FR3082479A1 - Ensemble de detection comportant un systeme de detection optique pour vehicule automobile et un dispositif de nettoyage - Google Patents
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Abstract
L'invention a pour objet un ensemble de détection comportant un système de détection optique (2, 2') pour véhicule automobile (100, 100') et un dispositif de nettoyage (1, 1') destiné à projeter au moins un fluide de nettoyage et/ou de séchage vers une surface optique (5, 5') à nettoyer du système de détection optique (2, 2'), caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mise en rotation (7, 7') de la surface optique (5, 5') autour d'un axe de rotation (X) et des moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage comprenant une buse (8, 8') de projection, de préférence unique, montée fixe et configurée pour projeter un jet fixe (9, 9') de fluide sur ladite surface optique.
Description
ENSEMBLE DE DETECTION COMPORTANT UN SYSTEME DE
DETECTION OPTIQUE POUR VEHICULE AUTOMOBILE ET UN
DISPOSITIF DE NETTOYAGE
La présente invention se rapporte au domaine des systèmes de détection optique destinés à équiper un véhicule automobile. Elle concerne plus particulièrement les ensembles de détection comportant un système de détection optique et un dispositif de nettoyage destiné à projeter au moins un fluide de nettoyage et/ou de séchage vers une surface optique du système de détection optique.
La tendance actuelle de développement de véhicules automobiles autonomes favorise l’implantation de systèmes de détection optique intelligents ayant pour fonction de recueillir des informations sur l'environnement du véhicule afin de fournir au conducteur une aide à la conduite et/ou à la manœuvre du véhicule. De tels systèmes de détection comportent des capteurs optiques qui permettent un grand nombre d’applications, par exemple des caméras pour l’acquisition d’images ou des capteurs de perception radar ou par laser de type capteur L1DAR, acronyme en anglais de « light detection and ranging ». 11 est connu d’implanter de tels capteurs optiques à l’extérieur du véhicule à différents endroits de la carrosserie, par exemple à proximité des parechocs avant/arrière ou latéralement. Dans cette configuration, les capteurs optiques sont exposés aux intempéries ainsi qu’aux projections et dépôts de salissures organiques ou minérales. Pour que cette aide à la conduite soit efficace, il est indispensable de disposer de capteurs propres aptes à réaliser des acquisitions de données de qualité.
Une solution consiste à agencer à proximité d’un capteur optique du système de détection un dispositif de nettoyage télescopique, mobile entre une position escamotée et une position déployée en avant du capteur optique, commandé pour projeter un fluide de nettoyage sur la surface optique fixe du capteur optique à nettoyer, par exemple une lentille d’une caméra de prise de vue. Les inconvénients d’un tel dispositif de nettoyage portent sur l’encombrement important et sur l’apport énergétique nécessaire pour réaliser ce déploiement. 11 est connu d’utiliser un système hydraulique pour le déploiement du système de nettoyage et il est connu d’utiliser le liquide de nettoyage injecté dans le dispositif pour réaliser ce déploiement hydraulique afin de limiter le besoin d’un fluide additionnel, étant toutefois qu’un tel système de nettoyage implique
WFR3197 l’utilisation de grandes quantités de liquide de nettoyage qui nécessite d’avoir une réserve de liquide de nettoyage qui augmente le poids du véhicule.
Une autre solution consiste à agencer une buse fixe de projection de fluide de nettoyage au voisinage direct de la surface optique à nettoyer. L’extrémité de la buse ne pouvant dépasser trop fortement en saillie de la carrosserie dans laquelle est disposée la surface optique à nettoyer aussi bien pour des problématiques de design que de fiabilité, il en résulte la projection d’un jet plat inscrit dans un plan sensiblement parallèle et tangent à la surface optique à nettoyer avec une faible incidence de façon à couvrir une surface la plus étendue possible. Le jet étant fixe, la pression d’impact du jet est inégalement répartie sur la surface optique à nettoyer et ne permet pas un nettoyage homogène de la surface optique, en particulier entre les zones directement impactées par le jet plat et les zones nettoyées par ruissellement du fluide de nettoyage. En outre, dans le cas où la surface à nettoyer est de révolution cylindrique, il peut être nécessaire d’agencer une pluralité de buses de projection de fluide de nettoyage tout autour de la périphérie de la surface à nettoyer, ce qui a pour effet d’augmenter l’encombrement du dispositif de nettoyage.
Une autre solution consiste à agencer un capteur optique dans un boîtier comportant une fenêtre au moins en partie transparente en regard de la lentille optique du capteur et à associer des moyens de nettoyage composés d’un gicleur de fluide sous pression et de moyens de vibration de la fenêtre. 11 s’avère que l’efficacité des moyens de vibration est limitée et qu’ils ne permettent pas toujours le décollement des salissures les plus tenaces qui adhèrent à la fenêtre.
Une autre solution consiste à installer sur un capteur optique un dispositif de protection comportant un élément optique présentant une surface transparente plane disposée en amont de l’optique du capteur et entraînée en rotation par un moteur électrique pour permettre l’éjection des salissures par effet centrifuge. Le principal inconvénient de ce dispositif réside dans le fait que, pour palier la diminution de l’effet centrifuge en direction du centre de l’élément optique, la vitesse de rotation de l’élément optique doit être très élevée, de manière préférée entre 7θθθ et 15000 tours/minute. Cette contrainte nécessite d’utiliser un moteur haute vitesse ce qui présente les inconvénients d’augmenter la consommation électrique et le bruit généré et de réduire la durée de vie du moteur.
L’invention s’inscrit dans ce contexte et vise à améliorer la performance de nettoyage d’un dispositif de nettoyage d’une surface optique à nettoyer d’un dispositif de protection de capteur optique. L’invention a notamment pour objectif d’assurer un nettoyage homogène et efficace d’une surface à nettoyer en maximisant la capacité de recouvrement d’un jet de fluide de nettoyage et/ou de séchage et en optimisant la pression d’impact. L’invention a également pour objectif de
WFR3197 réduire les coûts de fonctionnement d’un tel dispositif de nettoyage en limitant la consommation du fluide de nettoyage et l'encombrement du dispositif de nettoyage.
A cet effet, l’invention propose un ensemble de détection qui comporte des moyens de mise en rotation d’un élément optique en vue d’éjecter des salissures par effet centrifuge combinés à des moyens de projection de fluide qui, par une configuration et une position appropriée par rapport à la surface optique à nettoyer en rotation, permet un balayage du jet de fluide sur la totalité de ladite surface.
L’invention a pour objet un ensemble de détection comportant un système de détection optique pour véhicule automobile et un dispositif de nettoyage destiné à projeter au moins un fluide de nettoyage et/ou de séchage vers une surface optique à nettoyer du système de détection optique. Selon l’invention, l’ensemble de détection comporte des moyens de mise en rotation de la surface optique autour d’un axe de rotation et des moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage comprenant une buse de projection, de préférence unique, montée fixe et configurée pour projeter un jet fixe de fluide sur ladite surface optique.
Par surface optique à nettoyer d’un système de détection optique pour véhicule automobile, on comprend aussi bien la surface d’un capteur optique équipant le système de détection optique et permettant la prise de mesure que la surface transparente d’un dispositif de protection disposé en regard du capteur optique équipant le système de détection optique.
Dès lors, il convient de comprendre que les moyens de mise en rotation peuvent être associés au capteur lui-même ou bien au dispositif de protection ou encore au dispositif de nettoyage.
Selon une série de caractéristiques de l’ensemble de détection selon l’invention pouvant être prises seules ou en combinaison, on prévoit que :
- la buse de projection est configurée pour générer un jet plat défini par un grand angle d’ouverture et par un petit angle de visée, le grand angle d’ouverture étant inscrit dans un plan passant par la buse de projection et incluant l’axe de rotation de la surface optique à nettoyer ;
- le grand angle d’ouverture du jet plat est dimensionné et orienté pour que la zone de projection du jet plat sur la surface à nettoyer mobile en rotation corresponde à une génératrice de la surface de révolution formant ladite surface à nettoyer, en vue de balayer la totalité de la surface à nettoyer après rotation à 3Ô0 de ladite surface ;
l’angle d’ouverture du jet plat a une valeur comprise entre 10° et 120° ;
WFR3197 l’angle de visée du jet plat a une valeur comprise entre 1° et 25°·
On comprend que ces valeurs sont données à titre d’exemple et qu’elles pourront varier en fonction de la taille du capteur à nettoyer.
Selon une autre série de caractéristiques de l’ensemble de détection selon l’invention, prises seules ou en combinaison avec d’autres caractéristiques, on prévoit que :
la surface à nettoyer de l’élément optique du dispositif de protection est plane ;
la surface à nettoyer de l’élément optique du dispositif de protection est convexe ;
la surface à nettoyer convexe est une pièce de révolution présentant une forme de portion de spbère :
la surface à nettoyer convexe est une pièce de révolution cylindrique.
Selon une autre série de caractéristiques de l’ensemble de détection selon l’invention pouvant être prises seules ou en combinaison, on prévoit que :
le fluide de nettoyage et/ou de séchage est de l’air comprimé ;
le fluide de nettoyage et/ou de séchage est projeté à une pression dont la valeur est comprise entre 0.5 et 6 bars ;
les moyens de mise en rotation de l’élément optique du dispositif de protection autour de l’axe de rotation comportent un moteur d’entrainement, de préférence électrique, dont la vitesse de rotation est inférieure à 15000 tours par minute.
Selon une autre série de caractéristiques de l’ensemble de détection selon l’invention prises seules ou en combinaison, on peut prévoir que :
la surface optique à nettoyer présente une surface extérieure qui comporte au moins une zone ayant une propriété permettant de limiter l’adhérence des salissures ;
le dispositif de nettoyage est configuré pour projeter successivement deux fluides différents, par exemple un fluide de nettoyage puis un fluide de séchage ;
le fluide de nettoyage et/ou de séchage est un fluide de nettoyage, de préférence choisi parmi un gaz (air) ou un mélange liquide composé majoritairement d’eau et/ou d’alcool ;
le fluide de nettoyage et/ou de séchage est un fluide de séchage gazeux, de préférence de l’air comprimé ;
le dispositif de nettoyage comporte au moins un réservoir de fluide de nettoyage et/ou de séchage couplé à un corps d’acheminement dudit fluide.
Selon une autre caractéristique de l’ensemble de détection selon l’invention, on prévoit qu’il comporte des moyens de détection d’au moins une salissure sur l’élément optique, les moyens de
WFR3197 mise en rotation de l’élément optique du dispositif de protection et les moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage étant mis en œuvre en fonction des détections de salissure effectuées.
L’invention a pour autre objet un système d’assistance à la conduite pour véhicule automobile équipé d’au moins un ensemble de détection tel que précédemment décrit.
L’invention a pour autre objet un procédé de fonctionnement d’un ensemble de détection, tel que précédemment décrit, ledit procédé de fonctionnement comprenant au moins les étapes suivantes :
une étape préliminaire de détection d’au moins une salissure sur l’élément optique du dispositif de protection fixé en amont du capteur optique du système de détection optique, une étape d’activation des moyens de mise en rotation de la surface optique à nettoyer autour d’un axe de rotation si au moins une salissure est détectée sur ledit élément optique, une étape d’activation des moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage vers la surface optique si la rotation de l’élément optique autour de l’axe de rotation n’a pas permis d’éliminer, par effet centrifuge, les salissures préalablement détectées sur ledit élément optique.
est entendu que les moyens de projection et les moyens de mise en rotation de l’élément optique peuvent être activés simultanément.
En fin du processus de nettoyage, une étape de séchage de l’élément optique peut être prévue, par projection d’un fluide de séchage, par exemple de l’air comprimé.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation de l'invention, donnée ci-après à titre d’exemples illustratifs et non limitatifs et s’appuyant sur les figures annexées, dans lesquelles on a illustré un ensemble de détection selon l’invention avec un dispositif de nettoyage d’une surface optique d’un système de détection optique pour véhicule automobile et parmi lesquelles :
les figures 1 et 2 représentent de façon schématique un véhicule automobile équipé d’un ensemble de détection selon l’invention, implanté en face avant (figure 1) et sur le toit (figure 2) du véhicule ;
les figures 3 et 4 sont des vues en perspective et de dessus d’un ensemble de détection avec un dispositif de nettoyage de l’invention agencé au voisinage d’une surface optique à nettoyer ;
WFR3197 la figure 5 est une vue de détail du dispositif de nettoyage de l’invention associé à une surface optique mobile en rotation prenant la forme d’une portion de spbère ;
la figure 6 est une vue de détail du dispositif de nettoyage de l’invention associé à une surface optique mobile en rotation prenant la forme d’une portion de cylindre.
Si les figures exposent l'invention de manière détaillée pour sa mise en œuvre, elles peuvent bien entendu servir à mieux définir l'invention le cas échéant. De même, il est rappelé que, pour l'ensemble des figures, les mêmes éléments sont désignés par les mêmes repères. On comprendra également que les modes de réalisation de l’invention illustrés par les figures sont données à titre d’exemple non limitatif. Par conséquent, d’autres configurations de l’ensemble de détection selon l’invention avec un dispositif de nettoyage d’une surface optique peuvent être réalisées, notamment par variations de l’agencement et du dimensionnement des éléments qui le composent, notamment des moyens de mise en rotation du dispositif de protection et des moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage.
Les figures 1 et 2 illustrent un véhicule automobile 100, 100’ équipé d’un ensemble de détection selon l’invention, avec un système de détection optique 2, 2’ disposé en surface ou en saillie d’une surface 6, 6’ de la carrosserie du véhicule, ledit système de détection optique 2, 2’ étant associé à un dispositif de nettoyage 1, 1’ apte à projeter au moins un fluide de nettoyage et/ou de séchage.
Le système de détection optique 2, 2’ comporte notamment au moins un capteur optique 3, 3’, par exemple un capteur optique de prise de vues tel qu’une caméra présentant une optique ayant un axe optique, comme par exemple une lentille convexe orientée vers l’extérieur du capteur optique. Le capteur 3, 3’ peut également être un capteur radar ou un capteur pour télédétection par laser de type L1DAR, acronyme anglais de “light detection and ranging”.
Selon l’exemple illustré par la figure 1, le système de détection optique 2 est inséré dans une surface 6 de carrosserie au niveau d’un pare-chocs, ici avant, pour participer à un système d’aide à la conduite et par exemple d’aide au stationnement, tandis que selon l’exemple illustré par la figure 2, le système de détection optique 2’ est inséré dans une surface 6’ de carrosserie au niveau du toit du véhicule, comme cela peut être nécessaire pour des véhicules autonomes ou des véhicules effectuant des acquisitions panoramiques d’images. 11 est entendu que toute autre insertion d’un système de détection optique dans une surface 6 de carrosserie est réalisable, par exemple à l’arrière ou sur les flancs latéraux du véhicule 100.
Au capteur optique 3, 3’ du système de détection optique 2, 2’ est associé un dispositif de nettoyage 1, 1’ destiné à projeter au moins un fluide de nettoyage et/ou de séchage vers une
WFR3197 surface optique, de manière à former un ensemble de détection selon un aspect de l’invention. Dans les exemples qui vont être détaillés par la suite, la surface optique à nettoyer consiste en une surface optique, au moins en partie transparente, formée par un élément optique 5> 5’ d’un dispositif de protection 4> 4’ agencé autour ou en amont du capteur optique 3> 3’ pour le protéger des salissures provenant de l’environnement extérieur. Dans ces exemples, l’élément optique 5> 5’ de protection du capteur 3> 3’ constitue la surface à nettoyer qui peut être plane ou convexe et qui présente une symétrie de révolution. L’élément optique 5> 5’ peut présenter sur toute ou partie de sa surface extérieure des propriétés permettant de limiter l’adbérence des salissures, par exemple une propriété bydropbobe et/ou pbotocatalytique et/ou oléopbobe et/ou hydrophile. Bien entendu, on pourra combiner les enseignements qui vont suivre dans la description détaillée d’un mode de réalisation avec dispositif de protection à un mode de réalisation dans lequel le dispositif de nettoyage est configuré pour nettoyer directement la surface optique du capteur optique.
L’ensemble de détection comporte des moyens de mise en rotation 7, 7’ (représentés de façon schématique sur les figures 5 et 6) de l’élément optique 5> 5’ autour d’un axe de rotation X, avantageusement confondu avec l’axe optique du capteur optique 3> 3’ sans que cela soit limitatif. Les moyens de mise en rotation sont actionnés en temps utile afin de permettre l’élimination des salissures par effet centrifuge. Par ailleurs, le dispositif de nettoyage de l’ensemble de détection comporte des moyens 8, 8’ de projection d’au moins un fluide de nettoyage et/ou de séchage (visibles en figure 2) vers la surface optique à nettoyer mobile en rotation. Les moyens de mise en rotation peuvent comporter un moteur électrique d’entrainement de l’élément optique 5> 5’ et dont la vitesse de rotation est comprise entre 3θ et 15000 tours par minute, de préférence inférieure à 10000 tours par minute et dont le bruit de fonctionnement est limité.
Le dispositif de nettoyage 1, 1’ est configuré pour projeter au moins un fluide de nettoyage. Ce dispositif peut alternativement être configuré pour projeter successivement deux fluides différents, en particulier un liquide de nettoyage, de préférence choisi parmi un mélange liquide composé majoritairement d’eau et/ou d’alcool, et un fluide de séchage, par exemple de l’air comprimé. A cette fin, le dispositif de nettoyage peut comporter au moins un réservoir de fluide de nettoyage et/ou de séchage couplé à un corps d’acheminement dudit fluide.
En outre, l’ensemble de détection peut comporter des moyens de détection d’au moins une salissure sur l’élément optique 5> 5’> les moyens de mise en rotation de l’élément optique 5> 5’ du dispositif de protection 4> 4’ et les moyens 8, 8’ de projection de fluide étant mis en œuvre en fonction des détections de salissures effectuées.
WFR3197
Les figures 3 à 5 illustrent un premier mode de réalisation de l’ensemble de détection de l’invention, avec un dispositif de nettoyage 1 comportant des moyens de projection de fluide de nettoyage associé à une surface optique à nettoyer prenant la forme d’une portion de spbère. Tel que cela a été précisé précédemment, la surface optique à nettoyer est ici un élément optique 5 d’un dispositif de protection 4 formant boîtier autour du capteur optique, ici non visible, sans que cela soit limitatif de l’invention dès lors que les moyens de projection de fluide de nettoyage sont configurés pour projeter le fluide de nettoyage sur une surface optique à nettoyer. Le capteur optique 3 est ici destiné à être monté fixe par l'intermédiaire d’un support dans le dispositif de protection 4 qui est inséré dans la carrosserie du véhicule 100.
L’ensemble de détection comporte des moyens de mise en rotation de la surface optique à nettoyer autour d’un axe de rotation X et des moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage vers la surface optique à nettoyer.
Plus particulièrement sur les figures 3 et 4> le dispositif de nettoyage 1 est associé à un capteur optique équipé d’un dispositif de protection 4 formant boîtier autour du capteur. Les moyens de mise en rotation sont configurés pour entraîner en rotation au moins une partie transparente d’un élément optique 5 du dispositif de protection, de manière à enlever par effet centrifuge les salissures présentes sur cette partie transparente de l’élément optique et qui pourraient gêner la mesure faite via le capteur optique.
Dans ce premier mode de réalisation, l’élément optique 5> fixé en amont du capteur optique 3 et orienté vers l’extérieur du véhicule 100, est agencé de manière à affleurer à la surface de carrosserie 6, la surface extérieure de l’élément optique 5 correspondant à la surface optique à nettoyer étant convexe et constituant une pièce de révolution présentant une forme en portion de spbère. Les moyens de mise en rotation de l’élément optique 5 sont intégrés au dispositif de protection 4 et donc non visibles.
Les moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage comprennent une buse 8 de projection qui est montée fixe sur l’élément de carrosserie au voisinage immédiat de la surface optique à nettoyer et qui est configurée pour projeter un jet 9 fixe de fluide de nettoyage et/ou de séchage sur la surface externe à nettoyer de l’élément optique 5 mobile en rotation autour de l’axe de rotation X. Par jet 9 fixe, on comprend que dès lors que du fluide de nettoyage et/ou de séchage sort par cette buse 8 de projection, la direction et la forme du jet sortant sont systématiquement les mêmes.
La buse 8 de projection est configurée de telle sorte que le jet 9 fixe qu’elle génère est un jet plat, défini par un grand angle d’ouverture d et par un petit angle de visée β, spécifiquement
WFR3197 orienté selon l’invention de manière à ce que le grand angle d’ouverture soit inscrit dans un plan passant par le centre d’émission de la buse 8 de projection et incluant l’axe de rotation de la surface optique à nettoyer, et de manière à ce que le petit angle de visée soit inscrit dans un plan perpendiculaire à cet axe de rotation de la surface optique à nettoyer. Un tel jet plat est basculé à 90° en ce sens qu’il s’étend dans un plan principal sensiblement perpendiculaire à un jet plat théorique qui viserait à recouvrir la plus grande surface possible sur la carrosserie.
En d’autres termes, la position fixe de la buse 8 de projection par rapport à la surface optique à nettoyer est définie de telle manière qu’elle puisse systématiquement générer un jet plat 9 dont la dimension principale s’inscrit dans un plan perpendiculaire au plan formé par la surface 6 de carrosserie du véhicule 100 dans laquelle est insérée la surface optique à nettoyer, ici la surface transparente de l’élément optique 5·
De préférence, l’angle d’ouverture d du jet plat 9 a une valeur comprise entre 10° et 120° et l’angle de visée β du jet plat a une valeur comprise entre 1° et 25°·
La buse 8 de projection est disposée de manière à ce que, tel qu’illustré sur les figures 3 et 5 notamment, la zone de projection 11, c’est-à-dire la surface d’impact du jet sur la surface optique à nettoyer, corresponde à une génératrice 12 de cette surface optique. Dans l’exemple illustré sur ces figures, où la surface optique à nettoyer est une portion de sphère, la génératrice 12 correspond à la moitié de la corde s’étendant d’un bord de la surface au bord diamétralement opposé en passant par le sommet de la surface.
Plus précisément, ce sont tout à la fois la position et l’orientation de la buse de projection, ainsi que la configuration de l’orifice de sortie du jet ménagée en surface de la buse de projection qui sont définies pour obtenir le jet tel que précédemment décrit, à savoir avec une zone 11 de projection du jet 9 fixe plat sur la surface à nettoyer de l’élément optique 5 mobile en rotation qui corresponde à une génératrice 12 de la surface de révolution formant ladite surface à nettoyer.
On comprend que la projection d’un tel jet plat 9, combiné à la rotation autour de l’axe de rotation X de la surface optique à nettoyer, ici l’élément optique 5 du dispositif de protection 4, permet de balayer la totalité de la surface à nettoyer après rotation de 360° de ladite surface. La figure 4 permet notamment de comprendre ce fonctionnement. A un instant donné, le jet plat 9 est projeté sur une génératrice donnée, référencée 12 sur la figure et représentée en trait plein. La rotation simultanée de la surface optique fait que la portion de la surface qui vient d’être nettoyée par projection du fluide de nettoyage se déplace angulairement autour de l’axe de rotation (génératrices I2i, 12j, 12k représentées en traits hachurés) tandis qu’une portion de la surface non encore nettoyée arrive en regard de la buse de projection 8. On comprend que pour que toute la
WFR3197 surface optique soit nettoyée, il convient que la surface optique soit mise en rotation pour au moins un tour complet autour de l’axe de rotation X, c’est-à-dire une rotation à 360°, et que du fluide de nettoyage soit projeté pendant toute la durée de cette rotation.
De la sorte, le dispositif de nettoyage 1 de l’ensemble de détection selon l’invention permet un nettoyage homogène et efficace de la surface à nettoyer de l’élément optique 5· Par l’implantation particulière de la buse 8 de projection de fluide qui génère le jet 9 fixe plat et par la mise en rotation de l’élément optique 5 à nettoyer, l’ensemble de détection 1 maximise la capacité de recouvrement de la surface à nettoyer de l’élément optique 5 par le jet 9 plat tout en permettant d’optimiser la pression et la quantité de fluide de nettoyage et/ou de séchage projetée sur ladite surface à nettoyer ainsi que la vitesse de rotation de l’élément optique 5·
A titre d’exemple, le fluide de nettoyage et/ou de séchage est projeté à une pression dont la valeur est comprise entre 0.5 et 6 bars et la vitesse de rotation du moteur électrique d’entrainement des moyens de mise en rotation de l’élément optique 5 du dispositif de protection 4 est inférieure à 15000 tours par minute.
La figure 6 illustre un deuxième mode de réalisation de l’ensemble de détection de l’invention, comportant des moyens de projection de fluide de nettoyage associé à une surface optique à nettoyer prenant la forme d’un cylindre.
Comme précédemment décrit, l’ensemble de détection comporte des moyens de mise en rotation de l’élément optique 5’ du dispositif de protection 4’ autour d’un axe de rotation X et des moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage vers la surface à nettoyer de l’élément optique 5’· Le capteur optique 3’ est destiné à être monté fixe par l’intermédiaire d’un support dans le dispositif de protection 4’ qui est inséré dans la carrosserie du véhicule 100.
Comme évoqué précédemment, sans sortir du contexte de l’invention, les moyens de mise en rotation et les moyens de projection peuvent être configurés pour que ce soit la surface optique du capteur optique qui soit rotative et qui soit nettoyée directement.
Dans ce second mode de réalisation, le capteur optique 3’ est agencé sur le toit du véhicule IOO’ de manière à émerger de la surface 6’ de carrosserie du véhicule. Une telle configuration peut être nécessaire dans une application au sein de véhicules autonomes ou de véhicules effectuant des acquisitions panoramiques d’images. L’élément optique 5’ du dispositif de protection 4', fixé autour du capteur optique 3’> est lui aussi agencé à l’extérieur du véhicule IOO’, de manière à dépasser de la surface de carrosserie 6’. Dans cet exemple, la surface extérieure à nettoyer de l’élément optique 5’ est convexe de révolution cylindrique.
WFR3197
Comme précédemment décrit dans le premier mode de réalisation du dispositif de nettoyage 1 illustrée par les figures 2 à 4, les moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage du dispositif de nettoyage 1’ comprennent une buse 8’ de projection montée fixe et configurée pour projeter un jet fixe de fluide de nettoyage et/ou de séchage sur la surface externe à nettoyer de l’élément optique 5’ du dispositif de protection 4’ mobile en rotation autour de l’axe de rotation X.
Conformément à ce qui a été décrit précédemment, la buse 8’ de projection est configurée pour générer un jet 9’ fixe plat défini par un grand angle d’ouverture d’ et par un petit angle de visée β’, spécifiquement orienté selon l’invention de manière à ce que le grand angle d’ouverture soit inscrit dans un plan passant par le centre d’émission de la buse 8 de projection et incluant l’axe de rotation de la surface optique à nettoyer, et de manière à ce que le petit angle de visée soit inscrit dans un plan perpendiculaire à cet axe de rotation de la surface optique à nettoyer.
De préférence, l’angle d’ouverture d du jet plat 9’ a une valeur comprise entre 10° et 120° et l’angle de visée β du jet plat a une valeur comprise entre 1° et 25°·
La buse 8’ de projection est disposée de manière à ce que la zone de projection 11’, c’est-àdire la surface d’impact du jet sur la surface optique à nettoyer, corresponde à une génératrice 12’ de cette surface optique. Dans l’exemple illustré sur la figure 6, où la surface optique à nettoyer prend la forme d’un cylindre, la génératrice 12’ correspond à la hauteur du cylindre.
Là encore, ce sont tout à la fois la position et l’orientation de la buse de projection, ainsi que la configuration de l’orifice de sortie du jet ménagée en surface de la buse de projection qui sont définies pour obtenir le jet tel que précédemment décrit, à savoir avec une zone 11’ de projection du jet plat 9’ sur la surface à nettoyer de l’élément optique 5’ mobile en rotation qui corresponde à une génératrice 12’ de la surface de révolution formant ladite surface à nettoyer.
L’ensemble de détection présente les mêmes avantages que ceux décrits dans le premier mode de réalisation illustrée par la figure 2 et permet un nettoyage homogène et efficace de l’élément optique 5’ cylindrique à nettoyer. Par l’implantation particulière de la buse 8 de projection de fluide qui génère le jet 9 fixe plat et par la mise en rotation de l’élément optique 5’> l’ensemble de détection maximise la capacité de recouvrement de la surface à nettoyer de l’élément optique 5 par le jet 9 plat tout en permettant d’optimiser la pression et la quantité de fluide de nettoyage et/ou de séchage projetée sur ladite surface à nettoyer ainsi que la vitesse de rotation de l’élément optique 5’·
WFR3197
Là encore, le fluide de nettoyage et/ou de séchage peut être projeté à une pression dont la valeur est comprise entre 0.5 et 6 bars et la vitesse de rotation du moteur électrique d’entrainement des moyens de mise en rotation de l’élément optique 5 du dispositif de protection 4 peut être inférieure à 15000 tours par minute.
On va maintenant décrire plus en détails un procédé de fonctionnement de l’ensemble de détection selon un aspect de l’invention.
Une étape préliminaire consiste en une détection d’au moins une salissure sur la surface optique à nettoyer, et notamment sur la surface extérieure de l’élément optique 5> 5’ du dispositif de protection 4> 4’ du capteur optique 3> 3’· Des moyens de détection appropriés sont mis en œuvre pour mesurer, par acquisition et analyse d’images par exemple, si la surface optique est recouverte d’un taux anormal de salissures.
Dans le cas où une ou plusieurs salissures sont détectées et qu’il en résulte un risque de fausser les mesures faites par le capteur optique, une unité de commande génère l’activation des moyens de mise en rotation de l’élément optique 5> 5’ dont la surface est à nettoyer, la rotation de cette surface optique visant à éliminer ladite salissure par effet centrifuge.
Une détection de contrôle est ensuite effectuée pour vérifier si les salissures sont parties lors de cette mise en rotation. Si la rotation de l’élément optique 5> 5’ autour de l’axe de rotation X n’a pas permis d’éjecter l’ensemble des salissures présentes sur la surface à nettoyer, on réalise une étape d’activation des moyens 8, 8’ de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage vers l’élément optique 5> 5’> combinée à la rotation de la surface optique à nettoyer.
En fin de processus de nettoyage, une étape de séchage de l’élément optique 5> 5’ peut être nécessaire par projection d’un fluide de séchage, avantageusement de l’air comprimé.
On comprend que, pendant le fonctionnement des moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage, il est préférable de maintenir l’élément optique 5> 5’ en rotation afin d’augmenter l’efficacité du nettoyage en permettant de diriger vers l’extérieur de la surface à nettoyer, les salissures décollées par le fluide plutôt que de les laisser s’écouler par simple ruissellement.
On comprend également que le fait de dissocier, dans un premier temps, l’activation des moyens de rotation de l’activation des moyens de projection de fluide puis, dans un second temps, de les combiner, permet de réduire la consommation en fluide de nettoyage et par là même les coûts de fonctionnement de l’ensemble de détection.
WFR3197
La description qui précède explique clairement comment l’invention permet d’atteindre les objectifs qu’elle s’est fixée et notamment de proposer un système d’assistance à la conduite et un ensemble de détection associé apte à mettre en rotation un élément optique à nettoyer et apte à projeter au moins un fluide de nettoyage et/ou de séchage en direction dudit élément optique en 5 vue d’assurer un nettoyage homogène et efficace dudit de sa surface extérieure.
L’invention ne saurait se limiter aux modes de réalisation spécifiquement donnés dans ce document à titre d’exemples non limitatifs, et s’étend en particulier à tous moyens équivalents et à toute combinaison techniquement opérante de ces moyens. Ainsi, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les 10 autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites, dès lors que, conformément à l’invention, l’ensemble de détection comporte au moins des moyens de mise en rotation autour d’un axe de rotation d’un élément optique à nettoyer et des moyens de projection de fluide de 15 nettoyage et/ou de séchage comprenant une buse de projection, de préférence unique, montée fixe et configurée pour projeter un jet fixe sur cet élément optique en rotation.
Claims (11)
- REVENDICATIONS1. Ensemble de détection comportant un système de détection optique (2, 2’) pour véhicule automobile (100, 100’) et un dispositif de nettoyage (1, 1’) destiné à projeter au moins un fluide de nettoyage et/ou de séchage vers une surface optique (5, 5’) à nettoyer du système de détection optique (2, 2’), caractérisé en ce qu’il comporte des moyens de mise en rotation (7, 7’) de la surface optique (5, 5’) autour d’un axe de rotation (X) et des moyens de projection de fluide de nettoyage et/ou de séchage comprenant une buse (8, 8’) de projection, de préférence unique, montée fixe et configurée pour projeter un jet fixe (9, 9’) de fluide sur ladite surface optique.
- 2. Ensemble de détection selon la revendication 1, caractérisé en ce que la buse de projection (8, 8’) est configurée pour générer un jet plat (9, 9’) défini par un grand angle d’ouverture (et) et par un petit angle de visée (β), le grand angle d’ouverture étant inscrit dans un plan passant par la buse de projection (8, 8’) et incluant l’axe de rotation de la surface optique à nettoyer.
- 3- Ensemble de détection selon la revendication 2, caractérisé en ce que l’angle d’ouverture (Cl) du jet plat (9, 9’) est dimensionné et orienté pour que la zone (11, 11’) de projection du jet plat sur la surface à nettoyer (5, 5’) mobile en rotation corresponde à une génératrice (12, 12’) d’une surface de révolution formant ladite surface à nettoyer.
- 4. Ensemble de détection selon l’une quelconque des revendications 2 ou 3> caractérisé en ce que l’angle d’ouverture (d) du jet plat (9, 9’) a une valeur comprise entre 10° et 120°.
- 5- Ensemble de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 4> caractérisé en ce que la surface à nettoyer (5, 5’) est plane.
- 6. Ensemble de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 4> caractérisé en ce que la surface à nettoyer (5, 5’) est convexe.
- 7- Ensemble de détection selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface à nettoyer de l’élément optique (5) est une pièce de révolution présentant une forme de portion de sphère.WFR3197
- 8. Ensemble de détection selon la revendication 6, caractérisé en ce que la surface à nettoyer de l’élément optique (5’) est une pièce de révolution cylindrique.
- 9- Système d’assistance à la conduite pour véhicule automobile équipé d’au moins un 5 ensemble de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.
- 10. Procédé de fonctionnement d’un ensemble de détection selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu’il comprend au moins les étapes suivantes :- une étape préliminaire de détection d’au moins une salissure sur la surface optique,10 - une étape d’activation des moyens de mise en rotation (7, 7’) de la surface optique autour d’un axe de rotation (X) si au moins une salissure est détectée,- une étape d’activation des moyens de projection (8, 8’) de fluide de nettoyage et/ou de séchage vers la surface optique à nettoyer si la rotation de la surface optique autour de l’axe de rotation (X) n’a pas permis d’éliminer, par effet centrifuge, les salissures
- 15 préalablement détectées sur la surface optique.
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