Brevet FR3155785A1 — publié le 20250530

Titre : Système de nettoyage d’un capteur lidar Système de nettoyage (10) d’un capteur lidar (200) ayant un champ de vision (204), comprenant : - un bras de nettoyage (12) pour nettoyer le champ de vision (204), - un boîtier (14), * le bras de nettoyage (12) étant mobile par rapport au boîtier (14), * le boîtier (14) entourant au moins en partie le champ de vision (204) pour former une zone marginale (16), * le système de nettoyage (10) a une première unité d’écartement et une seconde unité d’écartement, * la première unité d’écartement et la seconde unité d’écartement (20) écartant le bras de nettoyage (12) du champ de vision (204) et/ou de la zone marginale (16) lorsque le bras de nettoyage (12) est à l’extérieur du champ de vision (204). Figure 1 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 ayant un champ de vision et équipant un véhicule. ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît actuellement un grand nombre de solutions différentes pour nettoyer les surfaces de capteur lidar dans le domaine automobile. Or, le nombre croissant de procédés de nettoyage et les exigences de qualité plus fortes font monter, de façon continue, la demande en procédé de nettoyage innovant et robuste. Par ailleurs, la réduction permanente du poids dans le domaine automobile pour diminuer la consommation et la concurrence de plus en plus développée qui pèse sur les coûts, augmente la demande en composants et plus efficaces dans le domaine automobile. EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION La présente invention a pour but de remédier aux inconvénients des solutions connues et concerne à cet effet un système de nettoyage d’un capteur lidar ayant un champ de vision, comprenant : - un bras de nettoyage pour nettoyer le champ de vision, - un boîtier, * le bras de nettoyage étant mobile par rapport au boîtier, * le boîtier entourant au moins en partie le champ de vision pour former une zone marginale, * le système de nettoyage a une première unité d’écartement et une seconde unité d’écartement, * la première unité d’écartement et la seconde unité d’écartement écartant le bras de nettoyage du champ de vision et/ou de la zone marginale lorsque le bras de nettoyage est à l’extérieur du champ de vision. Le système de nettoyage d’un capteur lidar selon l’invention avec un champ de vision présente, vis-à-vis de l’état de la technique, l’avantage de réduire considérablement la charge s’exerçant sur la lèvre d’essuyage du bras de nettoyage tout en réduisant la résistance entre le mouvement du bras de nettoyage et le boîtier grâce à l’unité d’écartement. On réduit également l’accrochage ou les effets analogues du bras de nettoyage dans la zone marginale. Les coûts de fabrication et de montage sont également réduits grâce à la première et à la seconde unité d’écartement du système de nettoyage. En d’autres, termes, grâce à la première et à la seconde unité d’écartement, le bras de nettoyage est soulevé du champ de vision ou de la zone marginale de sorte que le bras de nettoyage ne continue pas à se déplacer le long du boîtier lorsqu’il est à l’extérieur du champ de vision ; cela réduit les contraintes ou charges exercées sur le bras de nettoyage ou la lèvre d’essuyage. Par exemple, le système de nettoyage comporte un boîtier contre lequel est appliqué le capteur lidar ou qui entoure partiellement le capteur. Le boîtier peut s’appliquer contre le champ de vision du capteur lidar. Le bras de nettoyage nettoie uniquement le champ de vision du capteur lidar et non le boîtier car cela n’est pas nécessaire pour obtenir des valeurs de mesure. Pour réduire l’usure du bras de nettoyage, d’un niveau aussi faible que possible, le système de nettoyage a une première unité d’écartement et une seconde unité d’écartement installées respectivement sur le boîtier et sur le bras de nettoyage. La première unité d’écartement et la seconde unité d’écartement font que lorsque le bras de nettoyage se déplace sur le champ de vision se rapproche de la zone marginale, il est écarté de la surface du champ de vision pour qu’ainsi l’élément de nettoyage du bras de nettoyage n’arrive pas en contact avec le boîtier. De façon préférentielle, la première unité d’écartement a un premier élément de rampe et la seconde unité d’écartement a un second élément de rampe. Cette solution a l’avantage que la première et la seconde unités de rampe sont réalisées en une seule pièce avec le bras de nettoyage ou le boîtier pour ainsi permettre d’écarter la lèvre d’essuyage du bras d’essuyage par rapport au champ de vision. De façon préférentielle, la première unité d’écartement a un troisième élément de rampe et la seconde unité d’écartement a un galet, ce qui a l’avantage que le galet réduit le frottement entre le bras de nettoyage et le boîtier car l’effet de roulement réduit le frottement pour ainsi économiser notamment de l’énergie d’entraînement ou permettre d’utiliser un moteur plus petit pour le système de nettoyage. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le bras de nettoyage est installé de façon à pouvoir être écarté par un point de renvoi autour d’un axe pratiquement parallèle au champ de vision, le bras de nettoyage faisant un angle par rapport au champ de vision et la première unité d’écartement et/ou la seconde unité d’écartement permettant d’augmenter l’angle jusqu’à une valeur prédéfinie lorsque le bras de nettoyage est dans la zone marginale. Cette solution a l’avantage qu’une force de précontrainte du bras de nettoyage appliqué sur le champ de vision est fournie par un ressort et qu’en même temps le bras de nettoyage peut être écarté du boîtier lorsqu’il est dans la zone marginale car la première unité d’écartement et la seconde unité d’écartement permettent de dévier le bras de nettoyage autour de l’axe par le point de renvoi, en particulier, en agissant contre la précontrainte s’exerçant sur le bras de nettoyage. On a ainsi un système de nettoyage particulièrement avantageux car il suffit uniquement d’éléments de rampe correspondant ou d’un galet sur la première ou la seconde unité d’écartement. Suivant une autre caractéristique, le troisième élément de rampe a une première pente et une seconde pente, la première pente et la seconde pente étant différentes l’une de l’autre de sorte que la surface de contact du troisième élément de rampe vienne en contact avec le galet. Cette caractéristique a l’avantage que si le galet est incliné par rapport à l’élément de rampe, sur le trajet du galet vers l’élément de rampe pour un angle constant de l’élément de rampe, on aura des contraintes supérieures à la moyenne d’une partie du galet. Ainsi, grâce à la première et à la seconde pente, le troisième élément de rampe pourra être adapté pour avoir sur le trajet du galet sur le troisième élément de rampe, en particulier, la surface de contact de celui-ci, un appui pratiquement total du galet pour ainsi réduire d’autant les contraintes du galet. Suivant une autre caractéristique, le galet a trois points d’appui, la première inclinaison et la seconde inclinaison étant conçues pour que les trois points d’appui viennent sur la surface de contact. Suivant une autre caractéristique, la force d’appui du galet est répartie aussi régulièrement que possible sur la surface d’appui du galet, ce qui réduit d’autant l’usure. Par exemple, un premier point d’appui du galet correspond à une première arête du galet ; un second point d’appui du galet est ainsi le milieu de la surface d’appui du galet et le troisième point d’appui du galet correspond à la seconde arête de la surface d’appui du galet. En outre, la première et la seconde pentes peuvent être adaptées pour que la surface d’appui du galet soit pratiquement totale sur la surface de contact du troisième élément de rampe. Suivant une autre caractéristique, le galet a un anneau ou bandage élastique pour venir contre le troisième élément de rampe, ce qui a l’avantage qu’au contact du galet sur le troisième élément de rampe, on aura une déformation élastique du galet ou de son anneau ou bandage élastique, réduisant encore plus le frottement entre l’anneau élastique ou le galet et l’élément de rampe. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le bras de nettoyage a un évidement pour recevoir le galet, ce qui a l’avantage qu’à la fabrication du bras de nettoyage, l’évidement pourra se faire par le procédé d’injection de matière plastique ou procédé analogue, en une seule pièce pour ainsi réduire d’autant le coût de fabrication du bras de nettoyage. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le bras de nettoyage a un élément de maintien qui reçoit le galet, cet élément de maintien et le bras de nettoyage réalisant une liaison par la force, par la matière ou par la forme, ce qui a l’avantage que l’élément de maintien peut être enclipsé par une liaison par clipsage dans le bras de nettoyage, ce qui simplifie d’autant le procédé de fabrication du bras de nettoyage. L’invention a également pour objet un véhicule équipé d’un capteur lidar et d’un système de nettoyage tel que présenté ci-dessus. La présente invention sera décrite ci-après de de manière plus détaillée à l’aide d’exemples de système de nettoyage de capteur lidar représentés dans les dessins annexés dans lesquels : FIG. 1 vue isométrique d’un premier mode de réalisation d’un système de nettoyage, FIG. 2 vue de détail, FIG. 3 vue isométrique d’un premier mode de réalisation d’un système de nettoyage, FIG. 3 vue isométrique d’un premier mode de réalisation d’un système de nettoyage, FIG. 4 vue isométrique d’un premier mode de réalisation d’un système de nettoyage, FIG. 4 vue isométrique d’un premier mode de réalisation d’un système de nettoyage, FIG. 4 vue isométrique d’un premier mode de réalisation d’un système de nettoyage, qui a une configuration analogue à celle des figures 4a et 4b, FIG. 5 vue isométrique d’un premier mode de réalisation d’un système de nettoyage, FIG. 5 vue isométrique d’un premier mode de réalisation d’un système de nettoyage, FIG. 6 diagramme représentant le fonctionnement du système de nettoyage d’un mode de réalisation, FIG. 7 vue d’un système de nettoyage avec une première unité d’écartement, FIG. 7 vue en perspective d’un système de nettoyage avec une première unité d’écartement, FIG. 8 vue isométrique d’un système de nettoyage avec une première unité d’écartement, FIG. 8 vue isométrique d’un système de nettoyage avec une première unité d’écartement, FIG. 9 schéma d’un véhicule selon un mode de réalisation de l’invention. DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION Par convention, tous les composants éléments ou unités dans toutes les figures portent les mêmes références. La FIG. 1 montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage 10. Le système de nettoyage 10 destiné à un capteur lidar 200 ayant un champ de vision 204 présente un bras de nettoyage 12 pour nettoyer le champ de vision 24. Le système de nettoyage 10 a un boîtier 14 et le bras de nettoyage 12 est mobile par rapport au boîtier 14. Le boîtier 14 permet d’entourer au moins partiellement le champ de vision 24 pour développer une zone marginale 16. Le système de nettoyage 10 a, en outre une première unité d’écartement 18 et une seconde unité d’écartement 20 ; la première unité d’écartement 18 et la seconde unité d’écartement 20 permettent d’écarter le bras de nettoyage 18 par rapport au champ de vision 24 et/ou à la zone marginale 16 lorsque le bras de nettoyage 12 est en dehors du champ de vision 204. La FIG. 2 montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage 10. Le système de nettoyage 10 équipe, de préférence, un capteur lidar 200. Le capteur lidar 200 a un champ de vision 204. Pour nettoyer le champ de vision 204, on déplace le bras de nettoyage 12 entre une première position 13 et une seconde position 15. A sa première position 13 et à sa seconde position 15, le bras de nettoyage 12 est écarté de la zone marginale 16. La FIG. 3 montre un système de nettoyage 10 selon un mode de réalisation. Le système de nettoyage 10 a un bras de nettoyage 12. Le système de nettoyage 10 comporte un boîtier 14. Comme le montre la FIG. 3 , la première unité d’écartement 18 est installée sur le boîtier 14. La seconde unité d’écartement 20 est installée sur le bras de nettoyage 12. La première unité d’écartement 18 a un troisième élément de rampe 26. La seconde unité d’écartement 20 a un galet 28. Selon la FIG. 3 , le galet 28 vient sur le troisième élément de rampe 26 pour écarter le bras de nettoyage 12 de la zone marginale 26 ou du champ de vision 204. La FIG. 3 montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage 10. Le système de nettoyage 10 a ainsi, de manière préférentielle, un bras de nettoyage 12 et un boîtier 14. Le boîtier 14 porte la première unité d’écartement 18. Le bras de nettoyage 12 a la seconde unité d’écartement 20. La première unité d’écartement a un premier élément de rampe 22. Le bras de nettoyage 12 ou la seconde unité d’écartement 20 a un second élément de rampe 24. Le premier élément de rampe 22 et le second élément de rampe 24 sont réalisés pour écarter le bras de nettoyage 12 par rapport à la zone marginale 16 ou par rapport au champ de vision 204. La FIG. 4 montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage 10. Le système de nettoyage 10 a un bras de nettoyage 12 ainsi qu’un boîtier 14. La première unité d’écartement 18 équipant le boîtier 14 a un troisième élément de rampe 26. Le bras de nettoyage 12 comporte ainsi la seconde unité d’écartement 20 avec un galet 28. A la FIG. 4 le système de nettoyage 10 ou le bras de nettoyage 12 sont présentés dans une position relative 25 qui correspond au premier contact du galet 28 avec le troisième élément de rampe 26. La FIG. 4 montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage. Le système de nettoyage 10 a une configuration analogue à celle de la FIG. 4 . Le système de nettoyage 10 est représenté dans une seconde position relative 27 dans laquelle on commence à écarter le bras de nettoyage 12 du champ de vision 204 ou de la zone marginale 16. La FIG. 4 montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage 10 qui a une configuration analogue à celle des figures 4a et 4b. Le système de nettoyage 10 est écarté dans une troisième position relative 31, par rapport au bras de nettoyage 12, complètement en dehors du champ de vision 204 et/ou une zobe marginale 16. Ainsi, le bras de nettoyage 12 se trouve dans la première position 13 et/ou la seconde position 15. La FIG. 5 montre un mode de réalisation du système de nettoyage 10 comprenant un bras de nettoyage avec une première unité d’écartement 20 équipée d’un galet de roulement 28. En outre, le système de nettoyage 10 a un boîtier 14 muni de la première unité d’écartement 18 qui a un troisième élément de rampe 26. Selon la FIG. 5 , on peut avoir un intervalle 29 entre le galet 28 et le troisième élément de rampe 26 si le décalage entre le point d’appui de galet et la surface de contact de l’élément de rampe est trop grand. La FIG. 5 montre un mode réalisation d’un système de nettoyage 10 qui comprend un boîtier 26 avec la première unité d’écartement 18 munie du troisième élément de rampe 26. En outre, le système de nettoyage 10 a un bras de nettoyage 12 qui peut être écarté par l’intermédiaire d’un point de renvoi 30 autour d’un axe 32 qui est pratiquement parallèle au champ de vision 204. En outre, le bras de nettoyage 12 fait un angle 34 par rapport au champ de vision 204. La première unité d’écartement 18 et/ou la seconde unité d’écartement 20 sont, de préférence, conçues pour permettre d’augmenter l’angle 34 à une valeur prédéfinie si le bras de nettoyage 12 est dans la zone marginale 16. En outre, le troisième élément de rampe 26 a une surface de contact 36. Cette surface de contact 36 a, en particulier, une première pente et/ou une seconde inclinaison de façon que la surface d’appui du galet 28 s’applique pratiquement complètement contre la surface de contact 36. En outre, le galet 3 a trois points d’appui 30, 40, 42 et la première et la seconde inclinaisons sont telles que les trois points d’appui 38, 40, 42 viennent contre la surface de contact 36. Selon la FIG. 5 , le premier point d’appui 38 est à l’arête inférieure du galet, le second point d’appui 40 est un point médian du galet 28 et le troisième point d’appui 42 correspond à la seconde arête de galet. La FIG. 6 montre un diagramme 300 représentant le fonctionnement du système de nettoyage 10 selon un mode de réalisation. Le diagramme 300 est porté dans un premier axe 302 qui représente la hauteur de soulèvement entre le balai d'essuie-glace du bras de nettoyage 12 et le champ de vision 204 ou la zone marginale 16. Le diagramme 300 a un second axe 304 qui correspond à la course du bras de nettoyage 12. Le diagramme 300 a un premier tracé 39 représentant la distance au premier point d’appui 38. Le diagramme 300 a un second tracé 41 qui représente le tracé du second point d’appui 40. Enfin, le diagramme 300 a un troisième tracé 43 qui correspond au second point d’appui 42. La FIG. 7 montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage. Le système de nettoyage 10 a une première unité d’écartement 18 munie d’un galet 28. Le système de nettoyage 10 a une seconde unité d’écartement 20. Au point de contact 43 entre l’anneau élastique 44 de l’élément de galet 28 et la seconde unité d’écartement 20, l’anneau élastique 44 permet d’absorber au moins partiellement le rebondissement ou réduire au minimum de frottement grâce à l’anneau élastique 44. La FIG. 7 montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage. Le système de nettoyage 10 comprend un galet 28 avec un anneau élastique 44, par exemple, avec une périphérie entourée de caoutchouc. La FIG. 8 montre un mode de réalisation d’un système de 10. Le système de nettoyage 10 comprend un bras de nettoyage 12. Le bras de nettoyage 12 comprend un évidement 46. Un galet 28 se trouve dans l’évidement 46. La FIG. 8 montre un mode de réalisation d’un système de nettoyage. Le système de nettoyage 10 comprend un bras de nettoyage 12. Le bras de nettoyage 12 est muni d’un élément de maintien 48 par une liaison notamment par la matière, la force et/ou une liaison de forme. L’élément de maintien 48 comporte un évidement 46. La FIG. 9 montre un véhicule 100 équipé d’un système de nettoyage 10 comme décrit ci-dessus. Le véhicule 100 comprend un capteur lidar 200. NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX 10 Système de nettoyage 12 Bras de nettoyage 13 Première position 14 Boîtier 15 Seconde position 16 Zone marginale 18 Première unité d’écartement 20 Seconde unité d’écartement 22 Premier élément de rampe 24 Second élément de rampe 26 Troisième élément de rampe/zone marginale 27 Seconde position relative 28 Elément de roulement 29 Intervalle 30 Point d’appui 36 Surface de contact 39 Premier tracé 40 Point d’appui 41 Second tracé 42 Point d’appui 43 Troisième tracé/point de contact 44 Anneau élastique de galet 46 Evidement 48 Elément de maintien 200 Capteur lidar 204 Champ de vision 300 Diagramme 302 Premier axe 304 Second axe Système de nettoyage (10) d’un capteur lidar (200) ayant un champ de vision (204), comprenant : - un bras de nettoyage (12) pour nettoyer le champ de vision (204), - un boîtier (14), * le bras de nettoyage (12) étant mobile par rapport au boîtier (14), * le boîtier (14) entourant au moins en partie le champ de vision (204) pour former une zone marginale (16), * le système de nettoyage (10) a une première unité d’écartement (18) et une seconde unité d’écartement (20), * la première unité d’écartement (18) et la seconde unité d’écartement (20) écartant le bras de nettoyage (12) du champ de vision (204) et/ou de la zone marginale (16) lorsque le bras de nettoyage (12) est à l’extérieur du champ de vision (204). Système de nettoyage (10) selon la revendication 1, dans lequel la première unité d’écartement (18) a un premier élément de rampe (22) et la seconde unité d’écartement (20) a un second élément de rampe (24). Système de nettoyage (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la première unité d’écartement (18) a un troisième élément de rampe (26) et la seconde unité d’écartement (20) a un galet (28). Système de nettoyage (10) selon la revendication 3, dans lequel le bras de nettoyage (12) est écarté par un point de renvoi (30) autour d’un axe (32) qui est pratiquement parallèle au champ de vision (204), - le bras de nettoyage (12) faisant un angle (34) par rapport au champ de vision (204), - la première unité d’écartement (18) et/ou la seconde unité d’écartement (20) permettent d’augmenter l’angle (34) à une valeur prédéfinie lorsque le bras de nettoyage (12) est dans la zone marginale (16). Système de nettoyage (10) selon l’une des revendications 3 à 4, dans lequel le troisième élément de rampe (26) a une première inclinaison et une seconde inclinaison, - la première inclinaison et la seconde inclinaison étant différentes l’une de l’autre pour que la surface de contact (36) du troisième élément de rampe (26) s’applique contre le galet (28). Système de nettoyage (10) selon la revendication 5, dans lequel le galet (28) a trois points d’appui (38, 40, 42), - la première inclinaison et la seconde inclinaison étant telles que les trois points d’appui (38, 40, 42) s’appliquent contre la surface de contact. Système de nettoyage (10) selon l’une des revendications 3 à 6, dans lequel le galet (28) comporte un anneau élastique (44) pour s’appliquer contre le troisième élément de rampe (26). Système de nettoyage (10) selon l’une des revendications 3 à 7, dans lequel le bras de nettoyage (12) a un évidement (46) pour recevoir le galet (28). Système de nettoyage (10) selon l’une des revendications 3 à 8, dans lequel le bras de nettoyage (12) a un élément de maintien (48) recevant le galet (28), - l’élément de maintien (28) et le bras de nettoyage (12) réalisant une liaison par la force, par la matière et/ou par la forme. Véhicule (100) comportant un système de nettoyage selon l’une des revendications précédentes.