Brevet FR2690635A1 — publié le 19931105

La présente invention vise un dispositif de protection pour un appareillage optique. Cet appareillage peut employer par exemple des miroirs, des lentilles, une caméra, un écran ou une source de lumière. L'invention concerne également un système optique comprenant un appareillage optique et un dispositif de protection conforme à l'invention. Certains appareillages optiques sont très sensibles aux salissures qui peuvent se déposer dans leur champ de vision et risquent d'entraver leur bon fonctionnement. C'est le cas en particulier pour les systèmes décrits dans le brevet français nO 2 645 310 et dans la demande de brevet français nO 91 03859 au nom de la demanderesse. Ces documents proposent notamment des systèmes comprenant un appareillage optique pour identifier un véhicule en mouvement sur une chaussée, par génération d'une image linéaire de ce véhicule. L'appareillage en question comporte une caméra linéaire et deux miroirs disposés verticalement d'un premier côté de la chaussée et une source d'éclairage linéaire disposée parallèlement de l'autre côté de la chaussée. Lorsque le véhicule passe entre l'éclairage et le détecteur, il crée une "ombre chinoise" qui forme l'image du profil de ce véhicule. Le profil est ensuite analysé par un logiciel de reconnaissance de forme qui détermine la classe de tarif commercial du véhicule. Le dépôt de salissures sur l'une des parties optiques du système entraîne des dysfonctionnements de ce dernier.Or la fenêtre de ce système se trouve très exposée aux projections de salissures à cause du passage des véhicules et de l'utilisation du système en extérieur. Pour éviter l'accumulation de salissures sur la fenêtre des appareillages optiques, une solution généralement retenue consiste à effectuer à intervalles réguliers un nettoyage manuel ou automatique de cette fenêtre. On peut par exemple munir la fenêtre d'un essuie-glace qui la nettoie à intervalles réguliers. Les salissures peuvent alors s'accumuler sur la fenêtre durant tout l'intervalle séparant deux opérations de nettoyage. Le bon fonctionnement de l'appareillage optique n'est donc pas garanti durant cet intervalle. En outre, le champ de vision de l'appareillage est au moins en partie obstrué durant l'opération de nettoyage ellemême. Pendant le nettoyage, l'appareillage ne peut donc pas fonctionner convenablement. Cela est parfois incompatible avec les impératifs d'utilisation de certains appareillages qui doivent fonctionner sans interruption. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un dispositif de protection pour un appareillage optique tel que la fenêtre de protection demeure toujours propre et cela sans obstruer même partiellement le champ de vision de l'appareil. Suivant l'invention, le dispositif de protection pour un appareillage optique, comprenant une fenêtre transparente disposée pour couvrir le champ de vision de l'appareillage optique, est caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de nettoyage disposés en dehors dudit champ de vision et en ce que la fenêtre est mobile afin de pouvoir être nettoyée par les moyens de nettoyage. De cette façon, le nettoyage de la fenêtre mobile a lieu sans interrompre le fonctionnement de l'appareillage optique ni en perturber le champ de vision. On peut donc nettoyer la fenêtre aussi souvent que nécessaire, voire en permanence afin de garder la fenêtre tout à fait propre. Suivant une version préférée du dispositif selon l'invention s'appliquant à la protection d'un appareillage optique ayant un champ de vision sensiblement linéaire et vertical, la fenêtre est réalisée sous la forme d'un cylindre creux transparent pivotant autour de son axe, disposé verticalement avec son axe dans le champ de vision de l'appareillage optique et entraîné en rotation par un moteur dont l'arbre de sortie et relié à l'extrémité supérieure du cylindre. De cette façon une partie du cylindre est nettoyée en dehors du champ de vision, pendant que les parties du cylindre situées dans le champ de vision contribuent à la protection permanente de l'appareillage optique. Du fait de la rotation, chaque partie du cylindre est nettoyée successivement pour que la fenêtre demeure entièrement propre. Suivant les conditions et les besoins, la rotation du cylindre peut être continue ou intermittente, lente ou rapide. Les moyens de nettoyage peuvent être situés dans une chambre sensiblement étanche. Ils comprennent de préférence une rampe tubulaire parallèle au champ de vision et à l'axe du cylindre, munie de buses de projections à jet plat et alimentée en liquide de nettoyage par une pompe. Ils peuvent également comprendre un essuie-glace fixe adjacent au champ de vision. Dans un second aspect, l'invention vise un système optique. Celui-ci comprend un appareillage optique ayant un champ de vision sensiblement linéaire et un dispositif de protection tel que décrit ci-dessus pour empêcher que des salissures perturbent le fonctionnement de l'appareillage optique. En outre, l'appareillage optique peut être logé dans une enceinte comportant une ouverture autour du champ de vision, la fenêtre mobile étant un cylindre transparent pivotant autour de son axe disposé dans ladite ouverture pour fermer sensiblement l'enceinte. D'autres particularités et avantages de la présente invention apparaîtront dans la description ciaprès d'un exemple de réalisation. Aux dessins annexés donnés à titre d'exemples non limitatifs, on a représenté un mode de réalisation préféré de l'invention - la figure 1 est une vue en perspective avec arrachement partiel du dispositif de protection suivant l'invention ainsi que de l'appareillage optique représenté sous forme schématique. Pour faciliter la lecture du dessin, la hauteur de l'ensemble a été réduite sur cette figure - la figure 2 est une vue schématique en coupe transversale du dispositif et de l'enceinte de protection ; et - la figure 3 est une vue schématique en élévation du dispositif selon l'invention installé devant un appareillage optique. Le dispositif de protection 1 illustré sur les dessins sert à protéger contre les salissures extérieures un appareillage optique 10 à champ de vision linéaire. Cet appareillage optique peut par exemple être du type décrit dans la demande de brevet français nO 91 03859 de la demanderesse. Dans cet exemple, l'appareillage optique 10 comprend une caméra linéaire 40 et deux miroirs plans 41, 42 montés sur un support 9 (figure 3). La caméra 40 et les miroirs 41, 42 sont disposés de façon que le champ de vision 15 de l'appareillage optique 10 soit vertical. Comme exposé dans la demande de brevet précitée, cet appareillage 10 fait partie d'un système d'imagerie destiné à identifier des véhicules en mouvement, afin de déterminer des catégories de véhicule, par exemple aux péages autoroutiers. L'appareillage 10 est installé au bord d'une chaussée, en face d'une source d'éclairage linéaire. Le dispositif 1 selon l'invention est utilisé pour protéger l'appareillage optique 10 des salissures. Il comprend une fenêtre mobile qui est constituée par un cylindre vertical creux 2 en un matériau transparent tel que du verre, mobile en rotation autour de son axe 3. L'axe 3 du cylindre 2 est disposé verticalement dans le champ de vision linéaire 15 de l'appareillage optique 10. Le diamètre du cylindre 2 est de préférence d'environ 110 mm. L'épaisseur de sa paroi est relativement faible par rapport à son diamètre. L'extrémité supérieure du cylindre 2 est obstruée par un flasque 4 rendu solidaire du cylindre 2, dont la face supérieure comporte un doigt 5 s'étendant vers le haut suivant l'axe 3 du cylindre. Au moyen d'un raccord flexible 6, ce doigt 5 est relié à l'arbre de sortie 7 d'un moteur 8 fixé au support 9 de l'appareillage optique 10. L'extrémité inférieure du cylindre 2 est également obstruée par un flasque 11 ayant sensiblement la même forme que le flasque 4 et dont la face inférieure comporte une pointe 12 s'étendant vers le bas suivant l'axe 3 du cylindre.Cette pointe 12 se loge dans un trou complémentaire 13 prévu à la base du support 9 pour permettre au cylindre 2 de tourner autour de son axe Le dispositif de protection 1 selon l'invention comprend des moyens de nettoyage du cylindre 2, situés en dehors du champ de vision 15. Ces moyens de nettoyage comprennent une rampe tubulaire verticale 20, disposée parallèlement à l'axe 3 du cylindre 2 et en dehors du champ de vision 15. Cette rampe 20 est munie d'orifices 21 constitués par des buses de projection à jet plat, orientées vers le cylindre 2, et disposées le long de la rampe 20 de façon à projeter un liquide de nettoyage sous forme de jets 22 sur toute la hauteur de la paroi du cylindre 2 lui faisant face. La rampe 20 est alimentée en liquide de nettoyage par une pompe 23.Le liquide de nettoyage est une solution compatible avec les conditions d'utilisation du dispositif de protection et capable d'entraîner les salissures déposées sur la paroi du cylindre 2. La rampe 20 est enfermée dans une chambre étanche 24 ouverte en direction du cylindre 2. Les parois latérales 25 et 26 de la chambre 24, entre lesquelles est placée la rampe 20, sont pourvues sur toute la hauteur de leur bord dirigé vers le cylindre 2, de balais en poils 27 et 28, parallèles à l'axe 3 du cylindre 2, qui viennent en contact avec la surface extérieure du cylindre 2 pour assurer l'étanchéité de la chambre 24 du côté situé vers l'appareillage optique. Une autre paroi 29 est disposée parallèlement aux parois latérales 25, 26 à l'extérieur de la chambre 24. Cette paroi 29 forme un support pour un essuie-glace flexible 30 fixé à son bord adjacent au cylindre 2. L'essuie-glace 30 est fixe, parallèle à l'axe 3 du cylindre 2 et en contact avec la surface extérieure de ce cylindre sur sensiblement toute sa hauteur. Une gouttière semi-circulaire 45 est disposée sous l'extrémité inférieure de la paroi du cylindre 2 située en regard des buses de projection 21. Cette gouttière 45 est solidaire du support 9 et reliée à un conduit 46 d'évacuation du liquide de nettoyage. La fenêtre cylindrique 2 s'étend au moins sur toute la hauteur du champ de vision linéaire 15 (figure 3). Transversalement à la direction verticale du champ de vision 15, la fenêtre 2 a une dimension (périmètre) sensiblement supérieure à celle (épaisseur) du champ de vision 15, ce qui permet, à mesure que la fenêtre 2 est mise en mouvement par le moteur 8, de nettoyer une partie de la fenêtre en dehors du champ de vision pendant qu'une autre partie de la fenêtre se trouve dans le champ de vision pour protéger l'appareillage optique. La figure 2 montre l'enceinte 43 dans laquelle est logé le système optique selon l'invention comprenant l'appareillage optique 10 et le dispositif de protection 1. Une ouverture verticale 44 de forme rectangulaire allongée est ménagée dans l'enceinte 43 afin de laisser libre le champ de vision 15 de l'appareillage optique 10. Cette ouverture est située dans un renfoncement vertical du volume de l'enceinte 43 ayant la forme d'une meurtrière. Le cylindre rotatif 2, à l'intérieur de l'enceinte, est placé devant cette ouverture 44 de façon à l'obstruer sensiblement. Cette forme de meurtrière permet de réduire l'angle d'ouverture du système et ainsi de protéger la face du cylindre 2 exposée vers l'extérieur. Elle donne également la possibilité de disposer sur les faces internes latérales 51 et 52 du renfoncement un ou plusieurs ventilateurs permettant de créer dans la meurtrière un courant d'air repoussant les salissures et les poussières.De plus, les parois 51 et 52 sont pourvues sur toute la hauteur de leur tranche dirigée vers le cylindre 2, de balais en poils 61 et 62. Ces balais empêchent les poussières de pénétrer à l'intérieur du volume de l'enceinte 43. Lorsque l'appareillage optique 10 est en service, le dispositif représenté fonctionne de la façon suivante : le moteur 8 met en mouvement la fenêtre cylindrique 2 devant le champ de vision 15 et les moyens de nettoyage 20, 21, 27, 28, 30 dans le sens indiqué par la flèche 47. L'axe du cylindre étant situé dans le champ de vision de l'appareillage optique, les rayons lumineux traversent le cylindre sensiblement suivant son diamètre sans être déviés. En outre, la forme cylindrique de la fenêtre 2 permet de disposer le champ de vision vertical 15 de l'appareillage optique 10 le plus près possible du sol comme cela est requis lorsque par exemple l'appareillage optique 10 est un système d'identification de véhicules en mouvement sur une chaussée tel que ceux mentionnés plus haut. La pompe 23 alimente la rampe tubulaire 20 et les buses 21 en liquide de nettoyage. Celui-ci est projeté en jets plats 22 sur la partie de la surface du cylindre 2 qui vient d'être exposée aux salissures et est maintenant située en regard des buses de nettoyage 21 du fait de la rotation du cylindre. Les balais 27 et 28 couvrant toute la hauteur du cylindre 2 empêchent la projection du liquide en dehors de la chambre 24. Le liquide projeté se répand sur la surface du cylindre 2 située entre les deux balais 27 et 28, puis s'écoule vers l'extrémité inférieure du cylindre pour être ensuite évacué ou recyclé par la gouttière 45 et le conduit 46. Au passage du balai 28, la majeure partie du liquide restant à la surface du cylindre rotatif est arrêtée et essuyée. Le liquide résiduel demeurant encore à la surface du cylindre est finalement complètement arrêté par l'essuie-glace 30. Cette partie du liquide est aussi évacuée vers le bas du cylindre puis dans la gouttière 45 et à travers le conduit 46. La partie de la surface du cylindre ainsi nettoyée et asséchée passe alors directement devant l'appareillage optique 10. Le sens de rotation 47 du cylindre 2 est tel que les parties du cylindre passent d'abord devant l'ouverture 44 de l'enceinte 43 où elles sont exposées aux salissures extérieures, puis devant la chambre 24 et l'essuie-glace 30 avant d'arriver directement en regard de l'appareillage optique 10. La partie du cylindre faisant face directement à l'appareillage optique 10 est donc toujours parfaitement propre. Le dispositif assure donc un nettoyage permanent et automatique du cylindre 2 protégeant l'appareillage optique 10 sans jamais perturber le champ de vision de cet appareillage, puisque ce nettoyage est effectué sur les parties du cylindre situées en dehors du champ de vision. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation que l'on vient de décrire et on peut apporter à celui-ci de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, bien que la réalisation de la fenêtre sous forme d'un cylindre rotatif soit préférée pour des raisons d'encombrement et de simplicité, d'autres types de fenêtres et de mouvements peuvent être utilisés selon l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif de protection (1) pour un appareillage optique (10), comprenant une fenêtre transparente (2) disposée pour couvrir le champ de vision (15) de l'appareillage optique (10), caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de nettoyage (20, 21, 27, 28, 30) disposés en dehors dudit champ de vision (15), et en ce que la fenêtre (2) est mobile de manière à pouvoir être nettoyée par les moyens de nettoyage. 2. Dispositif conforme à la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur (8) pour mettre en mouvement la fenêtre (2) devant le champ de vision (15) et les moyens de nettoyage (20, 21, 27, 28, 30). 3. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de nettoyage comprennent des moyens (20, 21) pour projeter un liquide de nettoyage. 4. Dispositif conforme à la revendication 3, le champ de vision (15) de l'appareillage optique (10) étant sensiblement linéaire, caractérisé en ce que les moyens pour projeter un liquide de nettoyage comprennent une rampe tubulaire (20) parallèle au champ de vision (15), munie d'orifices (21) dirigés vers la fenêtre (2), et alimentée en liquide de nettoyage par une pompe (23). 5. Dispositif conforme à la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits orifices de la rampe tubulaire (20) sont des buses (21) à jets plats (22) parallèles au champ de vision (15). 6. Dispositif conforme à l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les moyens (20, 21) pour projeter un liquide de nettoyage sont situés dans une chambre (24) sensiblement étanche munie de moyens d'évacuation du liquide (45, 46). 7. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens de nettoyage comprennent au moins un essuie-glace fixe (30). 8. Dispositif conforme à l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la fenêtre (2) a une dimension supérieure à celle du champ de vision (15) de l'appareillage optique (10), le mouvement de la fenêtre (2) laissant une partie de la fenêtre dans le champ de vision (15) de l'appareillage optique et une autre partie de la fenêtre en regard des moyens de nettoyage (20, 21, 27, 28, 30). 9. Dispositif conforme à la revendication 8, caractérisé en ce que la fenêtre est réalisée sous la forme d'un cylindre transparent (2) pivotant autour de son axe (3). 10. Dispositif conforme à la revendication 9, caractérisé en ce que le cylindre transparent (2) est un cylindre creux en verre ayant un diamètre d'environ 110 mm. 11. Dispositif conforme à l'une des revendications 9 ou 10, le champ de vision (15) étant sensiblement linéaire et vertical, caractérisé en ce que le cylindre transparent (2) est disposé verticalement avec son axe (3) dans le champ de vision (15), et est entraîné en rotation par un moteur (8) dont l'arbre de sortie (7) est relié à l'extrémité supérieure du cylindre. 12. Dispositif conforme à la revendication 11, caractérisé en ce que l'extrémité supérieure du cylindre transparent (2) est fermée par un flasque (4) comportant un doigt (5) s'étendant vers le haut suivant l'axe (3) du cylindre, ce doigt (5) étant relié à l'arbre de sortie (7) du moteur (8) par un raccord flexible (6). 13. Dispositif conforme à l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que l'extrémité inférieure du cylindre transparent (2) est fermée par un flasque (11) comportant une pointe (12) s'étendant vers le bas suivant l'axe (3) du cylindre, cette pointe (12) étant logée dans un trou complémentaire (13) pour permettre la rotation du cylindre (2). 14. Dispositif conforme à l'une des revendications 9 à 13, caractérisé en ce qu'il comprend un moteur (8) agencé pour mettre en mouvement le cylindre (2) dans un sens (47) tel que les moyens de nettoyage (20, 21, 27, 28, 30) situés en dehors du champ de vision (15) de l'appareillage optique (10) nettoient les parties du cylindre (2) après leur exposition vers l'extérieur et avant leur passage en regard de l'appareillage optique (10) 15. Système optique comprenant un appareillage optique (10) ayant un champ de vision (15) sensiblement linéaire, et un dispositif de protection (1) pour empêcher que des salissures perturbent le fonctionnement de l'appareillage optique (10), caractérisé en ce que le dispositif de protection (1) est conforme à l'une des revendications 1 à 14. 16. Système optique conforme à la revendication 15, caractérisé en ce que l'appareillage optique (10) est logé dans une enceinte (43) comportant une ouverture (44) autour du champ de vision (15), et en ce que la fenêtre mobile est un cylindre transparent (2) pivotant autour de son axe (3) et disposé dans ladite ouverture (44) pour fermer sensiblement l'enceinte (43). 17. Système optique conforme à la revendication 16, caractérisé en ce que ladite ouverture (44) est située dans un renfoncement du volume de l'enceinte (43) ayant la forme d'une meurtrière.