Brevet FR3147176A1 — publié le 20241004

Titre : Système de nettoyage de lidar Système de nettoyage de lidar (10) comprenant : - un actionneur (12) conçu pour entraîner un premier élément de broche (14) et un second élément de broche (16). - Un premier élément de tige (18) est installé de manière déplaçable sur le premier élément de broche (14), et un second élément de tige (20) est installé de manière déplaçable sur le second élément de broche (16), - Une unité d’essuyage (22) est installée de manière déplaçable sur le premier élément de tige (18) et le second élément de tige (20). - L’actionneur (12) déplace par un premier déplacement (24) du premier élément de tige (18) le long du premier élément de broche (14) et par un second déplacement (26) du second élément de tige (20) le long du second élément de broche (16), l’unité d’essuyage (22) par rapport à la surface de capteur (102) d’un capteur lidar (100) pour la nettoyer. Figure 3 Système de nettoyage de lidar DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte à un système de nettoyage de lidar et à un véhicule équipé d’un tel système. ETAT DE LA TECHNIQUE Actuellement on connaît un grand nombre de techniques différentes pour nettoyer les surfaces dans le domaine automobile. Le nombre croissant de surfaces de capteur de véhicule à nettoyer et les exigences de plus en plus strictes concernant la conduite autonome se traduit par une demande continue de procédés de nettoyage innovants et robustes. EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION La présente invention a pour objet un système de nettoyage de lidar comprenant : un actionneur conçu pour entraîner un premier élément de broche et un second élément de broche, un premier élément de tige installé de manière déplaçable sur le premier élément de broche, un second élément de tige installé de manière déplaçable sur le second élément de broche, une unité d’essuyage installée de manière déplaçable sur le premier élément de tige et le second élément de tige, l’actionneur étant conçu pour déplacer par un premier déplacement du premier élément de tige le long du premier élément de broche et par un second déplacement du second élément de tige le long du second élément de broche, l’unité d’essuyage par rapport à la surface de capteur d’un capteur lidar pour nettoyer la surface de capteur avec l’unité d’essuyage. Le système de nettoyage de lidar selon l’invention a l’avantage par rapport aux solutions connues, grâce à un premier élément de broche et un second élément de broche, d’atteindre, de manière très précise, la position de l’unité d’essuyage pour améliorer ainsi l’opération de nettoyage du capteur lidar. Grâce au premier élément de broche et au second élément de broche, le système de nettoyage de lidar est très robuste car le mouvement de l’unité d’essuyage par rapport au capteur lidar se fait selon une trajectoire prédéfinie. Un autre avantage du système de nettoyage de lidar est que le premier élément de broche et le second élément de broche se trouvent sur une surface latérale du capteur lidar et permettent ainsi de réduire l’encombrement nécessaire au capteur lidar avec son système de nettoyage. En d’autres termes, la rotation du premier élément de broche et du second élément de broche déplace l’un par rapport à l’autre le premier élément de tige et le second élément de tige pour déplacer l’unité d’essuyage le long de la surface de capteur. L’actionneur comporte un premier entraînement qui entraîne le premier élément de broche et un second entraînement qui entraîne le second élément de broche. L’actionneur peut également n’avoir qu’un seul entraînement qui entraîne à la fois le premier élément de broche et le second élément de broche. En outre, l’actionneur comporte au moins une transmission qui démultiplie la rotation et déplace ainsi l’unité d’essuyage par rapport à la surface de capteur. Le premier élément de tige est sur le premier élément de broche de façon à se déplacer le long d’un premier déplacement. Le second élément de tige est sur le second élément de broche pour être déplacé le long d’un second déplacement. Le premier déplacement et le second déplacement sont notamment opposés l’un par rapport à l’autre. En outre, l’unité d’essuyage peut être montée mobile ou coulissante sur le premier élément de tige et le second élément de tige. A titre d’exemple, le premier élément de tige et le second élément de tige ont une surface supérieure ou une lubrification qui facilitent le déplacement de l’unité d’essuyage le long de la surface du capteur. De façon préférentielle, le premier élément de tige a un premier chariot monté sur un premier guide transversal et le second élément de tige a un second chariot mobile sur un second guide transversal. Un avantage de ce mode de réalisation est que les forces de torsion appliquées à l’unité d’essuyage et qui proviennent du déplacement des éléments de tige seront réduites de manière significative par les guides transversaux avec les chariots respectifs car les éléments de tige sont asservis par le chariot au niveau du guide transversal. En d’autres termes, le premier élément de broche et le second élément de broche sont sur un premier côté du capteur lidar. Le premier guide transversal et le second guide transversal sont sur un second côté du capteur lidar. Le premier élément de tige et le second élément de tige peuvent occuper la largeur de la surface de capteur. L’asservissement par le chariot sur le guide transversal et les forces de torsion à absorber les rend significativement plus faibles de sorte qu’il faut moins d’énergie pour déplacer l’unité d’essuyage. De façon préférentielle, le premier élément de broche et le second élément de broche, le premier guide transversal et le second guide transversal sont pratiquement parallèles entre eux. Un autre avantage du mode de réalisation est que les éléments de tige peuvent être déplacés de manière ciblée l’un par rapport à l’autre et de régler, de manière précise, la position de l’unité d’essuyage par rapport à la surface de capteur. L’expression « pratiquement parallèle » signifie qu’il s’agit notamment d’une relation permettant un écart de ±15°. Suivant une autre caractéristique préférentielle, le premier déplacement et le second déplacement sont pratiquement opposés. Un avantage de ce mode de réalisation est qu’un premier entraînement comme, par exemple, un moteur électrique ou un moteur sans balai, permet d’entraîner à la fois le premier élément de broche et le second élément de broche pour déplacer l’unité d’essuyage le long de la surface de capteur. De façon préférentielle, le premier élément de broche a un premier contour de surface extérieure conçu pour définir une première direction de déplacement du premier déplacement et le second élément de broche définit une seconde direction de déplacement du deuxième déplacement, la première direction de déplacement et la seconde direction de déplacement étant orientées l’une contre l’autre. Un avantage de ce mode de réalisation est qu’un unique moyen d’entraînement tel que par exemple un moteur électrique pas à pas ou sans balai permet d’entrainer à la fois le premier et le second élément de broche pour déplacer l’unité d’essuyage le long de la surface de dessus du capteur. Cette forme de réalisation a l’avantage que des moyens simples tels que, par exemple un contour de surface extérieure de l’élément de broche, notamment une tige filetée, permettent de déplacer l’unité d’essuyage par rapport à la surface de capteur. Le premier contour de surface extérieure est, par exemple, une tige filetée à filetage à droite et le second contour de surface extérieure est une tige filetée à filetage à gauche. Ainsi, avec une tige filetée à gauche ou à droite, on prédéfinit de même le sens de déplacement pour une rotation du premier ou du second élément de broche. Suivant une autre caractéristique préférentielle, le premier élément de broche et le second élément de broche sont sur une surface latérale du capteur lidar, l’unité d’essuyage ayant une lèvre pour nettoyer la surface du capteur, cette surface et la surface latérale faisant entre elles un angle d’environ 90°. Cette forme de réalisation a l’avantage de réduire significativement l’encombrement du capteur lidar avec son système de nettoyage car les éléments de broche et l’unité d’essuyage sont décalés les uns par rapport aux autres. Par exemple, à la fois le premier élément de broche et le second élément de broche sont sur le dessus ou le dessous du capteur lidar. La surface de capteur peut être le côté avant du capteur lidar. La face frontale du capteur lidar et le dessus ou le dessous du capteur lidar font entre eux un angle d’environ 90°. Dans ce contexte, l’expression « environ 90° » permet un écart de ±15°. La lèvre est fixée au bras d’essuyage de l’unité d’essuyage qui est monté amovible sur l’unité d’essuyage. Cette forme de réalisation a l’avantage que la lèvre peut être remplacée simplement sur le bras de nettoyage sans avoir à démonter le système de nettoyage lidar ou le capteur lidar. De façon préférentielle, l’unité d’essuyage a un élément de ressort pour pousser le bras d’essuyage et/ou la lèvre contre la surface de capteur. Cette forme de réalisation a l’avantage que l’élément de ressort augmente la précontrainte de la lèvre ou du bras d’essuyage contre la surface de dessus du capteur et ainsi il améliore d’autant la puissance de nettoyage du système de nettoyage de lidar. De façon préférentielle, l’unité d’essuyage a un élément de déplacement qui a un premier perçage et un second perçage, le premier élément de tige passant dans le premier perçage et le second élément de tige passent dans le second perçage, l’élément de déplacement étant déplacé par une rotation du premier élément de tige et du second élément de tige le long du premier élément de tige et du second élément de tige. Ce mode de réalisation a l’avantage qu’un élément simple et économique, permet d’installer l’unité d’essuyage de manière déplaçable sur le premier et sur le second élément de tige. En outre, il est avantageux qu’un graissage simple de l’élément de tige permet un déplacement de l’unité d’essuyage le long de la surface de capteur demandant significativement moins d’énergie. Suivant une autre caractéristique préférentielle, le système de nettoyage lidar a un boîtier autour du premier élément de broche et du second élément de broche. Cette forme de réalisation a l’avantage qu’à la fois le premier et le second élément de broche est protégé contre les influences de l’environnement comme, par exemple, les saletés soulevées de la chaussée ; ainsi, la rotation et le déplacement de l’élément de tige peut se faire même dans des conditions climatiques très sévères. De façon préférentielle, le premier élément de tige est installé avec un premier élément fileté sur le premier élément de broche et le second élément de tige est adapté avec un second élément de fileté sur le second élément de broche. Cette forme de réalisation a l’avantage qu’avec les éléments filetés, on règle la position des éléments de tige par rapport aux éléments de broche. En d’autres termes, le premier élément de tige a un premier élément fileté qui est installé, par exemple, sur une tige filetée à filet à droite. Le second élément de tige comporte un second élément fileté qui est notamment une tige à filetage à gauche et on peut raccorder le premier élément fileté. Selon un autre développement, l’invention concerne un véhicule équipé d’un capteur lidar et d’un système de nettoyage de lidar tel que présenté ci-dessus. La présente invention sera décrite ci-après de de manière plus détaillée à l’aide d’un système de nettoyage de capteur lidar représenté dans les dessins annexés dans lesquels : vue en perspective d’un capteur lidar, vue de côté du capteur lidar de la , vue en perspective d’un mode de réalisation du système de capteur lidar, vue en perspective de l’unité d’essuyage dans une autre position, vue en perspective de l’unité d’essuyage dans une autre position, vue en perspective de l’unité d’essuyage dans une autre position, véhicule équipe d’un capteur lidar selon l’invention. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION Par convention, tous les composants, éléments ou unités identiques ou analogues dans toutes les figures portent les mêmes références. La montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage de lidar 10. Le système de nettoyage de lidar 10 équipe un capteur lidar 100. Le capteur lidar 100 a une surface de capteur 102 par laquelle le capteur lidar 100 émet et reçoit des signaux. Le capteur lidar 100 a une surface latérale 104. Le système de nettoyage 10 déplace l’unité de nettoyage 22 selon la direction de déplacement 110. La montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage de lidar 10. Le système de nettoyage de lidar 10 équipe un capteur lidar 100 qui envoie et reçoit les signaux à travers la surface de capteur 102. Le capteur lidar 100 a une surface latérale 104. Le système de nettoyage de lidar 10 a une unité d’essuyage 22. L’unité d’essuyage 22 a un élément de ressort 50 qui pousse un bras d’essuyage 48 avec sa lèvre 46 contre la surface de capteur 102. La montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage de lidar 10. Le système de nettoyage de lidar 10 a un actionneur 12. L’actionneur 12 est conçu pour entraîner un premier élément de broche 14 et un second élément de broche 16. L’actionneur 12 fait tourner l’élément de broche 14, notamment pour déplacer le premier élément de tige 18 selon un premier déplacement 24. L’actionneur 12 entraîne en rotation le second élément de broche 16 pour déplacer le second élément de tige 20 selon le second déplacement 26. Le premier déplacement 24 du premier élément de tige 18 et le second déplacement 26 du second élément de tige 20 permettent de déplacer l’unité d’essuyage 22 le long de la surface de capteur 102. L’unité d’essuyage 22 comporte un élément de ressort 50 qui presse le bras de nettoyage 48 avec la lèvre 46 contre la surface de capteur 102. La montre un mode de réalisation du système de nettoyage de lidar 10. Le système de nettoyage de lidar 10 a un actionneur12. Le premier élément de tige 18 est installé sur le premier élément de broche 14 par un premier élément fileté 60. Ainsi, l’actionneur 12 fait tourner le premier élément de broche 14 qui est, par exemple, une tige filetée à pas ou filetage à droite pour déplacer le premier élément de tige 18 selon le premier déplacement 24. Le second élément de tige 20 est monté par un second élément fileté 62 sur le second élément de broche 16. L’actionneur 12 en entraînant en rotation le second élément de broche 16 qui est, par exemple, une tige filetée à pas ou filetage à gauche, déplace le second élément de tige selon un second déplacement 26. Le système de nettoyage de lidar 10 a un premier guide transversal 30 et un second guide transversal 34. Le premier élément de tige 18 a un premier chariot 28 monté sur le premier guide transversal 30. Le second élément de tige 20 a un second chariot 32 qui déplace le second élément de tige 20 sur le second guide transversal 34. Le premier élément de broche 14, le second élément de broche 16, le premier guide transversal 32 et le second guide transversal 34 sont Sur une surface latérale 104 du capteur lidar. La montre un mode de réalisation du système de nettoyage de lidar 10. Le système de nettoyage de lidar 10 a un actionneur 12. L’actionneur 12 entraîne le premier élément de broche 14 et le second élément de broche 16. Le premier élément de broche 14 a un premier contour de surface extérieure 36 qui définit une première direction de déplacement 40 du premier déplacement 24. Par exemple, le premier contour de surface extérieure 36 est une tige filetée à pas à droite. Le second élément de broche 16 a un second contour de surface extérieure 42 qui définit une seconde direction de déplacement 44 pour le second déplacement 26. Le second contour de surface extérieure 42 est, par exemple, celui d’une tige filetée à pas à gauche. L’unité d’essuyage 22 comporte un élément de déplacement 52. L’élément de déplacement 52 a un premier perçage 54 et un second perçage 56. Le premier élément de tige 18, est logé de manière mobile dans le premier perçage 54. Le second élément de tige 20 est logé de manière mobile dans le second perçage 56. La montre un système de nettoyage de lidar 10 avec un premier élément de broche 14, un second élément de broche 16 ainsi qu’un premier élément de tige 18 et un second élément de tige 20 installés sur le premier élément de broche 14 et le second élément de broche 16. Le premier élément de broche 14 déplace le premier élément de tige 18 selon un premier déplacement 24. Le second élément de tige 20 déplace le second élément de broche selon un second déplacement 26. Le premier élément de tige 18 peut être déplacé notamment par un premier chariot 28 sur le premier guide transversal 30. Le second élément de tige 20 peut être déplacé par un second chariot 32 le long du second guide transversal 34. En outre, les figures 4 à 6 montrent des différents états de déploiement du système de nettoyage de lidar 10. Selon la , l’unité d’essuyage 22 a un déplacement maximum vers un premier côté, l’unité d’essuyage 22 étant pratiquement sur le premier élément de broche 14 et le second élément de broche 16. A la , l’unité d’essuyage 22 est dans une position intermédiaire, le milieu de la position étant défini notamment par la distance entre le premier élément de broche 14 et le second élément de broche 16 et le premier guide transversal 30 ou le second guide transversal 34. La montre l’état de déploiement maximum de l’unité d’essuyage 22 vers le second côté, l’unité d’essuyage 22 étant à proximité du premier guide transversal 30 et du second guide transversal 34. La montre un véhicule 200 équipé d’un capteur lidar 100 avec un système de nettoyage de lidar 100 comme celui décrit ci-dessus. NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Système de nettoyage de lidar 12 Actionneur 14 Premier élément de broche 16 Second élément de broche 18 Premier élément de tige 20 Second élément de tige 22 Unité de nettoyage 24 Premier déplacement 26 Second déplacement 28 Premier chariot 30 Premier guide transversal 32 Second chariot 34 Second guide transversal 36 Premier contour de surface extérieure 40 Première direction de déplacement 42 Second contour de surface extérieure 44 Seconde direction de déplacement 46 Lèvre 48 Bras d’essuyage 50 Elément de ressort 52 Elément de déplacement 54 Premier perçage 56 Second perçage 60 Premier élément de filetage 62 Second élément de filetage 100 Capteur lidar 102 Surface de capteur 104 Surface latérale du capteur 110 Direction de déplacement 200 Véhicule Système de nettoyage de lidar (10) comprenant : - un actionneur (12) pour entraîner un premier élément de broche (14) et un second élément de broche (16), - un premier élément de tige (18) installé de manière déplaçable sur le premier élément de broche (14), - un second élément de tige (20) installé de manière déplaçable sur le second élément de broche (16), - une unité d’essuyage (22) installée de manière déplaçable sur le premier élément de tige (18) et le second élément de tige (20), - l’actionneur (12) étant conçu pour déplacer par un premier déplacement (24) le premier élément de tige (18) le long du premier élément de broche (14) et par un second déplacement (26) du second élément de tige (20) le long du second élément de broche (16), l’unité d’essuyage (22) par rapport à la surface de capteur (102) d’un capteur lidar (100) pour nettoyer la surface de capteur (100) avec l’unité d’essuyage (22). Système de nettoyage de lidar (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément de tige (18) a un premier chariot (28) sur un premier guide transversal (30), le second élément de tige (20) ayant un second chariot (32) sur un second guide transversal (34). Système de nettoyage de lidar (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le premier élément de broche (14), le second élément de broche (16), le premier guide transversal (30) et le second guide transversal (34) sont pratiquement parallèles les uns par rapport aux autres. Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier déplacement (24) et le second déplacement (26) sont pratiquement opposés. Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que - le premier élément de broche (14) a un premier contour de surface extérieure (36), le premier contour de surface extérieure (36) étant conçu pour définir une première direction de déplacement (40) du premier déplacement (24), - le second élément de broche (16) ayant un second contour de surface extérieure (42) conçu pour définir une seconde direction de déplacement (44) pour le second déplacement (26), la première direction de déplacement (40) et la seconde direction de déplacement (44) étant opposées l’une à l’autre. Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que - le premier élément de broche (14) et le second élément de broche (16) sont sur une surface latérale (104) du capteur lidar (100), - l’unité d’essuyage (22) a une lèvre (46) pour nettoyer la surface de capteur (102), - la surface de capteur (102) et la surface latérale (104) faisant entre elles un angle d’environ 90°. Système de nettoyage de lidar (10) selon la revendication 6, caractérisé en ce que - la lèvre (46) est fixée à l’unité d’essuyage (22) par un bras d’essuyage (48), - le bras d’essuyage (48) étant installé de manière amovible sur l’unité d’essuyage (22). Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications 6 à 7, caractérisé en ce que l’unité d’essuyage (22) a un élément de ressort (50) pour presser le bras d’essuyage (48) et/ou la lèvre (46) contre la surface de capteur (102). Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’unité d’essuyage (22) a un élément de déplacement (52), - l’élément de déplacement (52) a un premier perçage (54) et un second perçage (56), - le premier élément de tige (18) passe dans le premier perçage (54), - le second élément de tige (20) passe dans le second perçage (56), - l’élément de déplacement (52) est déplacé par la rotation du premier élément de broche (14) et du second élément de broche (16), le long du premier élément de tige (18) et du second élément de tige (20). Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un boîtier (58) qui entoure au moins partiellement le premier élément de broche (14) et le second élément de broche (16). Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément de tige (18) est installé avec un premier élément de filetage (60) sur le premier élément de broche (14), - le second élément de tige (20) est installé avec un second élément de filetage (62) sur le second élément de broche (16). Véhicule (200) comportant un capteur lidar (100) et un système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes.