Brevet FR3124460A1 — publié le 20221230

La présente invention concerne un dispositif (100) pour nettoyer une surface optique (150, 310) d'un véhicule à moteur. Le dispositif (100) comprend : un boîtier (105, 305) ayant un passage d'entrée d'air (110) et au moins une ouverture de décharge (115) ; un composant rotatif (120) ayant un moyeu (125), une paroi périphérique circonférentielle (135) et une pluralité de lames incurvées espacées circonférentiellement et au moins deux canaux de guidage d'air (140) configurés pour générer au moins un faisceau de flux d'air (155a, 155b). La paroi périphérique circonférentielle (135) comprend au moins deux fentes (145) le long d'un périmètre de la paroi périphérique (135), dans laquelle chaque fente (145) s'aligne avec chaque canal de guidage d'air (140) à son extrémité de sortie (140b) et est configurée pour décharger le au moins un faisceau de flux d'air (155a, 155b) sur la surface optique (150, 310) pour balayer la surface optique (150, 310) lorsque chaque fente (145) s'aligne avec l’au moins une ouverture (115) pendant la rotation du composant rotatif (120). Figure 2b Dispositif pour nettoyer une surface optique d’un véhicule automobile telle qu’une surface optique de capteur d’un système de détection La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de détection destinés à un véhicule automobile, en particulier pour leur application dans les dispositifs d'aide à la conduite. Elle concerne plus particulièrement un dispositif de nettoyage de tels systèmes de détection. Etat de l’art Les véhicules automobiles sont équipés de systèmes de détection permettant de recueillir des informations sur l'environnement du véhicule automobile, notamment afin de fournir au conducteur une aide à la conduite et/ou à la manœuvre de ce véhicule. Par exemple, des caméras ou d'autres capteurs, tels que des capteurs d'images infrarouges, sont de plus en plus souvent incorporés dans des véhicules modernes pour fournir des informations supplémentaires au conducteur. A cet effet, le système de détection est communément installé sur le véhicule de manière à collecter des informations sur l'environnement à l'avant, sur l'environnement à l'arrière et sur l'environnement sur les côtés du véhicule. Le système de détection est donc généralement installé sur la face avant et/ou sur la face arrière et/ou sur un rétroviseur du véhicule. Les systèmes de détection sont exposés à l'encrassement par de l'eau sale, de la poussière ou d'autres types de projections. Maintenant, cet encrassement constitue un obstacle à l'émission et à la réception de l'information et peut perturber le fonctionnement du système de détection, voire rendre ce fonctionnement impossible. Dans certains cas, il peut entraîner une détérioration de l'efficacité du système de détection, voire le rendre inutilisable, ou lui donner un aspect indésirable. Par conséquent, il est souhaitable de nettoyer périodiquement ces surfaces optiques des systèmes de détection pour réduire ou éliminer l'accumulation de débris obstructifs. Certaines techniques classiques de nettoyage des surfaces optiques consistent à éjecter un flux de fluide (eau ou air comprimé) sur la surface à nettoyer à travers un gicleur. Les gicleurs existants sont des gicleurs statiques, qui couvrent la totalité de la surface à nettoyer, ce qui peut affecter l'efficacité du nettoyage car le flux de fluide doit être focalisé sur la totalité de la surface à nettoyer. Par exemple, les gicleurs statiques peuvent devoir se concentrer sur toute la hauteur ou la longueur d'un écran LIDAR à nettoyer. En outre, dans certaines techniques classiques, le mouvement du ou des gicleurs peut être commandé par un moteur ou autre. Ainsi, les techniques existantes peuvent utiliser des contrôleurs et un ou plusieurs moteurs, par exemple des servomoteurs électroniques, pour commander le mouvement du gicleur. Ainsi, les dispositifs de nettoyage classiques sont complexes et coûteux. Il serait souhaitable de concevoir une technique de nettoyage sans l'utilisation du moteur et d'autres contrôleurs électroniques. Un objet de l'invention est de pallier les problèmes soulevés par les arts antérieurs. Pour être plus précis, l'objet de l'invention est de fournir un dispositif de nettoyage qui peut nettoyer efficacement une surface optique d'un capteur d'un système de détection en utilisant une seule source d'énergie et sans employer de composants tels que des moteurs et des contrôleurs, c'est-à-dire que le guidage du flux est mécanique. Le terme "nettoyage" fait ici référence à un processus visant à éliminer les gouttes d'eau, la poussière ou les particules de saleté présentes sur une surface définie. Un autre objet de la présente invention est de fournir le dispositif de nettoyage, qui peut améliorer l'efficacité du nettoyage d'une surface optique d'un capteur d'un système de détection en concentrant l'énergie du flux d'air sur une partie de la surface optique. Pour atteindre ces objectifs, la présente invention propose un dispositif permettant de nettoyer une surface optique d'un véhicule automobile, telle qu'une surface optique d'au moins un capteur d'un système de détection. Le dispositif comprend un boîtier ayant un passage d'entrée d'air pour recevoir l'air entrant et au moins une ouverture de décharge, un composant rotatif enfermé dans le boîtier, et au moins deux canaux de guidage d'air. Le composant rotatif comprend un moyeu, une paroi périphérique circonférentielle et une pluralité de lames incurvées espacées circonférentiellement, fixées entre le moyeu et la paroi périphérique circonférentielle, et s'étendant radialement du moyeu à la paroi périphérique circonférentielle. Au moins deux canaux de guidage d'air, chaque canal de guidage d'air ayant une extrémité d'entrée et une extrémité de sortie. Chaque canal de guidage d'air est défini par deux lames courbes adjacentes espacées circonférentiellement et configuré pour générer au moins un faisceau de flux d'air concentré pendant la rotation du composant rotatif. En outre, la paroi périphérique circonférentielle comprend au moins deux fentes le long d'un périmètre de la paroi périphérique. Chaque fente s'aligne avec chaque canal de guidage d'air à son extrémité de sortie et est configurée pour décharger le au moins un faisceau de flux d'air sur la surface optique pour balayer la surface optique lorsque chaque fente s'aligne avec l’au moins une ouverture de décharge pendant la rotation du composant rotatif. Ainsi, le faisceau de flux d'air déchargé contribue à nettoyer la surface optique pendant la rotation du composant rotatif. Avantageusement, en utilisant le faisceau de flux d'air pour nettoyer la surface optique, l'énergie de la source d'air peut être concentrée sur différentes parties de la surface optique lorsque le faisceau de flux d'air concentré balaie la surface complète pendant la rotation du composant rotatif. Cela permet d'améliorer l'efficacité du nettoyage par rapport aux dispositifs de nettoyage existants. Plus avantageusement, la présente invention utilise une seule source d'énergie, c'est-à-dire l'énergie du flux d'air pour faire tourner le composant rotatif et ainsi générer les faisceaux d'air concentrés pour balayer la surface optique, sans utiliser de moteurs, de contrôleurs ou de composants supplémentaires. De plus, la disposition du canal de guidage d'air dans le composant rotatif peut réduire la turbulence de l'air, ce qui permet de réduire les pertes de flux d'air. En outre, selon la présente invention, le mouvement du gicleur est directement alimenté par l'énergie de la source d'air entrant, contrairement aux dispositifs de nettoyage existants, qui utilisent des moteurs pour contrôler le mouvement du gicleur afin de nettoyer la surface. Ainsi, aucune source d'énergie ou commande supplémentaire n'est nécessaire. Selon une caractéristique de la présente invention, l'extrémité d'entrée de chaque canal de guidage d'air est à proximité du moyeu et l'extrémité de sortie est à proximité de la paroi périphérique circonférentielle. Cette disposition des canaux de guidage d'air permet avantageusement à l'extrémité d'entrée de recevoir l'air du moyeu et de guider l'air du moyeu vers l'extrémité de sortie à travers les canaux de guidage d'air pour le décharger de la paroi périphérique circonférentielle. Les canaux de guidage d'air peuvent agir comme des palettes qui poussent le volume d'air vers la paroi périphérique circonférentielle. Cela crée un mouvement de rotation du composant rotatif et, par conséquent, un mouvement de rotation de l’au moins une fente. Selon une caractéristique de la présente invention, le pas entre les lames de chaque canal de guidage d'air est sensiblement le même. Cela permet d'assurer un nettoyage uniforme de la surface optique. Il serait avantageux d'avoir sensiblement le même pas entre les lames de chaque canal de guidage d'air afin de minimiser les pertes de flux d'air et de réduire les turbulences dans le flux d'air pour assurer un flux d'air régulier, ce qui se traduit par un faible bruit et un rendement élevé. Selon une caractéristique de la présente invention, au moins deux canaux de guidage d'air sont répartis circonférentiellement autour du moyeu. Dans un exemple, deux canaux de guidage d'air peuvent être répartis circonférentiellement autour du moyeu. Dans un autre exemple, trois canaux de guidage d'air peuvent être distribués circonférentiellement autour du moyeu. Dans encore un autre exemple, plus de trois canaux de guidage d'air peuvent être distribués circonférentiellement autour du moyeu. Le nombre de canaux de guidage d'air peut dépendre d'au moins l'un des éléments suivants : le périmètre du composant rotatif, la surface à nettoyer, la distance entre les lames de chaque canal de guidage d'air et la longueur de l'ouverture de décharge. La distance entre les lames de chaque canal de guidage d'air peut devoir être augmentée avec la diminution du nombre de canaux de guidage d'air pour garantir que la totalité de la surface est nettoyée pendant une rotation du composant rotatif. Selon une caractéristique de la présente invention, une distance circonférentielle entre des canaux de guidage d'air adjacents est sensiblement la même. Dans un mode de réalisation, la distance circonférentielle entre les canaux de guidage d'air adjacents est la même. Dans un autre mode de réalisation, la distance circonférentielle entre les canaux de guidage d'air adjacents peut être différente. Cependant, il serait avantageux d'avoir la même distance entre les canaux de guidage d'air adjacents pour utiliser efficacement l'énergie du flux d'air entrant pour faire tourner le composant rotatif et générer des faisceaux de flux d'air concentrés pour balayer la surface optique à nettoyer. Selon une caractéristique de la présente invention, la largeur de chaque canal de guidage d'air est sensiblement la même que la longueur radiale de chaque fente. Cela permet de générer des faisceaux de flux d'air concentrés ayant sensiblement la même géométrie et les mêmes paramètres de flux d'air. Ainsi, la totalité de la surface optique peut être nettoyée uniformément. De plus, en ayant la largeur de chaque canal de guidage d'air sensiblement identique à la longueur radiale de chaque fente, les pertes de flux d'air peuvent être minimisées tout en guidant l'air vers l'au moins une ouverture de décharge. Selon une caractéristique de la présente invention, le nombre de fentes et le nombre de canaux de guidage d'air sont déterminés en fonction du diamètre du composant rotatif et/ou de la surface de la surface optique à nettoyer. Selon une caractéristique de la présente invention, les lames incurvées espacées circonférentiellement sont incurvées dans un sens opposé à la rotation du composant rotatif. Ce type de lames peut également être appelé lames incurvées vers l'avant. Ce type de lames incurvées vers l'avant peut avoir des caractéristiques de fonctionnement distinctes, qui sont connues de l'homme du métier, et qui les rendent appropriées pour des applications telles que le nettoyage des surfaces. En outre, ces lames incurvées forcent l'air dans une direction aval depuis l'entrée d'air jusqu'à l'ouverture de décharge. Selon une caractéristique de la présente invention, le boîtier comprend trois ouvertures de décharge orientées dans des directions différentes pour diriger trois faisceaux de flux d'air concentrés sur une seule surface optique ou sur trois surfaces optiques différentes. En ayant plusieurs ouvertures de décharge, il peut être possible de nettoyer différentes surfaces optiques en même temps. Avantageusement, la présente invention permet de nettoyer plusieurs surfaces optiques avec une seule source d'énergie et sans utiliser de contrôleurs électroniques. L'invention propose donc un dispositif de nettoyage, qui peut nettoyer efficacement une surface optique d'un capteur d'un système de détection en utilisant une seule source d'énergie et sans employer de composants tels que des moteurs et des contrôleurs. La présente invention concerne également un système de détection comprenant au moins un capteur comportant une surface optique à nettoyer, dispositif tel que celui qui vient d'être décrit précédemment. Selon une caractéristique de la présente invention, le boîtier du dispositif comprend une seule ouverture de décharge linéaire dont la longueur est sensiblement égale à la largeur de la surface optique à nettoyer. Avantageusement, cette disposition permet de nettoyer toute la surface optique avec un seul faisceau d'air lorsqu'une fente est alignée avec l'ouverture de décharge pendant la rotation du composant rotatif. Selon une caractéristique de la présente invention, la présente invention concerne également un véhicule automobile équipé d'un système de détection tel qu'il vient d'être présenté ci-dessus. Description brève de l’invention Pour compléter la description et permettre une meilleure compréhension de l'invention, un ensemble de dessins est fourni. Ces dessins font partie intégrante de la description et illustrent un mode de réalisation de l'invention, qui ne doit pas être interprété comme limitant la portée de l'invention, mais seulement comme un exemple de réalisation de l'invention. Les dessins comprennent les caractéristiques suivantes. La montre une vue en perspective d'un dispositif de nettoyage pour nettoyer une surface optique d'un système de détection d'un véhicule à moteur, selon un mode de réalisation de la présente invention. La montre une vue en perspective d'un boîtier du dispositif de nettoyage illustré à la . La montre une vue en perspective d'un composant rotatif du dispositif de nettoyage illustré à la . La montre une vue en perspective d'un système de détection comportant le dispositif de nettoyage illustré à la et une surface optique à nettoyer, selon un mode de réalisation de la présente invention. La montre une vue en perspective du système de détection illustré à la , sans le boîtier du dispositif de nettoyage, selon un mode de réalisation de la présente invention. La montre une vue en perspective d'un système de détection d'un véhicule à moteur, selon un autre mode de réalisation de la présente invention. La montre une vue en perspective d'un système de détection d'un véhicule à moteur, selon un autre mode de réalisation de la présente invention. La est une vue de face d'un véhicule automobile, dont la face avant est équipée d'un système de détection optique et d'un dispositif de nettoyage associé selon l'invention. Dispositif (100) pour nettoyer une surface optique (150, 310) d'un véhicule à moteur, telle qu'une surface optique d'au moins un capteur d'un système de détection, ledit dispositif (100) comprenant : un boîtier (105, 305) ayant un passage d'entrée d'air (110) pour recevoir l'air entrant et au moins une ouverture de décharge (115) ; un composant rotatif (120) enfermé dans le boîtier (105, 305), dans lequel le composant rotatif (120) comprend un moyeu (125), une paroi périphérique circonférentielle (135) et une pluralité de lames incurvées espacées circonférentiellement (130) fixées entre le moyeu (125) et la paroi périphérique circonférentielle (135), et s'étendant radialement du moyeu (125) à la paroi périphérique circonférentielle (135) ; au moins deux canaux de guidage d'air (140) ayant chacun une extrémité d'entrée (140a) et une extrémité de sortie (140b), dans lequel chaque canal de guidage d'air (140) est défini par deux lames courbes adjacentes espacées circonférentiellement et est configuré pour générer au moins un faisceau de flux d'air concentré (155a, 155b) pendant la rotation du composant rotatif (120) ; caractérisé en ce que la paroi périphérique circonférentielle (135) comprend au moins deux fentes (145) le long d'un périmètre de la paroi périphérique (135), dans lequel chaque fente (145) s'aligne avec chaque canal de guidage d'air (140) à son extrémité de sortie (140b) et est configurée pour décharger le au moins un faisceau de flux d'air concentré (155a, 155b) sur la surface optique (150, 310) pour balayer la surface optique (150, 310) lorsque chaque fente (145) s'aligne avec l’au moins une ouverture de décharge (115) pendant la rotation du composant rotatif (120). Dispositif (100) selon la revendication 1, dans lequel l'extrémité d'entrée (140a) de chaque canal de guidage d'air (140) est à proximité du moyeu (125) et l'extrémité de sortie (140b) est à proximité de la paroi périphérique circonférentielle (135). Dispositif (100) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le pas entre les lames (130) de chaque canal de guidage d'air (140) est sensiblement le même. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les au moins deux canaux de guidage d'air (140) sont répartis circonférentiellement autour du moyeu (125). Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une distance circonférentielle entre des canaux de guidage d'air adjacents (140) est sensiblement la même. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le nombre de fentes (145) et le nombre de canaux de guidage d'air (140) sont déterminés en fonction du diamètre du composant rotatif (120) et/ou de la surface de la surface optique (150, 310) à nettoyer. Dispositif (100) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les lames incurvées espacées circonférentiellement (130) sont incurvées dans un sens opposé à la rotation du composant rotatif (120). Dispositif (300, 400) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le boîtier (105) comprend trois ouvertures de décharge (315a, 315b, 315c) orientées dans des directions différentes pour diriger trois faisceaux de flux d'air (320a, 320b, 320c) sur une seule surface optique (310) ou sur trois surfaces optiques différentes (420a, 420b, 420c). Système de détection (200) comprenant au moins un capteur comportant une surface optique à nettoyer, et un dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes configuré pour nettoyer la surface optique. Système de détection (200) selon la revendication 9, dans lequel le boîtier (105) du dispositif (100) comprend une seule ouverture de décharge linéaire (115) dont la longueur (Lh) est sensiblement la même que la largeur (Wo) de la surface optique (150) à nettoyer.