Brevet FR3147178A1 — publié le 20241004

Titre : Système de nettoyage d’un capteur lidar Système de nettoyage de lidar (10) comprenant un bras de nettoyage (12) pour nettoyer par un mouvement (14) la surface de dessus (102) d’un capteur lidar (100), un disque (16) pour recevoir en coulissement une tige longitudinale (18) le long d’une direction prédéfinie (20). Le disque (16) porte la tige longitudinale (18) de façon pivotante. Un actionneur (22) déplace la tige longitudinale (18) avec le disque (16) pour déplacer le bras de nettoyage (12) sur la surface de dessus (102) du capteur. Figure 3 Système de nettoyage d’un capteur lidar DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte à un système de nettoyage d’un capteur lidar ainsi qu’à un véhicule équipé d’un tel système. 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 capteur lidar comprenant un bras de nettoyage pour nettoyer par un mouvement la surface de dessus d’un capteur lidar, un disque pour recevoir en coulissement une tige longitudinale le long d’une direction prédéfinie, le disque portant la tige longitudinale de façon pivotante, et un actionneur pour déplacer la tige longitudinale avec le disque et déplacer le bras de nettoyage sur la surface de dessus de capteur. Le système de nettoyage d’un capteur lidar selon l’invention présente l’avantage vis-à-vis de l’état de la technique d’avoir un petit nombre de composants de faibles dimensions, réduisant considérablement l’encombrement de l’équipement d’un véhicule. Le système de nettoyage de lidar selon l’invention nécessite très peu d’entretien car il ne comporte que peu de composants fragiles. En outre, l’efficacité de l’actionneur est améliorée car, avec un levier correspondant et le point d’inversion du mouvement, dans la forme du disque, les forces actives sont utilisée de manière optimale. En d’autres termes, l’invention a pour objet un système de nettoyage d’un capteur lidar comprenant un bras de nettoyage pour nettoyer la surface de dessus d’un capteur lidar par son mouvement. Le système de nettoyage a un plateau pour recevoir, de façon coulissante dans une direction prédéfinie, une tige longitudinale ; ce disque porte la tige longitudinale de façon pivotante. Le système de nettoyage de lidar a également un actionneur pour déplacer la tige longitudinale par le disque pour que le bras de nettoyage passe sur la surface de dessus de capteur. Le système de nettoyage de lidar forme une sorte de plateau pivotant dont la tige longitudinale peut bouger selon la surface de dessus du capteur. La tige longitudinale peut être dans un bras de nettoyage. Le bras de nettoyage se monte sur la tige longitudinale par une liaison par la force ou la forme à la tige longitudinale. Le bras de nettoyage exerce une précontrainte sur une lèvre pour la presser contre la surface de dessus du capteur et améliorer d’autant l’efficacité du nettoyage par le bras de nettoyage appliqué sur la surface de dessus du capteur lidar. Par exemple, le bras de nettoyage peut être un bras qui nettoie par son mouvement, la surface de dessus du capteur comme, par exemple, un bras de nettoyage muni d’une lèvre. En outre, le système de nettoyage du lidar a un disque monté à rotation sur le capteur lidar. Ce disque a un guide le long duquel la tige longitudinale coulisse ou se déplace dans la direction prédéfinie. En outre, le système de nettoyage lidar a un actionneur pivotant, notamment avec un ensemble de tiges d’entraînement ou coulisser pour déplacer le bras de nettoyage sur la surface de dessus de capteur. Le disque a un axe de rotation pratiquement parallèle à la surface de dessus du capteur. Cette caractéristique a l’avantage que la disposition parallèle de l’axe de rotation du disque réduit d’autant l’encombrement car, par exemple, le disque peut être monté sur un côté du capteur lidar, ce côté étant notamment perpendiculaire à l’axe du dessus de capteur. L’expression « pratiquement parallèle » suppose ici un écart inférieur à ± 15°. De façon préférentielle, le disque a deux broches formant un guide de la tige longitudinale pour que celle-ci puisse coulisser dans cette direction prédéfinie. Cette caractéristique a l’avantage qu’avec deux broches on réalise une liaison par la forme avec la tige longitudinale, ce qui augmente, de manière notable, la sécurité du système de nettoyage de lidar vis-vis contre les pannes. En particulier, les broches sont reliées à la tige longitudinale par une liaison par la forme de sorte que seule celle-ci puissent coulisser le long de la direction prédéfinie. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le système de nettoyage de lidar a un rail de guidage pratiquement parallèle à la surface de dessus du capteur, la tige longitudinale étant installée de façon coulissante ou rotative sur le rail de guidage. Cette réalisation a l’avantage que la tige longitudinale montée sur le rail de guidage impose une trajectoire prédéfinie ce qui augmente d’autant la sécurité du système de nettoyage lidar vis-à-vis des pannes. En outre, cela permet d’appliquer une force de déplacement plus importante au bras de nettoyage. Par exemple, un rail ou un élément analogue est prévu sur l’arête du capteur lidar. L’orientation du rail de guidage est pratiquement parallèle à la surface de dessus de capteur. L’expression « pratiquement parallèle » signifie que le décalage angulaire est inférieur à ±15°. En outre, la tige longitudinale peut être à la fois coulissante, c’est-à-dire coulissante le long de la surface de dessus de capteur et le long du rail de guidage. Suivant une autre caractéristique avantageuse, la tige longitudinale est montée pivotante sur le rail de guidage et, par exemple, le rail de guidage a une articulation de rotation ou un moyen analogue. Suivant une autre caractéristique avantageuse, l’entretoise longitudinale est à la fois montée sur le rail de guidage de façon à la fois coulissante et pivotante. De façon préférentielle, l’actionneur a un moteur électrique pas à pas. L’avantage de cette forme de réalisation est qu’avec le moteur pas à pas, on peut définir plusieurs positions différentes pour le bras de nettoyage le long de la surface de dessus du capteur, par un mouvement ciblé. Suivant une autre caractéristique, le système de nettoyage de lidar a deux tiges d’entraînement dont : - la première tige d’entraînement est installée sur l’actionneur dans le sens d’un passage de couple, et - la seconde tige d’entraînement est montée à rotation sur la première tige d’entraînement, - la seconde tige d’entraînement étant rotative par rapport à la tige longitudinale. Cette caractéristique a l’avantage que la première tige d’entraînement et la seconde tige d’entraînement, transforment le mouvement de rotation de l’actionneur en un mouvement longitudinal du bras de nettoyage. Par exemple, la première tige d’entraînement est montée sur l’actionneur par une liaison par la force ou la forme. L’actionneur transmet ainsi le mouvement de rotation à la première tige d’entraînement. La seconde tige d’entraînement peut être montée par une articulation à rotation ou un moyen analogue sur la tige d’entraînement grâce à l’articulation de rotation. En outre, la seconde tige d’entraînement se monte notamment avec une articulation de rotation ou analogue sur la tige longitudinale. La fixation de la seconde tige d’entraînement à la première tige d’entraînement se fait sur un premier côté de la seconde tige d’entraînement et la fixation de la seconde tige d’entraînement se fait sur la tige allongée de la seconde extrémité de la seconde tige d’entraînement. Le point de liaison de la seconde tige d’entraînement est décalé perpendiculairement à la direction prédéfinie. Cette caractéristique a l’avantage d’améliorer d’autant la transmission de la force de l’actionneur à la tige longitudinale. Le système de nettoyage d’un capteur lidar a aussi d’autres tiges d’entraînement, une troisième tige d’entraînement de l’actionneur transmettant le couple et une quatrième tige d’entraînement montée à rotation sur la troisième tige d’entraînement, cette quatrième tige d’entraînement étant pivotante par rapport au disque. Cette caractéristique a l’avantage que la fixation de la quatrième tige d’entraînement sur le disque augmente la sécurité du système de nettoyage de lidar vis-à-vis des pannes et en particulier elle permet de linéariser encore plus la dynamique du mouvement du bras de nettoyage. Par exemple, la troisième tige d’entraînement est reliée à l’actionneur par une liaison par la force ou la forme. La quatrième tige d’entraînement peut également être reliée de manière rotative, en particulier, avec une articulation de pivotement ou analogue d’une troisième tige d’entraînement. En outre, la quatrième tige d’entraînement est rotative par rapport au disque, notamment par un point de rotation ou un moyen analogue. Cela permet de transmettre le mouvement de rotation de l’actionneur à l’élément de plateau. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le disque comporte un disque d’entraînement qui entoure le disque, la quatrième tige d’entraînement étant montée à rotation sur le point de rotation du disque d’entraînement et ce point de rotation est décalé dans la direction orthogonale par rapport à l’axe de rotation du disque. Le décalage permet de réduire la consommation d’énergie du système de nettoyage de lidar. Le disque a un axe de rotation par lequel le disque est fixé au capteur lidar. En outre, le disque a un disque d’entraînement qui l’entoure et forme ainsi une sorte d’anneau autour du disque. La quatrième tige d’entraînement est fixée par une articulation à rotation au disque d’entraînement. Ainsi, la quatrième tige d’entraînement est notamment fixée au point de rotation. Le point de rotation est écarté ou décalé dans la direction perpendiculaire à l’axe de rotation du disque. L’invention a également pour objet un véhicule équipé d’un système de nettoyage d’un capteur lidar tel que décrit ci-dessus et dont la description est complétée ci-après. La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide d’exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : vue en perspective d’un mode de réalisation d’un système de nettoyage de lidar, vue de côté du mode de réalisation du système de nettoyage, vue en perspective du système de nettoyage avec un actionneur équipé d’une tige longitudinale, vue en perspective d’un actionneur avec deux tiges d’entraînement, autre vue de l’actionneur de la , autre vue de l’actionneur de la , vue schématique d’un actionneur à quatre tiges d’entraînement, vue de dessous du système de nettoyage, vue du système de nettoyage de la avec la tige longitudinale occupant la position médiane, vue de dessous du système de nettoyage de la , système de nettoyage selon la avec la tige longitudinale en extension maximale, vue analogue à celle de la avec la tige longitudinale en position de déploiement maximum, vue très schématique d’un véhicule équipé d’un système de nettoyage de lidar. Dans la description suivante tous les composants, éléments ou ensembles identiques dans toutes les figures portent les mêmes références. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION La présente un mode de réalisation d’un système de nettoyage de lidar 10. Le système de nettoyage de lidar 10 est installé sur un capteur lidar 100. Le système de nettoyage de lidar 10 comprend un bras de nettoyage 12. Le bras de nettoyage 12 peut être déplacé ou coulissé par le système de nettoyage lidar 10 le long de la surface de dessus de capteur 102, en particulier, par un mouvement 14. La montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage de lidar 10 équipant un capteur lidar 100. Le capteur lidar 100 a une surface de dessus de capteur 102 par laquelle le capteur lidar 100 émet et reçoit des signaux. Le système de nettoyage de lidar 10 a un bras de nettoyage 12. Le bras de nettoyage 12 développe une précontrainte 13 de façon à pousser le bras de nettoyage 12 contre la surface de dessus de capteur 102. Le bras de nettoyage 12 est un type de bras de nettoyage qui permet de nettoyer la surface de dessus de capteur 102 par un mouvement 14 comme, par exemple, un bras de nettoyage 12 avec une lèvre d’essuyage. 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 dessus de capteur 102 ainsi qu’un côté 104. Le côté 104 est notamment perpendiculaire à la surface de dessus de capteur 102. Le système de nettoyage de lidar 10 a un actionneur 22 qui déplace le bras de nettoyage 12 le long de la surface de dessus de capteur 102 par une tige longitudinale 18 et un disque 16. Le disque 16 du système de nettoyage de lidar 100 est monté à rotation sur le côté 104. Le disque 16 a une première broche 26 et une seconde broche 28. La première broche 26 et la seconde broche 28 forment un guide pour la tige longitudinale 18. Ainsi, la tige longitudinale 18 peut se déplacer par rapport au disque 16 dans la direction prédéfinie 20. En outre, le disque 16 a un axe de rotation 24. Le disque 16 est ainsi monté à rotation autour de l’axe de rotation 24 sur le côté 104. En outre, le système de nettoyage de lidar 10 a un rail de guidage 30. Le rail de guidage 30 reçoit notamment la tige longitudinale 18 ou le bras de nettoyage 12. La montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage de lidar 10. Selon la , la tige longitudinale 18 a un débattement maximum par rapport au premier côté 106 du capteur lidar 100. Le système de nettoyage de lidar 10 a un actionneur 22. Une première tige d’entraînement 32 est installée sur l’actionneur 22 par une liaison par la force ou la forme. En outre, la seconde tige d’entraînement 34 est montée pivotante sur la première tige d’entraînement 32. La seconde tige d’entraînement 34 est montée sur la tige longitudinale 18 par un point de liaison 36. Le point de liaison 36 de la seconde tige d’entraînement 34 peut être décalé perpendiculairement à la direction prédéfinie 20. La montre une autre vue du système de nettoyage lidar de la . La tige longitudinale 18 occupe ici une position médiane de la surface de dessus de capteur 102. La montre une autre vue du système de nettoyage de lidar 10 des figures 4a, 4b. La tige longitudinale 18 est ici déployée au maximum sur le second côté 108 du capteur lidar 100. La montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage de lidar 10. Le système de nettoyage de lidar 10 a un actionneur 22 auquel une troisième tige d’entraînement 38 est reliée par une liaison par la force ou la forme. En outre, la quatrième tige d’entraînement 40 est montée pivotante sur la troisième tige d’entraînement 38. Le système de nettoyage de lidar 10 comprend un disque 16. Un disque entraîneur 42 est prévu sur le disque 16. Le disque entraîneur 42 entoure le disque 16 sous la forme d’un anneau comme le montre la . Le disque entraîneur 42 a un point de rotation 44. La quatrième tige d’entraînement 40 est montée à rotation sur le point de rotation 44. La montre le mode de réalisation du système de nettoyage lidar 10 selon la . La montre le dessous du système de nettoyage de lidar 10. Le dessous du disque 16 porte le point de rotation 44 auquel la quatrième tige d’entraînement 40 est reliée à rotation. La troisième tige d’entraînement 38 est montée notamment à rotation sur la quatrième tige d’entraînement 40. La troisième tige d’entraînement 38 est reliée à l’actionneur 22 par une liaison par la forme ou la force. En outre, la tige longitudinale 18 peut être montée coulissante sur le disque 16 par un rail de guidage 30. La montre le mode de réalisation du système de nettoyage de lidar 10 de la . A la , la tige longitudinale 18 occupe une position médiane de la surface de dessus de capteur 102. La montre le dessous du système de nettoyage de lidar 10 dans une position de la tige longitudinale 18 qui est au milieu de la surface de dessus de capteur. La montre un système de nettoyage lidar 10 comme celui déjà présenté aux figures 5a et 6a. A la , la tige longitudinale 18 a une extension maximale par rapport au second côté 108 du capteur lidar 100. La montre le dessous du système de nettoyage de lidar 10 de la . La tige longitudinale 18 est déplacée dans sa position de déploiement maximum par rapport au second côté 108 du capteur lidar 100. La montre très schématiquement un véhicule 200 équipé d’un système de nettoyage de lidar 10 comme celui décrit ci-dessus ainsi que d’un capteur lidar 100. NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Système de nettoyage de lidar 12 Bras de nettoyage 14 Mouvement 16 Disque 18 Tige longitudinale 20 Direction déterminée 22 Actionneur 24 Axe de rotation 26 Broche 28 Broche 30 Rail de guidage 32 Tige d’entraînement 34 Tige d’entraînement 38 Troisième tige d’entraînement 40 Quatrième tige d’entraînement 42 Disque entraîneur 100 Capteur lidar 102 Surface de dessus de capteur 200 Véhicule Système de nettoyage de lidar (10) comprenant : - un bras de nettoyage (12) pour nettoyer par son mouvement (14) la surface de dessus (102) d’un capteur lidar (100), - un disque (16) recevant en coulissement une tige longitudinale (18) le long d’une direction prédéfinie (20), le disque (16) portant la tige longitudinale (18) de façon pivotante, - un actionneur (22) pour déplacer la tige longitudinale (18) avec le disque (16) pour déplacer le bras de nettoyage (12) sur la surface de dessus de capteur (102). Système de nettoyage de lidar (10) selon la revendication 1, dans lequel le disque (16) a un axe de rotation (24) pratiquement parallèle à la surface de dessus de capteur (102). Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le disque (16) a deux broches (26, 28) pour former un guide pour la tige longitudinale (18) pour qu’elle coulisse selon la direction prédéfinie (20). Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes, comprenant au moins un rail de guidage (30), pratiquement parallèle à la surface de dessus de capteur (102), - la tige longitudinale (18) étant coulissante ou pivotante par rapport au rail de guidage (30). Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’actionneur (22) a un moteur pas à pas électrique. Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes, comprenant : deux tiges d’entraînement (32, 34), * la première tige d’entraînement (32) étant montée sur l’actionneur (22) dans le sens de la transmission d’un couple, * la seconde tige d’entraînement (34) étant montée de manière pivotante sur la première tige d’entraînement (32), * la seconde tige d’entraînement (34) étant montée pivotante sur la tige longitudinale (18). Système de nettoyage de lidar (10) selon la revendication 6, dans lequel un point de liaison (36) de la seconde tige d’entraînement (34) est décalé perpendiculairement à la direction prédéfinie (20). Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications 1 à 5 comprenant : deux autres tiges d’entraînement (38, 40) : * une troisième tige d’entraînement (30) montée sur l’actionneur (22) dans le sens de la transmission d’un couple, * une quatrième tige d’entraînement (40) montée pivotante sur la troisième tige d’entraînement (38), * la une quatrième tige d’entraînement (40) étant montée pivotante sur le disque (16). Système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications 2 et 8, dans lequel le disque (16) a un disque entraîneur (42) autour du disque (16), * la quatrième tige d’entraînement (40) étant montée pivotante sur un point de rotation (44) du disque d’entraînement (42), * le point de rotation (44) étant décalé perpendiculairement à l’axe de rotation (24) du disque (16). Véhicule (200) comportant un système de nettoyage de lidar (10) selon l’une des revendications précédentes.