Brevet FR3149275A1 — publié le 20241206

Titre : Système de nettoyage de capteur lidar Système de nettoyage (2) de capteur lidar (1), comprenant : - une unité d’essuyage (4) de la surface (3) du capteur (2) et un entraînement (5) de l’unité d’essuyage (4). L’entraînement (5) comprend un moteur (11), un convertisseur (7) et une barre de couplage (8) ; le convertisseur (7) en quadrangle composé de quatre éléments de tige (9a, 9b, 9c, 9d) reliés de façon pivotante par leurs extrémités, * un premier pivot (12a) non coulissant, et les autres pivots (12b-d) coulissants, * la première extrémité (8a) de la barre de couplage (8) est reliée à la sortie mobile en rotation du moteur (11) et sa seconde extrémité (8b) est prévue sur un élément de rail (13). Figure 4 Système de nettoyage de capteur lidar DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte à un système de nettoyage de capteur lidar et tout particulièrement à un dispositif de nettoyage pour un tel système de capteur lidar ainsi qu’à un véhicule équipé d’un système de capteur lidar. ETAT DE LA TECHNIQUE Les véhicules routiers se développent de plus en plus dans le sens de la conduite automatisée. Or, une telle conduite automatisée d’un véhicule exige de surveiller en toute fiabilité l’environnement. Cela peut notamment se faire avec des systèmes de capteur lidar. Pour que les systèmes de capteur lidar fonctionnent en sécurité, leur nettoyage est nécessaire. Ce nettoyage se fait, par exemple, avec de l’air comprimé et/ou la projection d’un liquide de nettoyage. EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION La présente invention a pour objet un système de nettoyage pour un capteur lidar, comprenant une unité d’essuyage de la surface du capteur lidar et son entraînement sur la surface du capteur lidar, l’entraînement ayant un moteur, un convertisseur et une barre de couplage, le convertisseur ayant quatre éléments de tige reliés de façon pivotante par leurs extrémités pour former un quadrangle, un premier pivot non-coulissant entre un premier élément de tige et un second élément de tige, un second pivot entre un troisième élément de tige et un quatrième élément de tige, un troisième pivot entre le premier élément de tige et le quatrième élément de tige ainsi qu’un quatrième pivot entre le second élément de tige et le troisième élément de tige ces trois pivots étant coulissants, le troisième et le quatrième pivot étant reliés par un élément de rail pour un écart variable entre le troisième et le quatrième pivot, une première extrémité de la barre de couplage étant reliée à la sortie mobile en rotation du moteur et sa seconde extrémité étant sur l’élément de rail, le second pivot couplé à l’unité d’essuyage pour faire coulisser l’unité d’essuyage suivant une ligne droite. Le système de nettoyage selon l’invention garantit un nettoyage fiable du système de capteur lidar. Le système de nettoyage est équipé d’un entraînement simple et fiable. Il comporte une unité d’essuyage et un entraînement pour déplacer l’unité d’essuyage le long de la surface du capteur lidar et l’essuyer. Cela permet de nettoyer cette surface, l’entraînement déplaçant l’unité d’essuyage le long de cette surface. L’entraînement se compose d’un moteur, d’un convertisseur et d’une barre de couplage. Le convertisseur (encore appelé « dispositif convertisseur ») se compose de quatre éléments de tige dont les zones d’extrémité sont reliées en pivotement et forment un quadrangle composé d’un premier élément de tige, d’un second élément de tige, d’un troisième élément de tige et d’un quatrième élément de tige. Le premier élément de tige et le second élément de tige sont reliés par un premier pivot. Le troisième élément de tige et le quatrième élément de tige sont reliés par un second pivot. Le premier élément de tige et le quatrième élément de tige sont reliés par un troisième pivot. Le second élément de tige et le troisième élément de tige sont reliés par un quatrième pivot. Le premier pivot est non-coulissant (c’est-à-dire fixe) et le second, le troisième et le quatrième pivot sont en revanche coulissants. En outre, le troisième pivot et le quatrième pivot sont reliés par un élément de rail qui permet de faire varier l’écart entre le troisième pivot et le quatrième pivot. La première extrémité de la barre de couplage est reliée à la sortie du mouvement de rotation du moteur, par exemple, sur l’axe du moteur ; la seconde extrémité de la barre de couplage est sur l’élément de rail pour former un dispositif de convertisseur entraîné. Le second pivot est couplé à l’unité d’essuyage pour faire coulisser l’unité d’essuyage en ligne droite. Ainsi, le mouvement de rotation du moteur est converti en un mouvement linéaire de l’unité d’essuyage. Le mouvement de l’unité d’essuyage se fait le long de la surface entre les positions de fin de course respectives, selon un mouvement pendulaire qui est un mouvement simple et fiable de l’unité d’essuyage. L’entraînement et le convertisseur sont simples et robustes. De façon préférentielle, le premier ou le second ou le troisième ou le quatrième pivot sont réalisés par une broche. La broche est une liaison simple et fiable de deux éléments de tige formant ainsi un pivot entre les éléments de tige. La broche permet une fixation simple et fiable non-coulissante ou un guidage pour des coulissements linéaires. De manière particulièrement avantageuse, la broche qui forme le second pivot est guidée dans un guide linéaire. Le second pivot porte l’unité d’essuyage de sorte que le second pivot et ainsi l’unité d’essuyage se déplacent le long du guide selon un mouvement linéaire. L’unité d’essuyage peut ainsi se déplacer suivant un mouvement linéaire sur la surface du système de capteur lidar et l’entraînement est fait par un moteur avec en sortie, un mouvement de rotation. De façon préférentielle, le troisième ou le quatrième pivot sont des broches guidées en coulissement dans l’élément de rail. En variante, de façon préférentielle, l’élément de rail a une première partie et une seconde partie mobiles l’une par rapport à l’autre ou par rapport à la seconde extrémité de la barre de couplage suivant un coulissement linéaire. En outre, la première partie et la seconde partie sont reliées respectivement par un troisième pivot et un quatrième pivot constitués par des broches. On a ainsi un convertisseur solide. Selon un développement avantageux, la barre de couplage a un premier élément et un second élément. Le premier élément est relié d’un côté à l’arbre du moteur et par ailleurs fixé en pivotement au second élément. Le second élément est pivotant sur le premier élément et par ailleurs sur l’élément de rail, notamment par un montage solidaire. Ainsi, on arrive à un fonctionnement à manivelle. La barre de couplage convertit le mouvement de rotation de l’arbre du moteur en un mouvement pendulaire du convertisseur. Le moteur peut ainsi entrainer le convertisseur selon un mouvement pendulaire. Le moteur fonctionne avec un mouvement de rotation continu et ce mouvement de rotation est converti en un coulissement linéaire de l’unité d’essuyage. Dans ces conditions, il est inutile de recourir à un moteur pas à pas. Le moteur qui fournit un mouvement de rotation continu est, dans ces conditions, simple et économique. La commande du système de nettoyage est, de ce fait, simple et ne nécessite que peu de moyens car le moteur suffit pour son entraînement. La seconde extrémité de la barre de couplage est au milieu entre le troisième pivot et le quatrième pivot. L’élément de rail permet un mouvement symétrique du troisième pivot et du quatrième pivot vers la seconde extrémité de la barre de couplage ainsi qu’à partir de la seconde extrémité de la barre de couplage. Dans ces conditions, la transmission de la force entre le moteur et l’élément de rail se fait par la barre de couplage. Le mouvement du convertisseur se traduit par la rotation des éléments de tige l’un par rapport à l’autre. Comme le premier pivot est non coulissant, c’est-à-dire fixe et que le second pivot effectue un coulissement linéaire de l’unité d’essuyage, en particulier, le long d’une droite, la distance entre le premier pivot et le second pivot varie pendant le mouvement du convertisseur. Cette variation de la distance (ou écart) se traduit par une rotation relative des éléments de tige. Le convertisseur entraîné par le moteur et la barre de couplage assure de façon simple et fiable le mouvement de l’unité d’essuyage. De façon préférentielle, l’unité d’essuyage est mobile entre une première position de fin de course et une seconde position de fin de course. Les positions de fin de course fixent chacune, une extrémité du trajet de l’unité d’essuyage. La première position de fin de course et la seconde position de fin de course ont un premier pivot et un second pivot de préférence à l’écart maximum. 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 tel que décrit ci-dessus. Le système de nettoyage est conçu pour nettoyer la surface du système de capteur lidar traversée par le faisceau laser à l’émission et à la réception. Le système de capteur lidar permet à un véhicule de fonctionner en mode automatisé. L’invention a également pour objet un véhicule. Ce véhicule est équipé d’un système de capteur lidar comme décrit ci-dessus et d’une manière particulièrement préférentielle, dans la première position de fin de course ou une seconde position de fin de course, il est extérieur de la plage de saisie du système de capteur lidar. Ainsi, l’unité d’essuyage ne perturbe pas les mesures du capteur lidar si elle se trouve dans l’une respective des deux positions de fin de course, c’est-à-dire n’est pas déplacée selon l’axe de mouvement en cours de nettoyage de la surface du capteur lidar. La présente invention sera décrite ci-après de de manière plus détaillée à l’aide d’un système de nettoyage d’un capteur lidar représenté dans les dessins annexés dans lesquels : vue schématique d’un véhicule équipé d’un système de capteur lidar selon un exemple de réalisation de l’invention, vue schématique d’un système de capteur lidar équipé d’un système de nettoyage selon un exemple de réalisation de l’invention, autre vue schématique du système de capteur lidar équipé du système de nettoyage selon l’exemple de réalisation de l’invention, vue en perspective du système de capteur lidar équipé du système de nettoyage selon l’invention, vue schématique du système de nettoyage au cours d’un mouvement de l’unité d’essuyage, seconde vue schématique du système de nettoyage avec le mouvement de l’unité d’essuyage, vue schématique du système de capteur lidar avec le système de nettoyage pendant son mouvement. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION La montre schématiquement un véhicule 10 équipé d’un système de capteur lidar. Le véhicule 10 est notamment conçu pour la conduite automatisée qui nécessite une surveillance fiable de l’environnement par le système de capteur lidar 1. Le système de capteur lidar 1 selon un mode de réalisation est représenté en perspective à la et en vue de côté selon la . Pour que le système de capteur lidar 1 fonctionne de manière fiable, il est prévu de le nettoyer avec un système de nettoyage 2 qui nettoie la surface 3 du capteur. Le système de nettoyage 2 est conçu pour nettoyer une telle surface 3 du système de capteur lidar traversé par le faisceau laser du système de capteur lidar à l’émission et/ou à la réception. Le système de nettoyage 2 a une unité de nettoyage 4 qui est déplacée le long de la surface 3 pour l’essuyer. En raclant la saleté de la surface 3 ou le liquide de nettoyage appliqué préalablement sur cette surface, on garantit le nettoyage de cette surface 3. Cela assure le bon fonctionnement du système de capteur lidar 1 à tout moment, notamment pour garantir la saisie de l’environnement du système de capteur lidar 1 et ainsi du véhicule 10. Le mouvement de l’unité d’essuyage 4 se fait notamment le long d’un axe de mouvement 100. La montre schématiquement le système de nettoyage 1 et son entraînement 5 également représenté de manière schématique pour déplacer l’unité d’essuyage 4. L’unité d’essuyage 4 de la est simplement esquissé pour recevoir une lèvre d’essuyage non représentée. L’entraînement 5 déplace l’unité d’essuyage 4 le long de la surface 3 du système de capteur lidar 1. L’unité d’essuyage 4 se déplace entre une première position de fin de course 7a et une seconde position de fin de course 7b ; les positions de fin de course 7a, 7b fixent la fin de la course de l’unité d’essuyage 4. Les positions de fin de course 7a, 7b sont au-delà de la plage de saisie du système de capteur lidar 1 de sorte que l’unité d’essuyage 4 ne perturbe pas les mesures faites par le système de capteur lidar 1 lorsque l’unité d’essuyage occupe l’une de ces positions de fin de course 7a, 7b. L’entraînement 5 comporte un moteur 11, un convertisseur 7 (encore appelé « dispositif convertisseur ») et une barre de couplage 8. Le moteur 11 fonctionne avec un mouvement de rotation continu. Ainsi, le moteur 11 est un dispositif simple et économique à réaliser et à commander. En particulier, le moteur 11 n’est pas nécessairement un moteur pas à pas. Le mouvement de rotation généré par le moteur 11 est transformé par la barre de couplage 8 et le convertisseur 7 en un mouvement pendulaire de l’unité d’essuyage 4 entre sa première position de fin de course 7a et sa seconde position de fin de course 7b. Le convertisseur 7 a un premier élément de tige 9a, un second élément de tige 9b, un troisième élément de tige 9c et un quatrième élément de tige 9d. Ces éléments de tige 9a, 9b, 9c, 9d sont reliés en rotation par leurs extrémités et forment un quadrangle. Ainsi, un premier pivot 12a relie le premier élément de tige 9a et le second élément de tige 9b. Un second pivot 12b est formé entre le troisième élément de tige 9c et le quatrième élément de tige 9d. Un troisième pivot 9c est prévu entre le premier élément de tige 9a et le quatrième élément de tige 9d. Un quatrième pivot 12d est formé entre le second élément de tige 9b et le troisième élément de tige 9c. Le premier pivot 12a, le second pivot 12b, le troisième pivot 12c et le quatrième pivot 12d sont, selon le mode de réalisation présenté, constitués chaque fois par une broche 14. Le premier pivot 12a est non coulissant, c’est-à-dire qu’il ne coulisse pas par rapport à la surface 3. Cela résulte notamment du montage en position fixe de la broche 14 formant le premier pivot 12a. Le second pivot 12b coulissant constitue de préférence le récepteur de l’unité d’essuyage 4. La broche 14 formant le second pivot 12b est guidée par un guide linéaire 6. Le guide 6 s’étend notamment le long de la surface 3 et permet d’essuyer cette surface 3 avec l’unité d’essuyage 4. Le troisième pivot 12c et le quatrième pivot 12d sont reliés par un élément de rail 13. La broche 14 qui forme le troisième pivot 12c ou le quatrième pivot 12d est coulissant sur l’élément de rail 13. Cela permet à l’élément de rail 13 de modifier la distance entre le troisième pivot 12c et le quatrième pivot 12d. La barre de couplage 8 relie le moteur 11 et le convertisseur 7. Ainsi, la première extrémité 8a de la barre de couplage 8 est sur la sortie de rotation du moteur 11. La seconde extrémité 8b de la barre de couplage 8 équipe l’élément de rail 13. Ainsi, la barre de couplage 8 a un premier élément 16 et un second élément 17. Le premier élément 16 reçoit la première extrémité 8a ; le premier élément 16 est relié par la première extrémité 8a à l’arbre du moteur 11. Le premier élément 16 est monté à rotation sur le second élément 17. Le second élément 17 reçoit la seconde extrémité 8b ; le second élément 17 est monté à rotation sur le premier élément 16 et la seconde extrémité 8b est reliée à l’élément de rail 13. La seconde extrémité 8b de la barre de couplage 8 est reliée en son milieu entre le troisième pivot 12c et le quatrième pivot 12d à l’élément de rail 13. L’élément de rail 13 permet un mouvement symétrique du troisième pivot 12c et du quatrième pivot 12d sur la seconde extrémité 8b de la barre de couplage 8 ainsi que de la seconde extrémité 8b de la barre de couplage 8. Cette mobilité résulte notamment du montage coulissant des broches 14 formant le troisième pivot 12c et le quatrième pivot 12d sur l’élément de rail 13. En variante, l’élément de rail 13 comporte une première partie et une seconde partie qui coulissent linéairement l’une par rapport à l’autre ou par rapport à la seconde extrémité 8b de la barre de couplage 8 et sont reliées par la broche formant le troisième pivot 12c et la quatrième pivot 12d. L’entraînement 5 par le moteur 11 est un mouvement de rotation ; ce mouvement de rotation est converti par la barre de couplage 8 et le convertisseur 7 en un mouvement linéaire du second pivot 12 et ainsi de l’unité d’essuyage 4. Les figures 5a-5c montrent différentes positions de la barre de couplage 8 et du convertisseur 7 pendant le mouvement de l’unité d’essuyage 4 entre sa première position de fin de course 7a et sa seconde position de fin de course 7b. Le moteur 11 effectue ainsi une demi-rotation. Cette demi-rotation est transmise par la barre de couplage 8 à l’élément de rail 13 et l’élément de rail 12 avec les éléments de tige 9a, 9b, 9c produisent le mouvement linéaire du second pivot 12b et ainsi de l’unité d’essuyage 4. La disposition de l’unité d’essuyage 4 selon la , dans la première position de fin de course 7a correspond à un écart maximum entre le premier pivot 12a et le second pivot 12b alors que la distance entre le troisième pivot 12c et le quatrième pivot 12d est au minimum. Au cours du mouvement du convertisseur 7, les écarts changent. Dans la position intermédiaire présentée à la , l’unité d’essuyage 4 est au milieu entre la première position 7a et la seconde position de fin de course 7b. La distance entre le premier pivot 12a et le second pivot 12b est alors au minimum et la distance entre le troisième pivot 12c et le quatrième pivot 12d est maximum. A la , l’unité d’essuyage 4 est dans sa seconde position de fin de course 7b. Le convertisseur 7 est symétrique par rapport à la première position de fin de course 7a de sorte que la distance entre le premier pivot 12a et le second pivot 12b est au maximum alors que la distance entre le troisième pivot 12c et le quatrième pivot 12d est au minimum. L’entraînement 5 permet un déplacement simple et robuste de l’unité d’essuyage 4 le long de la surface 3. Le mouvement peut simplement s’arrêter aux positions de fin de course 7a, 7b. En outre, le mouvement est généré par un simple moteur 11. La surface 3 peut ainsi être essuyée de manière simple par l’unité d’essuyage 4. NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX (sans les suffixes alphabétiques) 1 Capteur lidar 2 Système de nettoyage 3 Surface du capteur lidar 4 Unité de nettoyage 5 Entraînement 6 Guidage linéaire 7 convertisseur 8 Barre de couplage 9 Elément de tige 10 Véhicule 11 Moteur 12 Pivot 13 Elément de rail 14 Broche 16 Premier élément 17 Second élément Système de nettoyage (2) de capteur lidar (1), comprenant : - une unité d’essuyage (4) pour essuyer la surface (3) du capteur lidar (2), et - un entraînement (5) pour déplacer l’unité d’essuyage (4) le long de la surface (3) du capteur lidar (2), * l’entraînement (5) ayant un moteur (11), un convertisseur (7) et une barre de couplage (8), * le convertisseur (7) se composant de quatre éléments de tige (9a, 9b, 9c, 9d) reliés de façon pivotante par leurs extrémités pour former un quadrangle, * un premier pivot (12) non-coulissant, entre un premier élément de tige (9a) et un second élément de tige (9b), * un second pivot (12b) entre un troisième élément de tige (9c) et un quatrième élément de tige (9d), un troisième pivot (12c) entre le premier élément de tige (9a) et le quatrième élément de tige (9d) ainsi qu’un quatrième pivot (9d) entre le second élément de tige (9b) et le troisième élément de tige (9c), ces pivots étant coulissants, * le troisième pivot (12c) et le quatrième pivot (12d) étant reliés par un élément de rail (13) pour un écart variable entre le troisième pivot (12c) et le quatrième pivot (12d), * la première extrémité (8a) de la barre de couplage (8) étant reliée à la sortie mobile en rotation du moteur (11) et la seconde extrémité (8b) de la barre de couplage (8) étant sur l’élément de rail (13), et * le second pivot (12b) est couplé à l’unité d’essuyage (4) pour faire coulisser l’unité d’essuyage (4) suivant une ligne droite. Système de nettoyage (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier pivot (12a) ou le second pivot (12b) ou le troisième pivot (12c) ou le quatrième pivot (12d) sont réalisés par une broche (14). Système de nettoyage (1) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la broche (14) formant le second pivot (12b) est guidée dans un guide linéaire (6). Système de nettoyage (1) selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que les broches (14) qui forment le troisième pivot (12c) ou le quatrième pivot (12d) sont montées coulissantes sur l’élément de rail (13) ou l’élément de rail (13) a une première et une seconde partie coulissant linéairement l’une par rapport à l’autre ou par rapport à la seconde extrémité (8b) de la barre de couplage (8) et reliées respectivement à une broche (14) formant le troisième pivot (12c) et le quatrième pivot (12d). Système de nettoyage (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la barre de couplage (8) a un premier élément (16) et un second élément (17), * le premier élément (16) est fixé à l’arbre du moteur (11) et au second élément (17), et * le second élément (17) monté pivotant sur le premier élément (16) et est relié notamment solidairement à l’élément de rail (13). Système de nettoyage (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moteur (11) effectue un mouvement de rotation continu. Système de nettoyage (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde extrémité (8b) de la barre de couplage (8) est au milieu entre le troisième pivot (12c) et le quatrième pivot (12d), * l’élément de rail (13) permet un mouvement symétrique du troisième pivot (12c) et du quatrième pivot (12d) vers la seconde extrémité (8b) de la barre de couplage (8) et à partir de la seconde extrémité (8b) de la barre de couplage (8). Système de nettoyage (1) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’unité d’essuyage (4) est mobile entre une première position de fin de course (7a) et une seconde position de fin de course (7b). Véhicule (10) comportant un capteur lidar (2) et un système de nettoyage (1) selon l’une des revendications précédentes, le système de nettoyage (1) étant destiné à nettoyer la surface (3) du capteur lidar (2) traversé par le faisceau laser du capteur lidar (2) dans le sens de l’émission ou de la réception. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce que la première position de fin de course (7a) ou la seconde position de fin de course (7b) sont au-delà de la plage de saisie du capteur lidar (2).