite en détail par la suite. Dans le cadre de la présente demande de brevet on se contentera de décrire les moyens photo-sensibles conformes à l'invention intégrés au récepteur R. Pour l'essentiel, ces moyens photo-sensibles comprennent une lentille asphérique toroîdal 100 associée à différentes cellules photosensi- bles 210, 220, 230. La lentille 100 possède un axe de symétrie 110 vertical à l'utilisation. Plus précisément, selon le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, la lentille 100 est délimitée par une surface interne 120 et une surface externe 130. La surface interne 120 est cylindrique de révolution autour de l'axe 110 C'est-à-dire que la surface interne 120 est délimitée par une génératrice parallèle à l'axe 110, de révolution autour de celui-ci. La surface externe 130 est asphérique de révolution autour de l'axe 110 De préférence, il est prévu, sur l'intérieur de la surface interne trois cellules 210, 220, 230 équiréparties à 1200 autour de l'axe 110 comme représenté sur la figure 2, ou quatre cellules photo-sensibles équivalentes équiréparties à 900 autour de l'axe 110. A titre d'exemple non limitatif, les cellules photo-sensibles peuvent être du type BPW 46 De telles cellules ont une surface sensible couvrant à peu près un champ de 3 x 3 mm. De préférence la lentille asphérique toroîdale 100 est réalisée par moulage de matière plastique, en une seule pièce. Selon un mode de réalisation particulier, la lentille 100 est réalisée en acrylique moulé Son indice a une longueur d'onde de 0,91 pm et de 1,485 La lentille 100 est un tore à 3600 présentant un diamètre externe RI de l'ordre de 28 mm, considéré dans le plan de symétrie de la lentille transversale à l'axe 110 La section droite verticale de la lentille 100 est plan-elliptique comme représenté sur la figure 3 et comme précédemment décrit. L'épaisseur E de la lentille correspondant à la différence entre le rayon RI externe précité et le rayon R 2 de la surface interne 120 est de l'ordre de 5 mm. La hauteur H de la lentille 100, considérée parallèlement à l'axe 110 est de l'ordre de l Omm La surface extérieure elliptique 130 présente en outre les caractéristiques suivantes: rayon de courbure: 3,6 mm, paramètre d'asphérisation: -0,6, et hauteur utile par rapport à l'axe: 5 mm La focale résultante d'une telle lentille est de l'ordre de 7,4227 mm. Les cellules 210, 220 et 230 représentées schématiquement sur la figure 2, ont leur surface photo-sensible située sur le plan de moindre diffusion à une distance D= 4 mm de la surface interne 120 de la lentille. On a représenté sur la figure 2 sous la référence 300 un axe de visé perpendiculaire à la surface sensible 211 de la cellule 210 Cet axe de visé 300, horizontal à l'utilisation passe par le plan de symétrie de la lentille 100 qui est perpendiculaire à l'axe 110. On a également représenté sur la figure 2 sous la référence 310, 312 deux rayons lumineux ayant une incidence horizontale de 450 par rapport à l'axe de visé 300 précité C'est-à-dire que les deux rayons lumineux 310, 312 sont contenus dans le plan de symétrie horizontal de la lentille 100 perpendiculaire à l'axe vertical 110, mais que leur incidence est incliné de 450 par rapport à l'axe de visé 300 Le rayon 310 arrive au centre A de la surface photo-sensible 211 de la cellule 210 Le rayon 312 passe par le centre de la lentille, c'est-à-dire par le point d'intersection de l'axe vertical 110 et de l'axe de visé théorique horizontal 300 Le rayon 312 n'est par conséquent pas dévié lors de la traversée de la lentille 100 Le rayon 312 coupe le plan de mise au point 320, qui passe par la surface photo-sensible 211, en B Les points A et B sont repérés sur les spots diagrammes représentés sur les figures 4 à 9. Sur la figure 3 on a représenté un faisceau de rayon méridien ayant une incidence de 100 par rapport au plan de symétrie 140 de la lentille transversale à l'axe 110. Les spots diagrammes représentés sur les figures 4 à 9 ont été réalisés dans les conditions suivantes. Le plan de mise au point était situé à 4 mm de la surface interne 120 de la lentille asphérique toroîdale La pupille considérée était rectangulaire de I Ox 2 Omm. La figure 4 correspond au cas d'un faisceau présentant une incidence azimutale H et une incidence zenithale V nulles, c'est-à-dire un faisceau coïncidant avec l'axe de visé 300. La figure 5 correspond au cas d'un faisceau présentant une incidence azimutale H nulle mais une incidence zenithale V de 10 , c'est-à-dire un faisceau contenu dans un plan vertical passant par l'axe 110 mais incliné de 100 par rapport à l'axe de visé 300. La figure 6 correspond au cas d'un faisceau présentant une incidence azimutale H de 300 et une incidence zenithale V nulle, c'est-à-dire un faisceau contenu dans le plan de symétrie 140 de la lentille, transversal à l'axe 110, mais incliné de 30 par rapport à l'axe de visé 300. La figure 7 correspond au cas d'un faisceau présentant une incidence azimutale H de 30 et une incidence zenithale V de 100. La figure 8 correspond au cas d'un faisceau présentant une incidence azimutale H de 45 et une incidence zenithale V nulle. Enfin, la figure 9 correspond au cas d'un faisceau présentant une incidence azimutale H de 45 et une incidence zenithale V de 100. Les figures 4 et 5 montrent une perte de lumière quasi-nulle. Il en est de même pour la figure 6 La perte de lumière est très faible dans le cas de la figure 7 La perte de lumière est également nulle dans le cas de la figure 8 et très faible dans le cas de la figure 9. Les tracés des figures 4 à 9 montrent qu'au moins jusqu'à 45 de l'axe, la lentille asphérique toroîdale 100 permet de récupérer quasi-totalement le flux incident sur les cellules photo-sensibles 200. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation particuliers précédemment décrits, mais s'étend à toutes variantes conformes à son esprit. Par exemple, comme représenté sur la figure 10 annexée, la lentille asphérique toroîdale 100 peut être pleine Sa surface extérieure peut rester conforme aux caractéristiques précédemment indiquées. Cependant, le bloc centré sur l'axe 110 possède alors une pluralité d'alésages 150 équarépartis autour de l'axe 110 pour recevoir les cellules photo-sensibles 210, 220, 230 Ces alésages 150 débouchent sur une face de la lentille qui s'étend transversalement à l'axe 110 Cette face 160 est adjacente à une plaquette 400 servant au support des cellules photo-sensibles Les cellules photo-sensibles sont ainsi glissées dans les alésages 150 On peut prévoir de réaliser les alésages 150 juste complémentaires de l'enveloppe externe des cellules photo-sensibles 210, 220, 230. On peut encore prévoir de réaliser les alésages 150 avec des sections supérieures à celles des cellules photo-sensibles 210, 220, 230 et d'immobiliser ces dernières dans les alésages 150 à l'aide de résine durcissable ou d'huile silicone présentant de préférence un indice très proche de celui de la lentille 100. La réalisation de la lentille 100 sous forme d'une lentille asphérique toroîdale pleine permet d'assurer un positionnement automati- que fiable et précis des cellules photo-sensibles 210, 220, 230. Selon encore une autre variante, représentée schématiquement sur la figure 11, la lentille asphérique toroîdale 100 peut être formée par l'association de différents éléments concentriques, par exemple deux éléments concentriques 170, 180 schématiquement représentés sur la figure 11, formés de matériaux plastiques différents. Il peut s'agir par exemple de polystyrène et de polyméthylmé- thacrylate. L'utilisation d'une lentille formée de différents éléments concentriques en matériaux différents, permet une correction de diverses aberrations, de façon connue en soi. R E V E N D I C A T I O N S 1 Système de télécommande, notamment pour le verrouillage et le déverrouillage de portières de véhicules automobiles, du type comprenant un émetteur portatif comportant des moyens formant source de lumière aptes à générer un flux lumineux codé et un récepteur fixe comportant des moyens photo-sensibles conçus pour recevoir le flux lumineux et associés à des moyens de traitements conçus pour décoder celui-ci, caractérisé par le fait que les moyens photo-sensibles du récepteur comprennent une lentille ( 100) d'enveloppe extérieure asphérique toroîdale associée à différentes cellules photo-sensibles ( 210, 220, 230). 2 Système de télécommande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le récepteur comprend trois cellules ( 210, 220, 230) équiréparties à 120 . 3 Système de télécommande selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le récepteur comprend quatre cellules équiréparties à 90 . 4 Système de télécommande selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la lentille ( 100) est délimitée par une surface interne cylindrique de révolution autour d'un axe vertical ( 110) et par une enveloppe externe ( 130) asphérique toroîdale de révolution autour de l'axe ( 110). Système de télécommande selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la lentille ( 100) d'enveloppe extérieure asphérique toro Tdale est pleine et pourvue de différents alésages conçus pour recevoir les cellules photo-sensibles ( 210, 220, 230) et débouchant sur une face latérale de la lentille transversale à son axe de symétrie ( 110) . 6 Système de télécommande selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la lentille asphérique toroîdale est réalisée par moulage de matières plastiques. 7 Système de télécommande selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que la lentille asphérique toro Tdale est réalisée en acrylique. 8 Système de télécommande selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait que la surface extérieure asphérique toroîdale de la lentille ( 100) présente un rayon de courbure de l'ordre de 3,6 et un paramètre d'asphérisation de l'ordre de -0,6. 9 Système de télécommande selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que la lentille ( 100) est réalisée à l'aide de différents éléments ( 170, 180) concentriques. Système de télécommande selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la lentille ( 100) est réalisée à l'aide de deux éléments ( 170, 180) concentriques formées respectivement de polystyrène et de polyméthylméthacrylate.