EP3374689B1 - Dispositif d'éclairage pour véhicule automobile - Google Patents

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EP3374689B1
EP3374689B1 EP16798248.7A EP16798248A EP3374689B1 EP 3374689 B1 EP3374689 B1 EP 3374689B1 EP 16798248 A EP16798248 A EP 16798248A EP 3374689 B1 EP3374689 B1 EP 3374689B1
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light
diodes
diode
lighting device
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Whilk Marcelino GONCALVES
Christophe Le Dall
Nathalie Larribeau
Valerie Molto
Jean Francois DOAN
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PSA Automobiles SA
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    • F21S43/00—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights
    • F21S43/40—Signalling devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. brake lamps, direction indicator lights or reversing lights characterised by the combination of reflectors and refractors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/147—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being angled to the optical axis of the illuminating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/285—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24 - F21S41/2805
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
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    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/29—Attachment thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S43/26—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S43/235 - F21S43/255
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F21S43/27—Attachment thereof

Definitions

  • the invention relates generally to motor vehicles and, in particular, to lighting devices dedicated to motor vehicles.
  • a front light illumination device mainly includes position lights, low beam and high beam whose different light intensities allow the lighting to be adapted to external light conditions.
  • a front light illumination device comprises a plurality of light sources that can be actuated to activate the different lights.
  • the various light sources are in the form of a plurality of halogen incandescent bulbs mounted inside a housing whose front face is sealed by transparent resin in order to allow the light emitted by the light sources to be oriented towards the front of the vehicle.
  • a housing has the function of protecting light sources from external conditions, including rain.
  • an incandescent lamp light device has drawbacks, in particular related to the limited life and the significant consumption of electrical energy of incandescent lamps.
  • such a device has a large footprint and mass.
  • such a closed housing does not allow a good evacuation of the heat released by the lamps.
  • a luminous lighting device comprising a housing whose front face is sealed by a transparent lens.
  • a plurality of diodes are mounted within the housing and emit light directed by a reflector also mounted within the housing.
  • the diodes are mounted on a heat sink extending outside the housing to cool the diodes.
  • the protective housing of the diodes and the reflector is bulky.
  • the dissipator which is necessary to dissipate the heat emitted by the diodes, also has a bulk.
  • Another luminous lighting device for a motor vehicle comprising a housing closed by an ice and a diode and a reflector is shown in FIG. publication US2009097247 .
  • the invention therefore aims to solve these disadvantages by providing a lighting device which is simple, reliable and compact.
  • the present invention relates to a lighting device for a motor vehicle, the lighting device comprising at least one diode adapted to emit light towards the front of the vehicle and a reflector adapted to reflect the light. transmitted by said diode, the lighting device being remarkable in that it comprises a protection member having a shape similar to the reflector, the reflector and the protective member being spaced from one another, preferably from a distance of more than 2 mm.
  • the device according to the invention it is possible to protect the diode in an open lighting device by virtue of the protection member offset relative to the reflector.
  • the protective member has a variable thickness adapted to not deflect the light reflected by the reflector.
  • the protective member has a complex form of protection member without deflecting the light rays emitted by the diodes.
  • the diode is placed between the protective member and the reflector.
  • the device comprises walls connecting the protective member to the reflector.
  • the walls are derived from material of the protective member.
  • the protective member and the reflector cooperate to form a sealed protection of the diode.
  • the diode is mounted on a heat sink.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising at least one lighting device as described above.
  • the described embodiments are more particularly related to an implementation of the lighting device according to the invention within a motor vehicle.
  • any implementation in a different context, in particular in any type of vehicle, is also covered by the present invention.
  • the figure 1 represents a lighting device 1 according to the invention, and more specifically, in this case, a device before lighting.
  • Said lighting device 1 comprises a plurality of diodes 2, a reflector 3 of the light emitted by the diodes 2 and a protective member 4 of said diodes 2.
  • the plurality of diodes 2 is adapted to emit light to illuminate the road at the front of the vehicle.
  • the diodes 2 are light-emitting diodes, also designated LEDs or LEDs for Light-Emitting Diode in English.
  • the diodes 2 can be controlled automatically according to the external brightness, or manually by the driver of the vehicle.
  • the light intensity of the light emitted by the diodes 2 can be adjusted, for example to allow the use of the same diodes 2 for the low beam and high beam.
  • an electrical circuit (not shown) controls the supply current of the diodes 2.
  • the diodes 2 are mounted on a heat sink (not shown) in order to evacuate the heat emitted by the diodes 2.
  • the light emitted by the diodes 2 propagates in different directions. Also, to guide the light towards the front of the vehicle, the light is reflected by the reflector 3.
  • the reflector 3 has a conical shape, also referred to as a "spoon" shape, adapted to reflect the light emitted by the diodes 2.
  • the reflector 3 comprises a substantially concave reflective surface placed facing the diodes 2 so as to guide the light towards the front of the vehicle.
  • the protection element 4 makes it possible to protect the diodes 2 and the control circuit, in particular shocks, dust, water, etc.
  • the protective member 4 comprises a front outer wall 41 having a shape similar to the reflector 3.
  • the front wall 41 of the protection member 4 is offset by a distance d from the reflector 3 so as to allow the mounting diodes 2 between the reflector 3 and the protective member 4.
  • the distance d is of the order of a few millimeters, preferably greater than 2 mm.
  • the front wall 41 of the protection member 4 is made of a transparent material, for example plastic, in order to allow the light emitted by the diodes 2 to propagate through the front wall 41.
  • the front wall 41 has a variable thickness E in order not to deflect the light passing through the front wall 41 as will be presented later.
  • the protection member also comprises lateral walls 42, 43, 44, 45 originating from the material of the front wall 41 of the protection member 4, making it possible to connect the protection member 4 to the reflector 3 so as to form a protective shell around the diodes 2.
  • the side walls 42, 43, 44, 45 are opaque so that the light emitted by the diodes 2 is guided towards the front of the vehicle.
  • the diodes 2 emit a plurality of light ray 21 propagating in various directions.
  • the light rays 21 then arrive at the reflector 3 which reflects the light rays 22 to guide them towards the front of the vehicle.
  • the reflected light rays 22 then pass through the front wall 41 of the protection member 4 so that the light rays 23 coming out of the lighting device 1 illuminate the road at the front of the vehicle.
  • the light rays 22 arriving at the front wall 41 are refracted by said front wall 41 at a first surface 41A.
  • the light rays 22 and the refracted rays 24 thus form a first angle of incidence ⁇ 1 and a first refracted angle ⁇ '1 relative to the normal n1 to the first surface 41A.
  • the rays 24 thus refracted then propagate in the wall 41 to the second surface 41B where the rays 24 are refracted, thus forming the light rays 23 coming out of the lighting device 1.
  • the refracted rays 24 and the rays 23 leaving the device 1 form a second angle of incidence ⁇ 2 and a second refracted angle ⁇ '2 relative to the normal n2 to the second surface 41 B.
  • the front wall 41 has a thickness E varying on a portion of the wall 41 between two thickness values E ', E "calculated so that, on the one hand, the first incident angle ⁇ 1 and the second angle ⁇ '2 are equal and that, on the other hand, the first refracted angle ⁇ '1 and the second angle of incidence ⁇ 2 are equal, by calculating the thicknesses E ', E "of the different portions constituting the front wall 41, the entire front wall 41 can be formed.
  • the reflected light rays 22 arriving at the front wall 41 and the light rays 23 propagating after the front wall 41 are advantageously parallel.
  • the variable thickness E of the front wall 41 thanks to the variable thickness E of the front wall 41, the light rays emitted by the diodes 2 are not deflected as they pass through the front wall 41. This thus allows optimum guidance of the light in the light-emitting device. lighting 1 to illuminate the front of the vehicle.
  • the luminous lighting device 1 can be mounted instead of a conventional optical block of the vehicle to illuminate the front of the vehicle.
  • such a lighting device is easy and inexpensive to manufacture, lightweight and compact because it includes a limited number of parts.

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Description

  • L'invention concerne, de façon générale, les véhicules automobiles et, en particulier, les dispositifs d'éclairage lumineux dédiés aux véhicules automobiles.
  • De manière connue, des dispositifs d'éclairage lumineux sont disposés à l'avant et à l'arrière d'un véhicule automobile afin, d'une part, d'éclairer la route pour améliorer la visibilité du conducteur du véhicule, notamment en condition nocturne, et, d'autre part, de signaliser la position du véhicule aux autres usagers de la route. En pratique, un dispositif d'éclairage lumineux avant comprend principalement des feux de position, des feux de croisement et des feux de route dont les différentes intensités lumineuses permettent d'adapter l'éclairage aux conditions lumineuses extérieures. Pour ce faire, un dispositif d'éclairage lumineux avant comprend une pluralité de sources lumineuses pouvant être actionnées afin d'activer les différents feux.
  • De manière classique, les différentes sources lumineuses se présentent sous la forme d'une pluralité d'ampoules à incandescence halogène montées à l'intérieur d'un boîtier dont la face avant est fermée de manière étanche par de la résine transparente afin de permettre à la lumière émise par les sources lumineuses d'être orientée vers l'avant du véhicule. Un tel boîtier a pour fonction de protéger les sources lumineuses des conditions extérieures, notamment de la pluie. Cependant, un tel dispositif d'éclairage lumineux à lampe à incandescence présente des inconvénients, notamment liés à la durée de vie limitée et à la consommation importante en énergie électrique des lampes à incandescence. De plus, un tel dispositif présente un encombrement et une masse importants. Enfin, un tel boîtier fermé ne permet pas une bonne évacuation de la chaleur dégagée par les lampes.
  • On connaît par ailleurs, par le document FR3015003 , un dispositif d'éclairage lumineux comprenant un boîtier dont la face avant est fermée de manière étanche par une lentille transparente. Une pluralité de diodes est montée à l'intérieur du boîtier et émet de la lumière orientée par un réflecteur monté lui aussi à l'intérieur du boîtier. Les diodes sont montées sur un dissipateur thermique s'étendant à l'extérieur du boîtier afin de refroidir les diodes. Cependant, un tel dispositif d'éclairage présente également des inconvénients. En effet, le boîtier de protection des diodes et du réflecteur est encombrant. De même, le dissipateur, nécessaire pour dissiper la chaleur émise par les diodes, présente lui aussi un encombrement Un autre dispositif d'éclairage lumineux pour véhicule automobile comprenant un boîtier fermé par une glace ainsi qu'une diode et un réflecteur est montré dans la publication US2009097247 .
  • L'invention vise donc à résoudre ces inconvénients en proposant un dispositif d'éclairage lumineux qui soit simple, fiable et peu encombrant.
  • Pour parvenir à ce résultat, la présente invention concerne un dispositif d'éclairage lumineux pour véhicule automobile, le dispositif d'éclairage comprenant au moins une diode adaptée pour émettre de la lumière vers l'avant du véhicule et un réflecteur adapté pour réfléchir la lumière émise par ladite diode, le dispositif d'éclairage étant remarquable en ce qu'il comprend un organe de protection présentant une forme similaire au réflecteur, le réflecteur et l'organe de protection étant écartés l'un de l'autre, de préférence d'une distance de plus de 2 mm.
  • Grâce au dispositif selon l'invention, il est possible de protéger la diode dans un dispositif d'éclairage ouvert grâce à l'organe de protection décalé par rapport au réflecteur.
  • Selon l'invention, l'organe de protection présente une épaisseur variable adaptée pour ne pas dévier la lumière réfléchie par le réflecteur. Ainsi, il est possible d'avoir un organe de protection de forme complexe sans dévier les rayons lumineux émis par les diodes.
  • Selon l'invention, la diode est placée entre l'organe de protection et le réflecteur.
  • Avantageusement, le dispositif comprend des parois reliant l'organe de protection au réflecteur.
  • Avantageusement, les parois sont issues de matière de l'organe de protection.
  • Avantageusement, l'organe de protection et le réflecteur coopèrent pour former une protection étanche de la diode.
  • Avantageusement, la diode est montée sur un dissipateur de chaleur.
  • L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant au moins un dispositif d'éclairage tel que décrit précédemment.
  • D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement, et en référence aux dessins qui montrent :
    • la figure 1, un schéma d'un dispositif d'éclairage lumineux selon l'invention,
    • la figure 2, un schéma en coupe de la propagation de la lumière dans le dispositif de la figure 1, et
    • la figure 3, un schéma en coupe de la propagation de la lumière à travers un organe de protection du dispositif de la figure 2.
  • Dans ce qui va suivre, les modes de réalisation décrits s'attachent plus particulièrement à une mise en œuvre du dispositif d'éclairage selon l'invention au sein d'un véhicule automobile. Cependant, toute mise en œuvre dans un contexte différent, en particulier dans tout type de véhicule, est également visée par la présente invention.
  • La figure 1 représente un dispositif 1 d'éclairage lumineux selon l'invention, et plus précisément, en l'espèce, un dispositif avant d'éclairage.
  • Ledit dispositif d'éclairage 1 comprend une pluralité de diodes 2, un réflecteur 3 de la lumière émise par les diodes 2 et un organe 4 de protection desdites diodes 2.
  • La pluralité de diodes 2 est adaptée pour émettre de la lumière afin d'éclairer la route à l'avant du véhicule. Les diodes 2 sont des diodes électroluminescentes, également désignées DEL ou LED pour Light-Emitting Diode en langue anglaise. De manière connue, les diodes 2 peuvent être commandées automatiquement selon la luminosité extérieure, ou bien manuellement par le conducteur du véhicule. De plus, l'intensité lumineuse de la lumière émise par les diodes 2 peut être réglée, par exemple pour permettre d'utiliser les mêmes diodes 2 pour les feux de croisement et pour les feux de route. Pour contrôler les diodes 2, un circuit électrique (non représenté) contrôle le courant électrique d'alimentation des diodes 2.
  • Les diodes 2 sont montées sur un dissipateur de chaleur (non représenté) afin d'évacuer la chaleur émise par les diodes 2.
  • La lumière émise par les diodes 2 se propage selon différentes directions. Aussi, pour guider la lumière vers l'avant du véhicule, la lumière est réfléchie par le réflecteur 3.
  • Le réflecteur 3 présente une forme conique, également désignée forme « en cuillère », adaptée pour réfléchir la lumière émise par les diodes 2. En référence à la figure 2, le réflecteur 3 comprend une surface réfléchissante sensiblement concave placée en vis-à-vis des diodes 2 de manière à guider la lumière vers l'avant du véhicule.
  • L'organe de protection 4 permet de protéger les diodes 2 et le circuit de contrôle, notamment des chocs, de la poussière, de l'eau, etc. Pour ce faire, l'organe de protection 4 comprend une paroi extérieure avant 41 présentant une forme similaire au réflecteur 3. La paroi avant 41 de l'organe de protection 4 est décalée d'une distance d du réflecteur 3 de sorte à permettre le montage des diodes 2 entre le réflecteur 3 et l'organe de protection 4. La distance d est de l'ordre de quelques millimètres, de préférence supérieure à 2 mm.
  • La paroi avant 41 de l'organe de protection 4 est réalisée en un matériau transparent, par exemple du plastique, afin de permettre à la lumière émise par les diodes 2 de se propager à travers la paroi avant 41.
  • Selon l'invention, la paroi avant 41 présente une épaisseur E variable afin de ne pas dévier la lumière traversant la paroi avant 41 comme cela sera présenté par la suite.
  • L'organe de protection comprend également des parois latérales 42, 43, 44, 45 issues de matière de la paroi avant 41 de l'organe de protection 4, permettant de relier l'organe de protection 4 au réflecteur 3 de manière à former une coque de protection autour des diodes 2. De préférence, les parois latérales 42, 43, 44, 45 sont opaques afin que la lumière émise par les diodes 2 soit guidée vers l'avant du véhicule.
  • Dans la suite de la description, il va être présenté, en référence aux figues 2 et 3, la propagation de la lumière émise par un dispositif d'éclairage 1 selon l'invention.
  • En référence à la figure 2, les diodes 2 émettent une pluralité de rayon lumineux 21 se propageant dans diverses directions. Les rayons lumineux 21 arrivent alors au niveau du réflecteur 3 qui réfléchis les rayons lumineux 22 afin de les guider vers l'avant du véhicule.
  • Les rayons lumineux réfléchis 22 traversent alors la paroi avant 41 de l'organe de protection 4 afin que les rayons lumineux 23 sortant du dispositif d'éclairage 1 éclairent la route à l'avant du véhicule.
  • Comme illustré à la figure 3, les rayons lumineux 22 arrivant au niveau de la paroi avant 41 sont réfractés par ladite paroi avant 41 au niveau d'une première surface 41A. Les rayons lumineux 22 et les rayons réfractés 24 forment ainsi un premier angle d'incidence θ1 et un premier angle réfracté θ'1 par rapport à la normale n1 à la première surface 41A. Les rayons 24 ainsi réfractés se propagent alors dans la paroi 41 jusqu'à la deuxième surface 41B où les rayons 24 sont réfractés, formant ainsi les rayons lumineux 23 sortant du dispositif d'éclairage 1.
  • Les rayons réfractés 24 et les rayons 23 sortant du dispositif 1 forment un deuxième angle d'incidence θ2 et un deuxième angle réfracté θ'2 par rapport à la normale n2 à la deuxième surface 41 B.
  • La paroi avant 41 présente une épaisseur E variant sur une portion de la paroi 41 entre deux valeurs d'épaisseur E', E" calculées de manière à ce que, d'une part, le premier angle d'incident θ1 et le deuxième angle réfracté θ'2 soient égaux et que, d'autre part, le premier angle réfracté θ'1 et le deuxième angle d'incidence θ2 soient égaux. Par calcul des épaisseurs E', E" des différentes portions composant la paroi avant 41, l'intégralité de la paroi avant 41 peut ainsi être constituée.
  • Grâce à l'épaisseur E variable de la paroi avant 41, les rayons lumineux 22 réfléchis arrivant au niveau de la paroi avant 41 et les rayons lumineux 23 se propageant après la paroi avant 41 sont avantageusement parallèles. Autrement dit, grâce à l'épaisseur E variable de la paroi avant 41, les rayons lumineux émis par les diodes 2 ne sont pas déviés lorsqu'ils traversent la paroi avant 41. Ceci permet ainsi un guidage optimal de la lumière dans le dispositif d'éclairage 1 afin d'éclairer l'avant du véhicule.
  • Avantageusement, le dispositif d'éclairage lumineux 1 peut être monté en lieu et place d'un bloc optique classique du véhicule afin d'éclairer l'avant du véhicule.
  • De plus, un tel dispositif d'éclairage est aisé et peu coûteux à fabriquer, léger et peu encombrant car il comprend un nombre limité de pièces.

Claims (7)

  1. Dispositif (1) d'éclairage lumineux pour véhicule automobile, le dispositif d'éclairage (1) comprenant au moins une diode (2) apte à émettre des rayons lumineux (21), un réflecteur (3) comportant une surface réfléchissante adaptée pour réfléchir les rayons lumineux (21) émis par ladite diode (2) dans une direction déterminée et un organe de protection (4) de la diode (2) comportant une paroi extérieure (41), traversée par les rayons de lumières réfléchis (22) par le réflecteur (3) et décalée d'une distance déterminée (d) du réflecteur (3) et dans lequel la diode est montée entre le réflecteur (3) et l'organe de protection (4), caractérisé en ce que la paroi extérieure (41) présente une épaisseur (E) variable, calculée pour que les rayons (23) sortant de la paroi extérieure (41) restent parallèles à la direction déterminée.
  2. Dispositif selon la revendication précédente, dans lequel la paroi extérieure (41) et la surface réfléchissante du réflecteur (3) présentent une forme concave.
  3. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, comprenant des parois (42, 43, 44, 45) reliant l'organe de protection (4) au réflecteur (3).
  4. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel les parois (42, 43, 44, 45) sont issues de matière de l'organe de protection (4).
  5. Dispositif (1) selon la revendication précédente, dans lequel l'organe de protection (4) et le réflecteur (3) coopèrent pour former une protection étanche de la diode (2).
  6. Dispositif (1) selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la diode (2) est montée sur un dissipateur de chaleur.
  7. Véhicule automobile comprenant au moins un dispositif d'éclairage (1) selon l'une des revendications précédentes.
EP16798248.7A 2015-11-09 2016-10-24 Dispositif d'éclairage pour véhicule automobile Active EP3374689B1 (fr)

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EP3374689A1 EP3374689A1 (fr) 2018-09-19
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CN (1) CN108351083B (fr)
ES (1) ES2761709T3 (fr)
FR (1) FR3043445B1 (fr)
WO (1) WO2017081381A1 (fr)

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