Brevet FR3147183A1 — publié le 20241004

Titre : Système de nettoyage de système de capteur lidar Système de nettoyage d’un système de capteur lidar (1) comprenant une unité d’essuyage (4), un élément de maintien, et un élément de maintien complémentaire sur l’unité d’essuyage (4). L’unité d’essuyage (4) est déplacée le long de la surface supérieure du système de capteur lidar (1) et essuyant son dessus (3), et l’élément de maintien coopère avec l’élément de maintien complémentaire pour tenir l’unité d’essuyage (4) en position de rangement (7a, 7b). Figure 4 Système de nettoyage de système de capteur lidar DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte à système de nettoyage de système de capteur lidar ainsi qu’un lidar équipé d’un tel système de nettoyage et un véhicule lui-même équipé d’un système de capteur lidar. ETAT DE LA TECHNIQUE Actuellement il existe beaucoup de solutions techniques différentes pour nettoyer des surfaces dans le domaine automobile. Or, l’augmentation des surfaces de capteur à nettoyer d’un véhicule ainsi que les exigences de plus en plus strictes concernant les véhicules autonomes, créent en permanence le besoin de méthodes de nettoyage innovantes et robustes pour nettoyer les surfaces de capteur. La réduction progressive du poids dans le domaine automobile pour diminuer la consommation ainsi que la concurrence croissante, se traduisent par une pression sur les coûts, imposant des composants plus avantageux et plus efficaces dans le domaine automobile. BUT DE L’INVENTION La présente invention a pour but de développer des composants plus efficaces et plus avantageux pour réduire leur poids et leur encombrement dans le domaine automobile. EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION A cet effet, l’invention a pour objet un système de nettoyage d’un système de capteur lidar comprenant une unité d’essuyage, un élément de maintien et un élément de maintien complémentaire sur l’unité d’essuyage déplacée le long de la surface supérieure du système de capteur lidar et essuyant son dessus, l’élément de maintien coopérant avec l’élément de maintien complémentaire pour tenir l’unité d’essuyage en position de rangement. Le système de nettoyage selon l’invention garantit la fiabilité du nettoyage du système de capteur lidar et permet notamment de maintenir l’unité d’essuyage lorsqu’elle n’est pas utilisée, en sécurité, dans une position de rangement pour ne pas influencer les mesures faites par le système de capteur lidar. Le système de nettoyage du système de capteur lidar selon l’invention a une unité d’essuyage, un élément de maintien et un élément de maintien complémentaire. Cet élément de maintien complémentaire équipe l’unité d’essuyage. L’unité d’essuyage est destinée à être déplacée le long de la surface supérieure (ou dessus) du système de capteur lidar et d’essuyer son dessus. Cela permet de nettoyer cette surface. L’élément de maintien coopère avec l’élément de maintien complémentaire pour tenir l’unité d’essuyage dans une position de rangement. Cela permet notamment à l’unité d’essuyage de ne se déplacer sur le dessus que si cela est explicitement souhaité pour nettoyer avec l’unité d’essuyage. On réduit ou on évite le risque de mesures défectueuses par le système de capteur lidar qui pourraient résulter d’un mouvement inattendu de l’unité d’essuyage. De façon particulièrement avantageuse, la position de rangement est en dehors de la zone de saisie du système de capteur lidar, ce qui garantit que l’unité d’essuyage ne risque pas de perturber le système de capteur lidar lorsque l’unité d’essuyage est en position d rangement. L’unité d’essuyage traverse la zone de saisie, de préférence seulement pendant un nettoyage. La position de rangement est, de préférence, une position de rangement cachée dans laquelle l’unité d’essuyage est relevée par rapport à la surface à nettoyer. L’élément de maintien tient l’élément de maintien opposé par une liaison par la force ou par la forme ou par une liaison magnétique. De cette manière, l’élément de maintien est adapté avantageusement à l’élément de maintien complémentaire ou à l’unité d’essuyage pour avoir une force d’application optimale. L’élément de maintien retient l’élément de maintien complémentaire avec une force de maintien supérieure à la force de frottement statique de l’unité de calcul en position de rangement. Ainsi, la force supplémentaire exercée sur l’unité de maintien est explicitement prévue pour tenir l’unité d’essuyage en position de rangement. Cela réduit notamment le risque que l’unité d’essuyage ne quitte accidentellement sa position de rangement. L’élément de maintien comporte avantageusement un aimant permanent ou un électroaimant. En variante ou en plus, l’élément de maintien complémentaire a un aimant permanent ou un électroaimant. L’élément de maintien et l’élément de maintien complémentaire sont couplés par une liaison magnétique. Ainsi, on génère la force de maintien suffisante pour conserver l’unité d’essuyage de manière satisfaisante en position de rangement. Si au moins l’un des deux éléments est un électroaimant, cette force de maintien se branche ou se supprime. Si, en revanche, l’élément de maintien et aussi l’élément de maintien complémentaire sont des aimants permanents, alors pour quitter la position de rangement il faut appliquer une force importante à l’unité d’essuyage. Suivant un autre développement avantageux, l’élément de maintien est accroché mécaniquement à l’élément de maintien complémentaire. En particulier, cet accrochage se produit toujours lorsque l’unité d’essuyage passe en position de rangement. L’unité d’essuyage est tenue en toute sécurité dans sa position de rangement par l’accrochage. Pour dégager l’unité d’essuyage de sa position de rangement, il faut exercer une force d’entraînement supérieure pour vaincre l’accrochage. Selon un autre développement avantageux, il est prévu un guide mécanique pour guider l’unité d’essuyage. L’élément de maintien est sur le guide ou est fixé à celui-ci. En particulier, l’unité d’essuyage se déplace le long du guide. Le maintien en position de rangement est plus simple et s’applique sans nécessiter beaucoup de moyens en ce que l’élément de fixation est à l’emplacement du guide qui correspond à la position de stationnement de l’unité d’essuyage. De façon particulièrement préférentielle, l’unité d’essuyage a un bras conduit par le guide et un balai d'essuyage couplé au bras d’essuyage pour s’appliquer contre le dessus du système de capteur lidar. Il est prévu d’installer l’élément de maintien complémentaire sur le bras d’essuyage ou le balai d'essuyage. De manière particulièrement préférentielle, l’élément de maintien complémentaire est à une extrémité du balai d'essuyage ou est installé sur toute la longueur du balai d'essuyage. On peut ainsi tenir, en particulier, l’ensemble du balai d’essuie-glace, de manière fixe. En variante, le balai d'essuie-glace peut être tenu seulement ponctuellement ou par zones. L’unité d’essuyage est mobile avantageusement entre une première position de rangement et une seconde position de rangement. Les positions de rangement constituent ainsi la fin de course du mouvement de l’unité d’essuyage. De façon préférentielle, chaque position de rangement est associée respectivement à au moins un moyen de maintien pour tenir l’unité d’essuyage. Les positions de rangement se situent notamment sur le côté opposé de celui de la surface à nettoyer selon la direction de déplacement de l’élément d’essuyage. Chaque position de rangement correspond à un point de renvoi de l’unité d’essuyage où elle s’arrête et inverse son mouvement. L’unité d’essuyage peut ainsi être retenue au point de renvoi et ainsi être tenu dans sa position de rangement. En variante, la position de rangement peut également être derrière le point d’inversion selon le sens du mouvement. En mode de fonctionnement normal, l’unité d’essuyage n’atteint pas la position de rangement. Ce n’est que par une commande particulière, par exemple, en modifiant le guidage, que l’unité d’essuyage arrive dans la position de rangement et y reste retenue. L’invention a également pour objet un système de capteur lidar de véhicule. Ce système de capteur lidar est équipé d’un système de nettoyage décrit ci-dessus. Ce système de nettoyage nettoie la surface de dessus du système de capteur lidar traversé par le rayon laser émis ou le rayonnement laser reçu par le système de capteur lidar. Le système de capteur lidar permet à un véhicule de fonctionner de manière automatique. L’invention se rapporte également à un véhicule comportant un système de capteur lidar décrit ci-dessus. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide de modes de réalisation de systèmes de capteur lidar représentés dans les dessins annexés dans lesquels : vue schématique d’un véhicule équipé d’un système de capteur lidar selon un mode de réalisation de l’invention, vue schématique en perspective d’un système de capteur lidar équipé d’un système de nettoyage selon l’invention, vue de côté schématique du système de capteur lidar équipé du système de nettoyage, vue en perspective schématique d’une unité d’essuyage du système de nettoyage, première variante d’une combinaison d’un élément de maintien et d’un élément de maintien complémentaire du système de nettoyage, seconde variante d’une combinaison d’un élément de maintien et d’un élément de maintien complémentaire, troisième variante d’une combinaison d’un élément de maintien et d’un élément de maintien complémentaire, vue schématique de détail d’une première variante du système de nettoyage, vue schématique de détail d’une seconde variante du système de nettoyage, vue de détail schématique d’une troisième variante du système de nettoyage. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION La montre schématiquement un véhicule 10 équipé d’un système de capteur lidar 1. Le véhicule 10 est notamment prévu pour la conduite automatique ce qui suppose une surveillance fiable de l’environnement par le système de capteur lidar 1. Le système de capteur lidar 1 selon le mode de réalisation est représenté dans différentes vues à la et à la . Pour que le système de lidar fonctionne de manière fiable, il est prévu de nettoyer le dessus 3 avec un système de nettoyage 2. Le système de nettoyage 2 est conçu pour nettoyer un tel dessus 3 du système de capteur lidar 1 traversé dans le sens de l’émission et de la réception par le rayon laser du système de capteur lidar 1. Le système de nettoyage 2 a une unité d’essuyage 4 déplacée sur le dessus 3 pour essuyer le dessus 3. Il râcle la saleté du dessus 3 ou enlève le liquide de nettoyage appliqué préalablement sur le dessus 3 par un nettoyage garanti. Le bon fonctionnement du système de capteur lidar 1 est assuré notamment, à tout instant, par la saisie de l’environnement assurée en sécurité pour le système de capteur lidar 1 et ainsi pour le véhicule 10. La est une vue en perspective schématique d’une autre vue du système de capteur lidar 1 équipé du système de nettoyage 2. La montre l’unité d’essuyage 4 du système de nettoyage 3 dans une position de rangement 7a, 7b. La position de rangement 7a, 7b de cet exemple de réalisation est au-delà du dessus 3 à nettoyer. Ainsi, lorsqu’il n’y a pas de nettoyage du dessus 3, l’unité d’essuyage 4 reste dans la position de rangement 7a, 7b. Comme le rayon laser traverse le dessus 3 pour saisir l’environnement, l’unité d’essuyage 4 est au-delà de la zone de saisie du système de capteur lidar 1 ce qui correspond à la position de rangement 7a, 7b et n’influence pas la saisie de l’environnement, c’est-à-dire ne gêne pas cette saisie. Dans l’exemple présenté, on a une position de rangement 7a, 7b des deux côtés du dessus 3. Ainsi, après avoir parcouru le dessus 3, l’unité d’essuyage 4 arrive dans une position de rangement 7a, 7b. Cette position de rangement 7a, 7b correspond en outre à un point d’inversion de mouvement là où l’unité d’essuyage 4 inverse son sens de déplacement pour repasser sur le dessus 3. Un élément de maintien 5a, 5b (voir figures 5-8) coopère avec un élément de maintien complémentaire 6a, 6b (voir figures 5-8) installé sur l’unité d’essuyage 4 pour retenir l’unité d’essuyage 3 dans la position de rangement 7a, 7b. On évite ainsi notamment que l’unité d’essuyage 4 ne quitte accidentellement sa position de rangement 7a, 7b et perturbe la saisie de l’environnement par le système de capteur lidar 1. En particulier, l’élément de maintien 5a, 5b retient l’élément de maintien complémentaire 6a, 6b avec une force de maintien supérieure à la force de frottement statique de l’unité d’essuyage 4 dans sa position de rangement 7a, 7b. Les figures 5a, 5b et 5c montrent différentes variantes de la coopération entre l’élément de maintien 5a, 5b (repéré de façon simplifiée par la seule référence 5 aux figures 5a-5c) et l’élément de maintien complémentaire 5a, 5b (repéré de façon simplifiée par la référence 6 aux figures 5a-5c). Toutes ces variantes ont en commun un verrouillage mécanique, notamment par une liaison par la forme. A la , la force de maintien ou de retenue est l’accrochage par derrière. A la , la force de maintien est le clipsage, c’est-à-dire une déformation élastique. Dans cet exemple, l’élément de maintien complémentaire 6a, 6b se déforme élastiquement, ce qui s’applique également à l’élément de maintien 5. La montre une force de maintien obtenue par un verrou. En variante, l’élément de maintien 5a, 5b peut également coopérer différemment avec l’élément de maintien complémentaire 6a, 6b. Ainsi, par exemple, on peut avoir une interaction magnétique entre l’élément de maintien 5a, 5b et l’élément de maintien complémentaire 6a, 6b. En particulier, un premier élément de maintien 5a sert en commun avec un premier élément de maintien complémentaire 6a pour tenir l’unité d’essuyage 4 dans une première position de rangement 7a. Un second élément de maintien 5b permet notamment en commun avec un second élément de maintien complémentaire 6b, de tenir l’unité d’essuyage 4a dans une seconde position 7b. La montre schématiquement une vue partielle du système de nettoyage 2 du système de capteur lidar 1. L’unité d’essuyage 3 a un bras 4a guidé par un guide mécanique 8a, 8b. Le guide mécanique 8a, 8b de cet exemple, a un premier rail de guidage 8a et un second rail de guidage 8b. Le bras 4a est mobile le long du guide 8a, 8b fixé à un support 9. Un balai d'essuyage 4b (voir ) est couplé au bras d’essuyage 4a pour s’appliquer contre le dessus 3 du système de capteur lidar 1. L’élément de maintien 5a, 5b est sur le guide 8a, 8b ou est fixé à celui-ci. L’élément de maintien complémentaire 6a, 6b est sur le bras 4a ou sur le balai d'essuyage 4b. La montre une variante dans laquelle l’élément de maintien complémentaire 6a, 6b respectif est sur le bras 4a. Les éléments de maintien 5a, 5b et les éléments de maintien complémentaires 6a, 6b sont notamment des aimants permanents. Dès que l’unité d’essuyage 4 et ainsi le bras 4a passent dans une position de rangement 7a, 7b, le bras 4 est maintenu par aimantation dans la position de rangement 7a, 7b. La forte force d’entraînement permet de vaincre la force des aimants et de dégager le bras 4a de la position de chargement. La montre une variante dans laquelle l’élément de maintien complémentaire 6a, 6b est à une extrémité du balai d'essuyage 6b. L’élément de maintien complémentaire 6a, 6b est notamment un aimant permanent. L’élément de maintien 5 de cet exemple de réalisation est formé par le support 9 lui-même, qui est, de préférence, en une matière magnétique et peut ainsi coopérer avec l’aimant permanent de l’élément de maintien complémentaire 6a, 6b. De cette manière, l’unité d’essuyage 4 est retenue dans ce cas par le balai d’essuyage 4 dans la position de rangement 7a, 7b. La est une variante avec un connecteur pour la position de rangement 7a, 7b. Dans ce cas, l’unité d’essuyage 4 est mobile le long d’un élément de guidage 11a. L’élément de guidage 11a comporte un guide de soulèvement 11b et un guide de déviation 11c. Le guide de déviation 11c et le guide de soulèvement 11b font qu’en mode de fonctionnement normal l’unité d’essuyage 4 n’atteint pas la position de rangement 7a, 7b. Ce n’est que par une commande explicite que l’unité d’essuyage 4 se soulève dans sa position de rangement 7a, 7b, (cachée). Il est prévu que l’élément de maintien 5a, 5b tient l’élément de maintien complémentaire 6a, 6b dans la position de rangement 7a, 7b. L’élément de maintien 5a, 5b est, de préférence, un aimant permanent ou un électroaimant et cet aimant permanent coopère avec un cadre métallique magnétique du balai d'essuyage 4b. L’élément de maintien complémentaire 6a, 6b est installé ainsi sur toute la longueur du balai d'essuie-glace 4b. Ainsi, dans le cas d’une position de rangement cachée, on a un maintien fiable de l’unité d’essuyage. Dans toutes les variantes, la combinaison de l’élément de maintien 5a, 5b et l’élément de maintien 6a, 6b garantit le maintien fiable de l’unité d’essuyage 4 de la position de rangement 7a, 7b. En particulier, on peut avoir une ou deux ou plusieurs positions de rangement 7a, 7b. Il est avantageux d’en avoir au moins une, notamment pour plusieurs ou pour toutes les positions de rangement 7a, 7b avec un élément de maintien 5a, 5b pour tenir l’unité d’essuyage dans la position de rangement 7a, 7b respective. NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX (références numériques sans les suffixes alphabétiques) 1 Système de capteur lidar 2 Système de nettoyage 4 Unité d’essuyage 5 Elément de maintien 6 Elément de maintien complémentaire 7 Position de rangement 8 Guide 10 Véhicule Système de nettoyage (2) d’un système de capteur lidar (1) comprenant : - une unité d’essuyage (4), - un élément de maintien (5a, 5b), et - un élément de maintien complémentaire (6a, 6b) sur l’unité d’essuyage (4), * l’unité d’essuyage (4) se déplaçant le long de la surface supérieure du système de capteur lidar (1) et essuyant le dessus (3) du système de capteur lidar (1), et * l’élément de maintien (5a, 5b) coopère avec l’élément de maintien complémentaire (6a, 6b) pour tenir l’unité d’essuyage (4) en position de rangement (7a, 7b). Système de nettoyage (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’élément de maintien (5a, 5b) tient l’élément de maintien complémentaire (6a, 6b) par une liaison par la force ou par la forme ou par aimantation. Système de nettoyage (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément de maintien (5a, 5b) tient l’élément de maintien complémentaire (6a, 6b) avec une force de retenue supérieure à la force de frottement statique de l’unité d’essuyage (4) en position de rangement (7a, 7b). Système de nettoyage (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément de maintien (5a, 5b) a un aimant permanent ou un électroaimant, ou l’élément de maintien complémentaire (6a, 6b) a un aimant permanent ou un électroaimant, * l’élément de maintien (5a, 5b) et l’élément de maintien complémentaire 6a, 6b) sont couplés par aimantation. Système de nettoyage (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’élément de maintien (5a, 5b) est accroché mécaniquement à l’élément de maintien complémentaire (6a, 6b). Système de nettoyage (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé par un guidage mécanique (8a, 8b) pour guider l’unité d’essuyage (4), * l’élément de maintien (5a, 5b) étant installé sur le guide (8a, 8b) ou fixé à celui-ci. Système de nettoyage (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’unité d’essuyage (4) a un bras (4a) guidé par le guide (8a, 8b) et un balai d'essuyage (4b) couplé au bras d’essuyage (4a) pour s’appliquer contre le dessus (3) du système de capteur lidar (1), * l’élément de maintien complémentaire (6a, 6b) étant sur le bras d’essuyage (4a) ou sur le balai d'essuyage (4b). Système de nettoyage (2) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’élément de maintien complémentaire (8a, 8b) est à une extrémité du balai d'essuyage (4b) ou le long de toute la longueur du balai d'essuyage (4b). Système de nettoyage (2) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’unité d’essuyage (4) est mobile entre une première position de rangement (7a) et une seconde position de rangement (7b), - les positions de rangement (7a, 7b) fixant une fin de course du mouvement de l’unité d’essuyage (4), et - chaque position de rangement (7a, 7b) a un élément de maintien (5a, 5b) pour tenir l’unité d’essuyage (4). Système de capteur lidar (1) de véhicule (10), comportant un système de nettoyage (2) selon l’une des revendications précédentes, le système de nettoyage (2) nettoyant le dessus (3) du système de capteur lidar (1), surface qui permet l’émission ou la réception du rayon laser du système de capteur laser (1). Véhicule (10) comportant un système de capteur laser (1) selon la revendication 10.