Brevet FR2841488A1 — publié le 20040102

i "Dispositif de détection comportant des moyens de nettoyage d'une fenêtre transparente par projection d'un liquide sous pression et par vibration de la fenêtre." L'invention propose un dispositif de détection, du type qui comporte une caméra d'axe principal longitudinal, qui est globalement orientée vers l'arrière et qui est agencée à l'intérieur d'un boîtier fermé hermétiquement, du type dans lequel le boîtier comporte une paroi verticale transversale arrière qui porte une fenêtre transparente agencée dans au moins une partie du champ de la caméra, et du type qui comporte des moyens de nettoyage d'une face transversale externe de la fenêtre qui comportent notamment des moyens de projection d'un fluide sous pression sur la face externe. Les dispositifs d'aide à la conduite et notamment d'aide aux manoeuvres de parking ou parcage sont principalement constitués de deux parties, à savoir un dispositif de détection des obstacles et un dispositif d'indication à l'utilisateur de la proximité des obstacles. Le dispositif de détection, permet de détecter les obstacles que le conducteur ne peut pas voir, notamment parce que ces obstacles sont relativement bas et qui, en général s'étendent à la même hauteur que le pare-chocs du véhicule. Pour cela, il a été proposé d'agencer le dispositif de détection dans un module qui est en général intégré au parechocs ou au dispositif d'éclairage de la plaque minéralogique. Le dispositif de détection comporte, d'une manière générale, une caméra ou un dispositif équivalent, qui est un appareil électronique sensible qu'il est nécessaire de protéger des agressions extérieures et des divers polluants pouvant l'endommager comme par exemple les projections d'eau ou diverses boues. C'est pourquoi la caméra est agencée à l'intérieur d'un boîtier fermé hermétiquement, qui comporte une fenêtre transparente agencée dans le champ de la caméra. Cependant, le boîtier, et notamment la fenêtre, est exposé aux divers polluants qui se déposent sur les faces extérieures de celui-ci en formant un film qui s'opacifie de plus en plus. Le film de pollution qui se forme sur la face externe de la fenêtre réduit l'efficacité de la caméra. Il est donc nécessaire de restaurer la transparence initiale de la face externe de la fenêtre pour conserver l'efficacité de la caméra dans toutes les conditions de vie du véhicule. Il est connu d'utiliser des moyens de pulvérisation d'eau 1o sous pression sur la face externe de la fenêtre pour la nettoyer. Cependant, il s'avère que l'efficacité de ces moyens de pulvérisation est limitée et qu'ils ne permettent pas de supprimer les polluants dits tenaces, qui adhèrent fortement à la face externe de la fenêtre, comme par exemple les boues ou les fientes. Pour remédier à ces inconvénients, l'invention a pour but de proposer un dispositif de détection qui permette la suppression de la totalité des polluants qui peuvent se déposer sur la face externe de la fenêtre. Dans ce but, l'invention propose un dispositif de détection du type décrit précédemment, caractérisé en ce que les moyens de nettoyage comportent des moyens pour faire vibrer la fenêtre à une fréquence permettant d'obtenir un décollement d'éléments présents sur la face externe de la fenêtre. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - la fréquence de vibration de la fenêtre est comprise dans le domaine de fréquence des ultrasons; les moyens pour faire vibrer la fenêtre consistent en au moins un générateur de vibrations qui est agencé sur la face interne de la fenêtre; - la fenêtre est portée par le boîtier par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité qui est apte à amortir les vibrations de la fenêtre, afin d'éviter que les vibrations soient transmises au boîtier; - la fenêtre consiste en une plaque unique, et un élément de chauffage est agencé sur la face interne de la plaque; - la fenêtre consiste en deux plaques transversales parallèles transparentes qui sont accolées par leurs faces transversales verticales en vis-à-vis, et un élément de chauffage est interposé entre les deux plaques; - l'élément de chauffage consiste en un film transparent - l'élément de chauffage consiste en un fil résistif qui est agencé à proximité du bord périphérique de la fenêtre; - le boîtier comporte un élément aérodynamique qui dévie au moins en partie les courants d'air orientés vers la fenêtre, et qui est agencé le long d'au moins un bord de la paroi arrière; - les moyens de nettoyage comportent un revêtement du type hydrophobe et/ou catalytique qui est appliqué sur la face externe et/ou la face interne de la fenêtre; - le dispositif de détection constitue un élément d'un module d'équipement d'un véhicule automobile, et en ce qu'il comporte des moyens de fixation et des moyens de raccordement au module d'équipement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées parmi lesquelles: - la figure 1 est une représentation schématique en perspective d'un véhicule automobile dont le hayon arrière est équipé d'un dispositif de détection conforme à l'invention; - la figure 2 est une section longitudinale verticale suivant l'axe optique de la caméra du dispositif de détection représenté à la figure 1; - la figure 3 illustre un détail de la partie supérieure de la fenêtre représentée à la figure 2, représentant une variante de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une représentation schématique en plan de la fenêtre représentée à la figure 2, montrant la disposition des générateurs de vibrations; - la figure 5 est une représentation schématique en perspective d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de détection dans lequel le feu a la forme d'un anneau coaxiale à la caméra. Pour la description de l'invention, on adoptera à titre non limitatif les orientations verticale, longitudinale et transversale io selon le repère V, L, T indiqué aux figures. On adoptera aussi la direction d'arrière en avant comme étant la direction longitudinale et de droite à gauche en se reportant à la figure 1. Dans la description qui va suivre, des éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence. On a représenté à la figure 1 un dispositif de détection 10 conforme à l'invention qui fait partie d'un module d'équipement d'un véhicule automobile 12 comportant notamment la fonction d'éclairage de la plaque minéralogique arrière 14, et qui comporte des moyens (non représentés) pour sa fixation et son raccordement électrique au module d'équipement. Le module de détection 10, qui est ici agencé sur le hayon arrière 16 du véhicule automobile 12, comporte une caméra 18 dont l'axe A du champ de vision 19 est orienté globalement horizontalement vers l'arrière, et un feu d'éclairage 20 qui permet d'illuminer les divers obstacles pouvant entrer dans le champ de la caméra lorsque l'éclairage naturel est insuffisant. Pour la protection de la caméra 18 et du feu 20, ceux-ci sont agencés à l'intérieur d'un boîtier 22 qui est fermé hermétiquement. Le boîtier 22 comporte une paroi verticale transversale arrière 24 située en vis-à-vis de l'optique 21 de la caméra 18 qui porte deux fenêtres 26, et qui sont agencées respectivement dans le champ de la caméra 18 et dans le champ du feu 20. Les fenêtres 26 sont ici de forme circulaire, cependant, il sera compris que les fenêtres 26 peuvent être de toute autre forme sans sortir du domaine de l'invention, et elles sont qui sont réalisées dans un s matériau transparent, par exemple en verre minéral ou organique. Lorsque le véhicule 12 est en mouvement, des turbulences aérodynamiques se forment dans son sillage. Ces turbulences transportent de nombreux polluants tels que des poussières, de l'eau ou des boues qui viennent se déposer sur la face externe 24e de la paroi arrière 24, et donc sur la face externe 26e des fenêtres 26. Pour supprimer ces polluants, il est prévu de projeter de l'eau ou de l'air sous pression, par l'intermédiaire d'un gicleur 28, sur les faces externes 26e des fenêtres 26. Cependant, l'utilisation du gicleur 28 n'est pas suffisamment efficace pour supprimer les polluants dit tenaces. C'est pourquoi, et conformément à l'invention, le dispositif de détection 10 comporte aussi des générateurs de vibrations 30 qui sont aptes à faire vibrer les fenêtres 26 de sorte à obtenir un décollement des polluants et/ou à éviter leur dépôt sur la face externe 26e de chaque fenêtre 26. Pour que la totalité des polluants tenaces soit supprimée, ainsi que pour éviter tout désagrément sonore produit par la vibration des fenêtres 26, les générateurs de vibrations 30 sont des générateurs à ultrasons, c'està-dire des vibrations qui ne sont pas perceptibles par l'oreille humaine, dont la fréquence de vibration est supérieure à 26 kHertz. Comme on l'a représenté à la figure 4, les générateurs de vibrations 30, sont ici au nombre de quatre pour chaque fenêtre 26. Ils sont fixés sur la face interne de la fenêtre 26, par exemple par collage, et ils sont répartis régulièrement à proximité du bord périphérique 27 de la fenêtre 26, afin de ne pas masquer le centre du champ de vision 19 de la caméra 18. Par ailleurs, pour que les vibrations des fenêtres 26 ne soient pas transmises au boîtier 22, et au reste du véhicule, les fenêtres 26 sont chacune portée par la paroi arrière 24 par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 32 dont les propriétés s mécaniques sont telles qu'il est apte à amortir les vibrations de la fenêtre 26. Le givre, la neige et la buée sont des polluants qui se forment sur les faces interne 26i et externe 26e des fenêtres 26 en cas de faibles températures. A cet effet, chaque fenêtre 26 comporte des moyens de chauffage de celle-ci à une température permettant la fonte, voire l'évaporation de ces polluants. A cet effet, les fenêtres 26 sont constituées de deux plaques transversales parallèles transparentes 34a, 34b, qui sont accolées par leurs faces transversales en vis-à-vis, à la manière d'un double vitrage, et un élément de chauffage 36 est interposé entre les deux plaques 34a, 34b. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, l'élément de chauffage 36 est un film chauffant qui est aussi transparent. Ainsi, le film chauffant 36 recouvre la totalité de la surface de la fenêtre 26 de sorte à avoir une répartition homogène du chauffage de la fenêtre 26. Selon une variante de réalisation de l'invention (non représentée), l'élément de chauffage 36 est un fil résistif qui s'étend à proximité du bord périphérique de la fenêtre 26 en formant globalement une boucle fermée. En fonction de la nature de l'élément de chauffage 36, il se peut que celui-ci amortisse en partie les vibrations produites par les générateurs de vibrations 30. Ainsi, lorsque les générateurs de vibrations 30 sont fixés sur une première plaque 34a qui est située la plus en avant, l'amplitude des vibrations transmises à la deuxième plaque arrière 32b sera réduite. De ce fait, l'efficacité de l'opération de suppression des polluants sera réduite. C'est pourquoi, pour supprimer ce phénomène d'amortissement des vibrations, et comme on l'a représenté à la figure 3, le diamètre "dl" de la plaque avant 34a est inférieur au diamètre "d2" de la plaque arrière 34b de sorte que la partie périphérique 35 de la plaque arrière 34b forme un anneau dont la face interne 35i n'est pas recouverte par la plaque avant 34a. De plus, les générateurs de vibrations 30 sont fixés à la plaque arrière 34b sur cette partie périphérique 35 de sorte que les vibrations sont transmises directement à la plaque arrière 34b, sans aucun élément intermédiaire pouvant les amortir. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les fenêtres 26 sont constituées d'une seule plaque, par exemple la plaque arrière 34b, l'élément de chauffage et les générateurs de vibrations 30 sont fixés sur la face interne de cette plaque unique 34b. Comme on l'a dit plus haut, lorsque le véhicule 12 est en mouvement, les turbulences qui se forment à l'arrière transportent divers polluants vers la face externe 26e de chaque fenêtre 26. Ainsi, pour limiter la quantité de polluants qui proviennent de ces turbulences, il est nécessaire de limiter la formation de ces turbulences. A cet effet, comme on peut le voir à la figure 2, le boîtier 22 comporte un déflecteur aérodynamique 38 qui est agencé le long du bord inférieur 40 du boîtier 22, et dont la forme est conçue pour qu'il dévie au moins en partie les turbulences pour les diriger en arrière du véhicule 12, comme on l'a représenté par la flèche F. Enfin, selon une autre variante de réalisation de l'invention, un revêtement 42 est appliqué sur la face externe 26e de chaque fenêtre 26. Ce revêtement 42 a des propriétés hydrophobes, de sorte que les diverses projections d'eau ne puissent pas se déposer sur la vitre. Le revêtement 42 a aussi des propriétés catalytiques ou photo-catalytiques, pour réduire les dépôts de polluants et pour permettre une suppression de certains polluants quasiment instantanément. Enfin, pour éviter tout dépôt d'un film de polluant sur la face interne 26i de la fenêtre 26, le boîtier 22, qui est fermé de manière stérile, comporte un élément non représenté qui permet un équilibrage entre la pression à l'intérieur du boîtier 22 et la pression extérieure. Cet élément permettant l'équilibrage des pressions, aussi appelé "respirateur", comporte une membrane souple qui permet d'éviter toute rentrée d'humidité. De plus, dans le cas o l'air présent à l'intérieur du boîtier 22 ne serait pas suffisamment sec, la face interne 26i de la fenêtre est elle aussi recouverte d'un revêtement On a représenté à la figure 5 une variante de réalisation du dispositif de détection 10 dans lequel l'axe du feu 20 est confondu avec l'axe optique A de la caméra 18. Pour cela, le feu 20 est de forme annulaire et il est agencé autour de l'optique 21 de la caméra 18. Cette variante permet de concevoir un dispositif de détection de dimensions plus réduites et qui ne comporte qu'une seule fenêtre 26. Ainsi, ce dispositif de détection comporte un nombre réduit de moyens pour le nettoyage de l'unique fenêtre 26, notamment de générateurs de vibrations 30. Les moyens de commande des moyens de nettoyage des fenêtres 26 comportent un détecteur qui est apte à constater le niveau de salissure de la fenêtre 26, et lorsque le niveau de salissure atteint une valeur seuil, les moyens de nettoyage sont actionnés. Cependant, d'autres moyens de commande peuvent être prévus, de sorte que les moyens de nettoyage soient actionnés à chaque fois que l'utilisateur passe la marche arrière, ou bien l'utilisateur peut actionner manuellement les moyens de nettoyage lorsqu'il estime que cela est nécessaire. Un dispositif de détection conforme à l'invention comporte plusieurs moyens de nettoyage des fenêtres qui permettent de conserver celles-ci exemptes de tout élément polluant pouvant nuire à l'efficacité des moyens de détection. REVENDICATIONS 1. Dispositif de détection (10), du type qui comporte une caméra (18) d'axe principal (A) longitudinal, qui est globalement orientée vers l'arrière et qui est agencée à l'intérieur d'un boîtier (22) fermé hermétiquement, du type dans lequel le boîtier (22) comporte une paroi verticale transversale arrière (24) qui porte une fenêtre (26) transparente agencée dans au moins une partie du champ de la caméra (18), et du type qui comporte des moyens de nettoyage d'une face transversale externe (26e) de la fenêtre (26) qui comportent notamment des moyens (28) de projection d'un fluide sous pression sur la face externe (26e), caractérisé en ce que les moyens de nettoyage comportent des moyens (30) pour faire vibrer la fenêtre (26) à une fréquence permettant d'obtenir un décollement d'éléments présents sur la face externe (26e) de la fenêtre (26). 2. Dispositif de détection (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la fréquence de vibration de la fenêtre (26) est comprise dans le domaine de fréquence des ultrasons. 3. Dispositif de détection (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (30) pour faire vibrer la fenêtre (26) consistent en au moins un générateur de vibrations qui est agencé sur la face interne (26i) de la fenêtre (26). 4. Dispositif de détection (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fenêtre (26) est portée par le boîtier (22) par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité (32) qui est apte à amortir les vibrations de la fenêtre (26) , afin d'éviter que les vibrations soient transmises au boîtier (22). 5. Dispositif de détection (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fenêtre (26) consiste en une plaque unique (34b), et en ce qu'un élément de chauffage (36) est agencé sur la face interne de la plaque (34b). 6. Dispositif de détection (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la fenêtre (26) consiste en deux plaques (34a, 34b) transversales parallèles io transparentes qui sont accolées par leurs faces transversales verticales en vis-à-vis, et en ce qu'un élément de chauffage (36) est interposé entre les deux plaques (34a, 34b). 7. Dispositif de détection (10) selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'élément de chauffage (36) consiste en un film transparent. 8. Dispositif de détection (10) selon l'une quelconque des revendications 5 à 6, caractérisé en ce que l'élément de chauffage (36) consiste en un élément résistif, notamment un fil résistif qui est agencé à proximité du bord périphérique (27) de la fenêtre (26). 9. Dispositif de détection (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier (22) comporte un élément aérodynamique (38) qui dévie au moins en partie les courants d'air orientés vers la fenêtre (26), et qui est agencé le long d'au moins un bord (40) de la paroi arrière (24). 10. Dispositif de détection (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de nettoyage comportent un revêtement actif (42), notamment un revêtement du type hydrophobe et/ou catalytique qui est appliqué sur la face externe (26e) et/ou la face interne (26i) de la fenêtre (26). 11. Dispositif de détection (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il constitue un élément d'un module d'équipement d'un véhicule automobile, et en ce qu'il comporte des moyens de fixation et des moyens de raccordement au module d'équipement.