FR3101303A1 - Dispositif de nettoyage pour système de détection - Google Patents

Abstract

Titre de l'invention : Dispositif de nettoyage pour système de détection La présente invention consiste en un dispositif de nettoyage (4) pour système de détection (2) embarqué sur un véhicule, comprenant une pluralité d’électrodes (5) étant aptes à être traversées par un courant électrique après réception d’un signal (44) émis par un module de commande (42), caractérisé en ce que ledit dispositif de nettoyage (4) comprend un substrat (41) au sein duquel sont disposées les électrodes (5), ledit substrat (41) étant configuré pour être disposé en regard d’une surface externe du système de détection (2) et comprenant au moins un moyen de fixation (9) réversible interagissant avec le système de détection (2). Figure à publier avec l’abrégé : figure 4

Description

Dispositif de nettoyage pour système de détection

La présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de nettoyage d’un véhicule, et concerne plus spécifiquement les dispositifs de nettoyage des systèmes de détection, par exemple optiques ou électromagnétiques, intégrés au véhicule.

Au sein d’une industrie automobile de plus en plus innovante, les systèmes optiques tels que les radars, les caméras de recul ou plus récemment les systèmes LIDAR, ou bien les systèmes électromagnétiques tels que des systèmes RADAR, sont en plein développement, notamment pour les véhicules autonomes. La question du nettoyage de tels systèmes de détection s’est rapidement posée, ces derniers étant généralement disposés sur des zones du véhicule exposées par exemple aux intempéries. En effet, en cas de temps pluvieux, des gouttes de pluies se déposent sur la surface vitrée desdits systèmes de détection et obstruent le champ de détection de ces derniers.

Pour pallier ce problème, il est connu d’utiliser un dispositif de nettoyage comprenant une lame d’essuyage apte à nettoyer une surface vitrée du système de détection. Ce type de solution créé un encombrement mécanique conséquent et n’est donc pas adapté pour tous les systèmes de détection embarqués.

Une solution technique plus récente consiste à intégrer directement dans la surface vitrée du système de détection un dispositif de nettoyage pourvu d’électrodes, ces dernières étant alimentées en courant électrique pour attirer vers elles les gouttes de pluie. L’alimentation électrique des électrodes est réalisée de manière séquencée afin que les gouttes de pluie puissent être entraînées de proche en proche d’une électrode à l’autre selon un sens de déplacement déterminée par le sens du séquençage et permettant leur évacuation. Il est notamment connu de configurer la séquence de l’alimentation électrique des électrodes pour que ces électrodes soient alimentées les unes après les autres selon un sens défini en direction du bord de la surface vitrée où l’on souhaite évacuer les gouttes de pluie.

Tel que cela a été précisé précédemment, le système de détection a pour fonction d’acquérir des données provenant de l’environnement extérieur au véhicule et sa surface vitrée est donc généralement exposée aux projections émanant de la scène de route, en plus de l’être aux intempéries. Ainsi, lorsque le véhicule est en mouvement, il est par exemple possible que des gravillons viennent heurter et endommager la surface externe du système de détection. Il est alors nécessaire de remplacer le système de détection dans son intégralité, pour s’assurer que les fonctions d’assistance à la conduite du véhicule qui se basent sur les informations acquises par ce système de détection soient fiables.

La présente invention s’inscrit dans ce contexte en proposant un dispositif de nettoyage pour un système de détection embarqué sur un véhicule, comprenant une pluralité d’électrodes étant aptes à être traversées par un courant électrique après réception d’un signal émis par un module de commande, caractérisé en ce que ledit dispositif de nettoyage comprend un substrat sur lequel ou dans lequel sont disposées les électrodes, ledit substrat étant configuré pour être disposé en regard d’une surface externe du système de détection et comprenant au moins un moyen de fixation réversible interagissant avec le système de détection.

Le système de détection peut comporter tout type de capteurs/émetteurs, qu'ils soient optiques, électromagnétiques ou encore ultrasoniques.

Plus particulièrement, le système de détection peut prendre la forme par exemple d’un capteur optique de prise de vues tel qu’une caméra. Il peut s’agir d’un capteur CCD (acronyme anglais pour « charged coupled device » signifiant dispositif de transfert de charge) ou bien d’un capteur CMOS comportant une matrice de photodiodes miniatures. Le système de détection peut selon un autre exemple prendre la forme par exemple d’un capteur de rayonnement infrarouge tel qu’une caméra infrarouge. Le système de détection peut également prendre la forme par exemple d’un émetteur lumineux tel qu’un phare ou un dispositif optoélectronique comme une diode électroluminescente.

Alternativement, le système de détection peut prendre la forme par exemple d’un émetteur-récepteur de rayonnement électromagnétique, comme un Radar (« Radio, Détection And Ranging ») pour l’émission et la réception d’ondes radio ou comme un LIDAR, acronyme en anglais de “light detection and ranging” pour la télédétection laser, ou comme un capteur/émetteur Infrarouge pour l’émission et la réception d’ondes infrarouges.

Le système de détection peut également prendre la forme par exemple d’un émetteur-récepteur de rayonnement acoustique pour l’émission et la réception d’onde ultrasonique.

On parlera dans la suite de la description indifféremment de système de détection ou de système optique, étant entendu que tout type de système de détection tel qu’évoqué précédemment pourrait être équipé d’un dispositif de nettoyage.

Le substrat est réalisé dans une matière transparente à l’intérieur de laquelle, ou sur laquelle, sont agencées les électrodes, transparentes également afin de ne pas occulter le champ de détection du système de détection. Le dispositif de nettoyage comprend un module de commande qui est configuré pour émettre un signal à destination des électrodes. Lorsque le signal associé à l’une des électrodes est émis par le module de commande, la branche du circuit électrique sur laquelle est disposée l’électrode correspondante est traversée par un courant électrique. Le courant électrique passant dans l’électrode permet d’attirer vers cette dernière tout fluide s’étant déposé sur le substrat et situé à proximité de l’électrode traversée par le courant électrique, par exemple des gouttes de pluie en cas d’intempérie. L’attirance des gouttes vers une électrode traversée par un courant électrique est due à une polarité opposée entre les gouttes et l’électrode traversée par le courant électrique, qui conduit à un plaquage des gouttes à l’aplomb de l’électrode. Afin de générer un tel phénomène, le courant électrique traversant l’électrode présente une tension comprise entre 0 et 1000 V.

Grâce à une succession de courants électriques traversant plusieurs électrodes tel que cela sera décrit par la suite, il est donc possible de créer un déplacement des gouttes le long du substrat jusqu’à leur évacuation complète.

Le moyen de fixation réversible permet la liaison, de façon amovible, entre le dispositif de nettoyage et la surface externe du système de détection. Le moyen de fixation est avantageusement disposé sur le substrat. Un tel moyen de fixation peut par exemple être de la colle réversible enduisant une portion du substrat, afin que ce dernier puisse être collé contre la surface externe du système de détection, et décollé le cas échéant. Par réversible, on entend que le substrat peut être retiré facilement de la surface externe du système de détection, lorsqu’une action intentionnelle et un effort approprié est réalisé par un utilisateur, par exemple dans le but d’un remplacement dudit substrat. Le moyen de fixation peut également par exemple être une liaison magnétique entre deux aimants, l’un étant disposé sur le substrat, l’autre étant disposé sur la surface externe du système détection. Le substrat et le système détection peuvent également être liés l’un à l’autre par une pince. D’une manière avantageuse, tout moyen de fixation réversible est envisageable, l’essentiel étant qu’il assure un bon maintien du dispositif de nettoyage contre le système de détection, sans engendrer un encombrement mécanique ou une occultation du champ de détection du système de détection, et qu’il permette de retirer le substrat le cas échéant sans endommager la surface optique en regard de laquelle il est disposé.

Le dispositif de nettoyage selon l’invention assure donc deux fonctions. Une première fonction est une fonction de nettoyage permettant l’évacuation des gouttes qui se déposent sur le substrat par exemple lors d’un temps pluvieux et permettant ainsi de libérer le champ de détection du système de détection et de fournir une image nette, via l’alimentation appropriée des électrodes associées à ce substrat. La fixation amovible, ou réversible du substrat, permet dans ce contexte de remplacer facilement celui-ci, par exemple en cas d’électrode défectueuse ou endommagée par une projection de gravillons. De plus, un tel substrat amovible selon l’invention permet l’association du dispositif de nettoyage sur n’importe quel système de détection, y compris les systèmes de détection n’ayant pas été conçus pour intégrer un dispositif de nettoyage de la sorte. Le dispositif de nettoyage selon l’invention peut alors assurer cette fonction en étant fixé à la surface externe de tout système de détection, l’essentiel étant que le substrat présente des dimensions adaptées pour couvrir efficacement la surface externe dudit système de détection. Une deuxième fonction est de fournir une couche de protection au système de détection, et ce afin qu’en cas de projection de gravillons par exemple, la surface externe ne soit pas endommagée. Ainsi, seul le dispositif de nettoyage nécessite d’être changé, laissant le système de détection intact.

Tel qu’évoqué, selon l’invention, les électrodes sont disposées sur ou dans le substrat. En d’autres termes, les électrodes peuvent selon un premier exemple de réalisation être noyées dans la matière du substrat, notamment grâce à une fabrication en surmoulage du substrat sur les électrodes, de manière à assurer l’isolation et la protection des électrodes, et elles peuvent selon un deuxième exemple être disposées directement sur une face du substrat, par exemple par collage. Dans ce deuxième exemple, qui permet une fabrication simplifiée du dispositif de nettoyage, il convient que les électrodes soient disposées sur la face interne du substrat, c’est-à-dire la face du substrat destinée à être agencée contre, ou directement en regard de, la surface externe du système de détection.

Selon une caractéristique de l’invention, le moyen de fixation réversible est disposé en périphérie du substrat. Afin que le moyen de fixation n’occulte pas le champ de détection du système de détection, le moyen de fixation est préférentiellement disposé au niveau des extrémités du substrat. D’une manière avantageuse, le moyen de fixation peut être agencé de manière continue sur l’ensemble de la périphérie du substrat afin d’assurer une mise en position optimale du substrat et de ses électrodes intégrées en regard de la surface optique, ainsi qu’une étanchéité optimale.

Selon une caractéristique de l’invention, le moyen de fixation réversible peut être à connexion adhésive ou magnétique. Comme cela a été mentionné précédemment, le moyen de fixation est réversible afin de faciliter la pose du substrat, ainsi qu’un éventuel remplacement de celui-ci. Le moyen de fixation amovible peut par exemple consister en au moins une bande adhésive au niveau de la périphérie du substrat. Ainsi, la surface externe du système de détection où se fixe la bande adhésive est adaptée afin que le collage et/ou le décollage soient simples à exécuter. Si le moyen de fixation est à connexion magnétique, le substrat comprend une portion aimantée, toujours située en périphérie, et interagit avec une zone également aimantée de la surface externe du système de détection. D’une manière générale, quelle que soit la nature du moyen de fixation, celui-ci garantit la liaison entre le substrat du dispositif de nettoyage et la surface externe du système de détection.

Selon une caractéristique de l’invention, le moyen de fixation peut se présenter sous la forme d’un cadre ou d’un capuchon. Que ce soit sous l’une quelconque des formes précitées, le moyen de fixation peut avoir pour fonction de maintenir le substrat tout en se fixant au système de détection. Un tel mode de réalisation du moyen de fixation peut par exemple se présenter sous la forme d’un cadre qui enserre le système de détection tout en plaquant le substrat contre ce dernier. Le cadre peut par exemple être réglable pour s’adapter à diverses dimensions afin de se fixer à une multitude de systèmes de détection différents. Le maintien mécanique du cadre autour du système de détection peut par exemple être assurée par des languettes qui se clipsent sur le système de détection.

Dans l’hypothèse où le système de détection présente un champ de détection à 360 degrés, le moyen de fixation peut également être un capuchon, de forme cylindrique et qui recouvre le système de détection. Dans ce mode de réalisation, le substrat présente lui aussi une forme cylindrique, s’étendant de façon continue sur toute la circonférence du moyen de fixation afin de couvrir entièrement le champ de détection du système de détection.

Le cadre ou le capuchon est conçu de sorte à ce que lorsque ce dernier est mis en place sur le système de détection, le substrat est disposé en regard de la surface externe du système de détection. Le cadre ou le capuchon peut comprendre le module de commande afin d’éviter des raccords électriques supplémentaires lors de l’installation du dispositif de nettoyage.

Selon une caractéristique de l’invention, le substrat est réalisé dans une matière flexible. La flexibilité du substrat permet à ce dernier de recouvrir efficacement la surface externe du système de détection en épousant les formes de celle-ci, et ce malgré l’hypothèse où ladite surface externe n’est pas totalement plane. Si le substrat est fixé sur un cadre, il est possible de n’effectuer qu’une fixation partielle afin que le substrat conserve un certain degré de liberté pour recouvrir les formes du système de détection tout en restant maintenu mécaniquement au cadre.

Selon une caractéristique de l’invention, le substrat présente un caractère hydrophobe. Le caractère hydrophobe du substrat peut être issu d’un traitement directement dans la matière de celui-ci, ou bien consister en une couche de revêtement hydrophobe disposée sur le substrat. Le caractère hydrophobe du substrat permet à la fois de faciliter l’évacuation des gouttes de manière efficace, autrement dit sans forces de frottements impactantes, et d’éviter les infiltrations de fluide au sein du système de détection.

Il convient de noter que le substrat peut également comprendre une couche diélectrique. Une telle couche diélectrique permet notamment d’isoler électriquement les électrodes, afin d’éviter une potentielle surtension de celles-ci lorsque les gouttes situées sur le substrat sont à proximité des électrodes.

Selon une caractéristique de l’invention, les électrodes sont réparties en groupes d’électrodes, chaque électrode d’un groupe d’électrodes étant parallèles entre elles. Un groupe d’électrodes comprend une pluralité d’électrodes, chacune étant disposée dans la même direction et étant aptes à être traversée par un courant électrique.

Selon une caractéristique de l’invention, le module de commande envoie au moins une suite de signaux vers le groupe d’électrodes, à raison d’un signal par électrode, entrainant un déplacement d’un fluide disposé sur le substrat. On comprend que le module de commande émet dans ce contexte une suite de signaux spécifique à un groupe d’électrodes, avec un signal spécifiquement destiné à l’alimentation d’une électrode. La suite de signaux est dite séquencée, c’est-à-dire que chaque signal de la suite est envoyé à destination de l’électrode correspondante avec un décalage dans le temps l’un par rapport à l’autre. Ainsi, chaque électrode du groupe d’électrodes est traversée par un courant électrique en différé l’une par rapport à l’autre. Le courant électrique traversant chacune des électrodes du groupe d’électrodes est ponctuel. Ainsi, chaque électrode est traversée par un courant électrique qui se coupe de manière simultanée ou sensiblement simultanée au moment où une autre électrode du groupe d’électrodes est traversée à son tour par un courant électrique. Les gouttes sont ainsi attirées d’une électrode à une autre, l’attraction par l’une commençant lorsque l’attraction par l’autre est coupée, ce qui entraîne le mouvement des gouttes le long de la surface vitrée. Il est donc possible de déterminer un sens de déplacement des gouttes le long de la surface vitrée en fonction de la direction de la suite séquencée de signaux émise par le module de commande.

On comprend que le sens de déplacement des gouttes généré à partir du courant électrique traversé par les électrodes est dépendant du séquençage de la suite de signaux générée par le module de commande et n’est à contrario pas dépendant de la direction de celles-ci. Ainsi deux groupes d’électrodes peuvent chacun comprendre des électrodes toutes orientées dans la même direction, les électrodes d’un premier groupe d’électrodes étant parallèles aux électrodes d’un deuxième groupe d’électrodes, mais néanmoins participer à créer un sens de déplacement des gouttes opposé l’un par rapport à l’autre.

La suite de signaux est configurée pour entraîner une traversée de courant électrique au niveau d’une première électrode puis au niveau d’une deuxième électrode. Les gouttes situées à proximité desdites électrodes vont ainsi se déplacer vers la première électrode lorsque celle-ci est traversée par le courant électrique, puis de la première électrode vers la deuxième électrode lorsque cette dernière est à son tour traversée par le courant électrique alors que la première électrode n’est plus traversée par un courant électrique. Dans ce cas, la suite présentant une orientation différente l’une par rapport à l’autre. On définit l’orientation d’une suite séquencée de signaux en considérant la direction d’une droite passant par chacune des électrodes successivement alimentées par les signaux de cette suite, et/ou en considérant le sens défini par l’ordre d’alimentation des électrodes. L’orientation de la suite de signaux spécifique à un groupe d’électrodes peut être parallèle à la direction d’empilement des électrodes de ce groupe d’électrodes, c’est-à-dire la direction le long de laquelle sont agencées les unes à la suite des autres les électrodes de ce groupe. Notamment, cette direction d’empilement peut être perpendiculaire aux électrodes d’un même groupe d’électrodes.

On comprend que les gouttes proches d’un premier groupe d’électrodes sont attirées par les électrodes de ce premier groupe et elles se déplacent successivement d’une électrode à l’autre dans ce premier groupe selon un premier sens de déplacement, alors que les gouttes proches d’un deuxième groupe d’électrodes sont attirées par les électrodes de ce premier groupe, à l’opposé du deuxième groupe, en se déplaçant successivement d’une électrode à l’autre dans ce deuxième groupe selon un deuxième sens de déplacement différent du premier sens de déplacement. Lorsque la direction d’empilement des électrodes varie d’un groupe à l’autre, l’orientation des suites séquencées de signaux propres à chaque groupe est différente en ce que la direction de ces suites séquencées de signaux varie d’un groupe à l’autre. Lorsque la direction d’empilement des électrodes est la même d’un groupe à l’autre, l’orientation des suites séquencées de signaux propres à chaque groupe peut notamment être différente en ce que c’est le sens de ces suites séquencées de signaux, et non plus la direction, qui varie d’un groupe à l’autre. Dans ce dernier cas, le déplacement correspondant des gouttes attirées par le premier groupe d’électrodes est dans un sens opposé à celui du déplacement correspondant des gouttes attirées par le deuxième groupe d’électrodes.

L’invention couvre également un système de détection embarqué sur un véhicule, comprenant un dispositif de nettoyage tel que décrit précédemment, dans lequel le substrat du dispositif de nettoyage est disposé sur une surface externe du système de détection. Le dispositif de nettoyage a pour fonction d’assurer que le champ de détection du système de détection soit dégagé suffisamment longtemps pour réaliser une prise de vue nette de la scène de route, notamment en cas de dépôt de gouttes sur le substrat du dispositif de nettoyage, tout en fournissant une couche protectrice contre les infiltrations et les chocs. Le dispositif de nettoyage, disposé sur une surface externe du système de détection, a donc pour fonction de faire face à des contraintes extérieures risquant de perturber le bon fonctionnement du système de détection.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :

- est une vue générale d’un véhicule comprenant un dispositif de nettoyage selon l’invention,

- est une vue d’un système optique embarqué dans le véhicule,

- est une représentation schématique d’un dispositif de nettoyage apte à équiper le système optique de la figure 2 et sur lequel sont rendus visible des électrodes agencées ici en plusieurs groupes d’électrodes,

- est une représentation schématique d’un premier mode de réalisation du dispositif de nettoyage et du système optique associé, similaire à celui de la figure 2, dans une vue éclatée rendant visible le dispositif de nettoyage avant sa fixation amovible sur le système optique,

- illustre un deuxième mode de réalisation du dispositif de nettoyage disposé sur un système optique similaire à celui illustré sur les figures 2 et 4,

- illustre une variante de la figure 5 avec un agencement particulier d’électrodes linéaires du dispositif de nettoyage,

- illustre une variante des figures 5 et 6 avec un agencement particulier d’électrodes ponctuelles du dispositif de nettoyage.

- illustre un troisième mode de réalisation du dispositif de nettoyage associé à un système optique spécifique.

Les caractéristiques, variantes et les différentes formes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes aux autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolée des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.

Un véhicule automobile 1, visible à la figure 1, est équipé d’un système optique 2, ce système optique 2 étant équipé d’un dispositif de nettoyage selon l’invention ici non visible. Dans l’exemple illustré, il est plus particulièrement rendu visible le système optique 2 disposé dans une calandre 3 du véhicule automobile 1, mais on comprendra de ce qui va suivre qu’un tel système optique 2 pourra être mis en œuvre également ou alternativement à l’arrière ou latéralement par rapport au véhicule automobile 1.

La figure 2 est une vue rapprochée du système optique 2. Ici, le système optique 2 représenté est un système LIDAR, mais l’invention peut s’appliquer sur tout système optique embarqué dans le véhicule. Un système LIDAR est un système de détection par émission et réception d’une onde lumineuse. Le système optique 2 comprend ainsi une zone d’émission 21 et une zone de réception 22. Les rayons lumineux sont émis par le biais de la zone d’émission 21 et la zone de réception 22 est configurée pour récupérer les rayons lumineux réfléchis par les éléments de la scène de route. Le système de détection est ainsi sujet à acquérir une image floue en cas d’intempéries, lorsque des gouttes de pluie se déposent sur la surface de la zone d’émission et/ou de réception

La figure 3 est une représentation schématique d’un dispositif de nettoyage 4 selon l’invention. Le dispositif de nettoyage 4 comporte un substrat 41 dans lequel ou sur lequel sont agencées des électrodes 5 et qui est destiné selon l’invention à être fixé de façon amovible sur le système optique, de manière à pouvoir être disposé contre la surface optique de ce système optique et à pouvoir être retiré facilement pour sa manutention ou son remplacement.

Le substrat 41 est transparent et il est réalisé dans une matière flexible, permettant de lui donner une forme incurvée sans risque de le casser. Le substrat peut par exemple être en poly téréphtalate d’éthylène, également connu sous l’abréviation PET. Le substrat 41 est hydrophobe, soit par traitement direct dans la matière, soit par recouvrement d’un revêtement hydrophobe. D’une manière avantageuse, le substrat 41 est configuré pour que ses dimensions soient identiques ou sensiblement identiques aux dimensions de la surface optique du système optique, par exemple aux dimensions de la surface des zones d’émission et de réception du système optique si l’on se réfère à la figure 2.

Tel qu’évoqué, le dispositif de nettoyage 4 comprend une pluralité d’électrodes 5, disposées dans ou sur le substrat 41 et recouvertes d’une couche de matériau diélectrique, le cas échéant recouverte d’un revêtement hydrophobe tel qu’évoqué précédemment. Toutes ces couches, ainsi que les électrodes, sont transparentes ou sensiblement transparentes afin de ne pas occulter le champ de vision du système optique.

Les électrodes 5 sont dans l’exemple illustré réparties en une pluralité de groupes d’électrodes 6, sans que ceci soit limitatif de ce qui a pu être évoqué précédemment, à savoir la fixation amovible du substrat sur le système optique. Dans ce cas, chacune des électrodes 5 d’un groupe d’électrodes 6 est séparée de l’électrode 5 ou des électrodes 5 voisines d’une distance identique l’une par rapport à l’autre.

Sur la figure 3, le dispositif de nettoyage 4 comprend un premier groupe d’électrodes 6a et un deuxième groupe d’électrodes 6b. Le premier groupe d’électrodes 6a et le deuxième groupe d’électrodes 6b comprennent chacun plusieurs électrodes 5, toutes étant parallèles entre elles au sein d’un même groupe d’électrodes 6 et d’un groupe d’électrodes 6 à l’autre.

Le dispositif de nettoyage 4 comporte un module de commande 42 et des gouttes 8 peuvent par exemple être détectés par un capteur, non représenté sur la figure 3, qui envoie une information de détection 43 au module de commande 42. Le module de commande 42 a pour fonction d’émettre des signaux 44 vers les électrodes 5, plus précisément vers un composant électronique autorisant ou non le passage d’un courant électrique à travers l’électrode 5, suite à la réception de l’information de détection 43.

Plus particulièrement, le module de commande 42 émet une suite 45 de plusieurs signaux 44, chaque signal étant à destination de l’une des électrodes 5, chaque signal permettant notamment d’activer par exemple un interrupteur qui autorise la traversée d’un courant électrique à travers l’électrode correspondante, permettant d’attirer les gouttes 8 vers l’électrode 5 ayant été traversée par ledit courant électrique. Le courant électrique est ponctuel, c’est-à-dire qu’il traverse l’électrode 5 puis est coupé de manière quasiment immédiate, suite à l’ouverture de l’interrupteur mentionné précédemment. L’émission d’une suite 45 de signaux 44 à destination d’électrodes voisines les unes des autres implique donc une succession de traversées de courants électriques de chaque électrode 5, un signal 44 correspondant à un courant électrique traversant une électrode.

Avantageusement, une suite 45 de signaux 44 est adressée à un groupe d’électrodes 6, chaque signal 44 de cette suite étant émis spécifiquement à destination de l’une des électrodes 5 de ce groupe. Une suite 45 comprend donc autant de signaux 44 qu’il y a d’électrodes 5 dans le groupe d’électrodes 6. La succession de courants électriques traversant chaque électrode 5 attire donc les gouttes 8 vers une électrode 5, puis vers l’électrode 5 adjacente, et ainsi de suite. Sur la figure 3, le module de commande 42 est paramétré pour émettre une suite 45 de signaux 44 vers le premier groupe d’électrodes 6a. Les signaux 44 de la suite 45 sont destinés à générer dans un premier temps un courant électrique à travers l’électrode 5 du premier groupe d’électrodes 6a la plus proche du centre du substrat 41. Le signal 44 suivant est destiné à l’électrode 5 adjacente à la précédente, et ainsi de suite jusqu’au dernier signal 44 de la suite 45 qui entraîne la traversée du courant électrique de l’électrode 5 du premier groupe d’électrodes 6a la plus proche d’un premier bord 411 du substrat 41. Les gouttes 8 se déplacent donc le long du premier groupe d’électrodes 6a depuis l’électrode 5 la plus proche du centre du substrat 41 jusqu’à l’électrode 5 la plus proche du premier bord 411 en étant attirées par chacune des électrodes 5 intermédiaires. Les gouttes 8 situées à proximité du premier groupe d’électrodes 6a se déplacent ainsi selon un premier sens de déplacement 7a, selon une direction parallèle à la direction d’empilement des électrodes 5 et selon un sens allant du centre du substrat 41 vers le premier bord 411, et sont donc évacuées hors du substrat 41.

Simultanément à l’envoi de la suite 45 de signaux 44 à destination du premier groupe d’électrodes 6a, le module de commande 42 émet une autre suite 45 de signaux 44 vers le deuxième groupe d’électrodes 6b. La succession de courants électriques émis par le deuxième groupe d’électrodes 6b est identique que pour le premier groupe 6a, à savoir une génération de courants électriques passant à travers l’électrode 5 la plus proche du centre du substrat 41 à l’électrode 5 la plus proche d’un deuxième bord 412, ici un bord opposé au premier bord 411, du substrat 41. Les gouttes 8 situées à proximité du deuxième groupe d’électrodes 6b sont donc mises en mouvement selon un deuxième sens de déplacement 7b, dont la direction est parallèle à la direction d’empilement des électrodes 5 et selon un sens allant du centre du substrat 41 vers le deuxième bord 412, c’est-à-dire ici un sens opposé au premier sens de déplacement 7a.

Dans ce mode de réalisation du dispositif de nettoyage 4, le déplacement global des gouttes 8 suit donc un mouvement allant du centre du substrat 41 jusqu’à chacune de ses extrémités parallèles à la direction des électrodes 5, selon le premier sens de déplacement 7a ou selon le deuxième sens de déplacement 7b. Le dispositif de nettoyage permet donc une évacuation bidirectionnelle des gouttes 8. L’évacuation bidirectionnelle entraîne une distance des gouttes 8 pour être évacuées qui est réduite lorsqu’elle est comparée à la distance moyenne de déplacement des gouttes pour une évacuation unidirectionnelle avec un unique groupe d’électrodes 6 couvrant entièrement le substrat 41. En effet, les gouttes 8 proches du premier bord 411 sont évacuées vers ce même premier bord 411 selon le premier sens de déplacement des gouttes, tandis que les gouttes 8 proches du deuxième bord 412 sont évacuées vers ce même deuxième bord 412, selon le deuxième sens de déplacement des gouttes. Les gouttes 8 sont donc évacuées plus rapidement et assurent une image plus nette du système optique.

Par ailleurs, après l’émission des deux suites 45 de signaux 44 vers les groupes d’électrodes 6, le module de commande 42 est apte à émettre à plusieurs reprises deux nouvelles suites 45 de signaux 44 pour évacuer d’autres gouttes 8 qui se sont déposées entre temps sur le substrat 41. L’émission de deux suites 45 simultanées de signaux 44 forme un cycle d’émission, configuré pour être répétable. Le cycle d’émission dure entre 10 millisecondes et 50 millisecondes. Un tel laps de temps est largement inférieur au temps d’acquisition moyen du système optique qui est d’environ 200 millisecondes. L’image transmise par le système optique est donc maintenue nette au vu de la rapidité d’évacuation des gouttes 8 du substrat 41. Le module de commande 42 répète le cycle d’émission des suites 45 de signaux 44, tant que le capteur détecte des gouttes 8 qui se déposent sur le substrat 41. Le module de commande 42 stoppe les émissions de suites 45 de signaux 44 lorsqu’il ne reçoit plus l’information de détection 43.

On va maintenant décrire plus en détails un premier mode de réalisation du dispositif de nettoyage. La figure 4 est une vue éclatée d’un système optique équipé d’un tel dispositif de nettoyage, qui conformément à l’invention est fixé de manière amovible sur le système optique. Cette figure peut également être considéré comme l’illustration de la mise en place du dispositif de nettoyage 4 sur le système optique 2.

Le système optique 2 est ici conforme à ce qui a été décrit précédemment, et le dispositif de nettoyage 4 est configuré pour recouvrir à la fois la zone d’émission 21 et la zone de réception 22 du système optique 2.

Le substrat 41 présente donc une forme, ici rectangulaire, et des dimensions aptes à reproduire les formes de la surface optique, ou surface externe, du système optique 2. Tel qu’illustré, cette couverture de la surface externe 23 est réalisée par un substrat 41 d’un seul tenant, mais il est possible d’envisager sans sortir du contexte de l’invention que le substrat 41, porteur selon l’invention d’électrodes pour l’évacuation de gouttes, soit réalisé en deux parties distinctes configurées respectivement pour être fixée de manière amovible sur le système optique, l’une partie étant fixée en regard de la zone d’émission 21 et l’autre en regard de la zone de réception 22. Il est dès lors possible de ne changer que l’une ou l’autre des parties en fonction des endommagements des électrodes ou des substrats.

Tel que cela est visible sur la figure 4, la surface externe 23 du système optique 2 est bombée. Le substrat 41 du dispositif de nettoyage 4 étant réalisé dans un matériau flexible, il est possible, lors de la mise en place du dispositif de nettoyage 4 sur le système optique 2, de donner au substrat 41 une forme apte à épouser la forme bombée de la zone d’émission 21 et de la zone de réception 22.

Le substrat 41 est équipé d’un moyen de fixation 9 réversible, c’est-à-dire un moyen de fixation apte à coopérer avec le système optique et un organe de fixation complémentaire pour assurer une fixation amovible du substrat en regard de la surface optique du système optique.

Le moyen de fixation 9 se présente ici sous la forme d’une bande adhésive disposée tout autour du substrat 41, amenée à être appliquée contre une portion de surface adhésive correspondante ménagée sur la surface externe du système optique.

Le moyen de fixation 9 est ici agencée sur la face interne du substrat 41, à savoir la face destinée à être contre la surface externe 23 du système optique 2, et donc la face ici non visible sur la figure 4.

Le moyen de fixation 9 est ici agencé de façon continue sur la totalité du pourtour du substrat 41. De la sorte, lorsque le substrat 41 est fixé sur le système optique, le moyen de fixation 9 associé au substrat permet d’assurer l’étanchéité entre le substrat 41 et la surface externe 23 du système optique 2.

Il est toutefois envisageable que le moyen de fixation 9 ne s’étende que ponctuellement en différents points du substrat, dès lors qu’il permet une fixation suffisamment robuste. Plus particulièrement, on peut prévoir que le moyen de fixation 9 ne couvre que trois côtés du substrat 41, le côté parallèle et proximal à la route ne nécessitant pas nécessaire d’être rendu étanche.

Le substrat 41 est maintenu contre le système optique 2 grâce à la coopération du moyen de fixation 9, ici la bande adhésive, agencée sur la face interne du substrat 41 amenée à être en regard du système optique, avec un organe de fixation complémentaire du système optique.

Une fois le substrat 41 fixé au système optique 2, le dispositif de nettoyage 4 permet d’assurer la fonction d’évacuation des gouttes qui se déposent sur le substrat 41, ladite fonction étant effectuée par le biais des électrodes 5, tel que décrit précédemment.

Les électrodes 5 peuvent aussi bien être noyées dans l’épaisseur du substrat 41 que disposées en surface que celui-ci. Dans ce dernier cas, les électrodes 5 sont disposées sur la face interne du substrat, c’est-à-dire la face interne sur laquelle est disposé le moyen de fixation 9. De la sorte, les électrodes sont agencées entre le substrat et la surface externe du système optique, et sont donc protégées des intempéries par la présence du substrat.

Le substrat 41 comporte également un revêtement hydrophobe sur la face externe, c’est à dire la face soumise aux intempéries, cette face étant opposée à la face sur laquelle sont disposées les électrodes et le moyen de fixation.

Le substrat 41 peut comporter également une couche diélectrique en recouvrement des électrodes, en recouvrement de la face interne du substrat pour être agencées entre les électrodes et la surface externe du système optique.

De par le recouvrement du système optique 2 par le substrat 41, le dispositif de nettoyage 4 garantit également une protection de la surface externe contre l’environnement extérieur et notamment contre les chocs.

On a décrit dans ce qui précède un moyen de fixation amovible sous forme de bande adhésive, mais tout autre moyen de fixation est envisageable, dès lors qu’il permet selon l’invention une fixation réversible et qu’il n’empêche pas le bon fonctionnement du système optique 2 et du dispositif de nettoyage 4.

On va maintenant décrire, en se référant à la figure 5, un deuxième mode de réalisation du dispositif de nettoyage 4 disposé sur le système optique 2.

Tel qu’illustré sur la figure 5, le dispositif de nettoyage 4 comporte un cadre 46 et le substrat 41. Le moyen de fixation du dispositif de nettoyage est dans ce deuxième mode de réalisation réalisé au niveau du cadre 46. Le substrat 41 de ce deuxième mode de réalisation est donc indépendant de la surface externe du système optique 2, en ce sens qu’il peut être plaqué contre la surface externe mais sans y être fixé.

Le système optique 2 est ici un LIDAR, mais tout système optique 2 est envisageable dans la mesure où celui-ci est apte à interagir avec le cadre 46. Le système optique 2 comprend au moins un moyen de fixation 26 configuré pour fixer le système optique 2 à un support mécanique du véhicule automobile et il comprend également, de manière à coopérer avec le moyen de fixation 9 formé sur le cadre 46, au moins un organe de fixation, ici sous la forme d’un clip 25, sur l’une quelconque de ses parois.

Sur la figure 5, le cadre 46 présente une forme rectangulaire mais celui-ci peut prendre n’importe quelle forme, et plus particulièrement une forme adaptée aux dimensions du système optique 2, afin de pouvoir être maintenu autour de celui-ci. Le substrat 41, tout comme sur les figures précédentes, comprend plusieurs groupes d’électrodes 6, donc la fonction est identique à ce qui a été décrit précédemment. Sur la figure 5, les groupes d’électrodes 6 couvrent à la fois la zone d’émission 21 et la zone de réception 22, mais il est envisageable de multiplier le nombre de groupes d’électrodes 6 afin d’avoir deux groupes d’électrodes 6 au niveau de la zone d’émission 21, et deux groupes d’électrodes 6 au niveau de la zone de réception 22, par exemple dans le cas où l’une des zones du système d’optique 2 nécessite un nettoyage plus minutieux que l’autre. Le substrat 41 est fixé au cadre, par exemple par collage. D’une manière avantageuse, le substrat 41 n’est pas fixé au cadre 46 sur toute sa périphérie. Cette fixation partielle offre au substrat 41 un meilleur degré de liberté, et permet donc d’épouser les formes de la surface externe du système optique 2 si cette dernière n’est pas plane. Le substrat 41 peut par exemple être uniquement fixé au cadre 46 par le biais des coins, ou par le biais de deux parois parallèles et opposées entre elles. D’une manière avantageuse, le haut du substrat 41 présente une étanchéité afin que les gouttes ne s’infiltrent pas entre le substrat 41 et la surface externe du système optique 2.

Le module de commande 42 est directement lié au cadre 46, par exemple par le biais d’une des arêtes du cadre 46. Le module de commande 42 peut être fixé sur une quelconque partie du cadre 46, l’essentiel étant qu’il n’interfère pas mécaniquement avec le dispositif de nettoyage 4 ou le système optique 2.

Le moyen de fixation 9 tel qu’évoqué précédemment comprend donc le cadre 46 muni d’une languette d’encliquetage 47. Le cadre 46 est mis en place autour du système optique 2 de sorte à ceinturer ce dernier, et la languette d’encliquetage 47 du cadre 46 est insérée dans le clip 25 du système optique 2. La languette d’encliquetage 47 peut par exemple comprendre une rampe faisant saillie de la base plane de la languette, configurée pour interagir avec le clip 25 du système optique pour réaliser une fixation par encliquetage, c’est-à-dire configurée pour être déformable élastiquement au niveau de la rampe afin de prendre place à l’intérieur du clip 25, et pour opposer une butée au dégagement hors du clip via une paroi d’arrêt.

Le moyen de fixation 9 est configuré de manière à pouvoir détacher le cadre et le substrat associé du système optique 2, par exemple par l’actionnement d’un bouton poussoir au niveau des clips 25, ici non visible et configuré pour déclipser la languette 47 et ainsi permettre le retrait du cadre 46 du système optique 2.

La figure 5, tout comme la figure 4, a illustré un agencement vertical des électrodes, c’est-à-dire un agencement perpendiculaire à la route sur laquelle est situé le véhicule équipé de de dispositif. Des agencements alternatifs sont illustrés sur les figures 6 et 7.

La figure 6 illustre un système optique 2 similaire à celui de la figure 5 notamment dans son interaction avec le dispositif de nettoyage 4. Ce dernier est toutefois différent de ce qui précède en ce que les électrodes sont toutes arrangées horizontalement.

La figure 7 illustre une variante dans laquelle les électrodes ne sont pas ici linéaires mais ponctuelles. Dans l’exemple illustré, chaque électrode a été représentée avec une forme carrée, mais il sera compris que ces électrodes pourraient présenter une forme circulaire. Il doit également être compris que les électrodes ont ici volontairement été surdimensionnées pour les rendre visibles et faciliter la compréhension de cette variante d’agencement. Les électrodes ponctuelles sont agencées en une matrice à deux dimensions, chaque électrodes étant repérée par un abscisse et une ordonnée sur la surface vitrée. Chaque électrode ponctuelle peut dès lors être pilotée indépendamment les unes des autres, ce qui permet une grande flexibilité dans l’orientation des séquences de signaux au sein d’un groupes d’électrodes. Les électrodes ponctuelles peuvent également être regroupées en sous-groupes et être pilotées de la même façon que les autres électrodes au sein de leur sous-groupe.

La figure 8 illustre un troisième mode de réalisation du dispositif de nettoyage 4. Ce troisième mode de réalisation s’applique particulièrement à un système optique 2 présentant un champ de vision à 360 degrés, par exemple un LIDAR différent de celui présenté sur la figure 2.

Le système optique 2 présente une forme cylindrique, de section circulaire, et la surface externe 23 s’étend sur toute la circonférence du système optique 2. Le système optique 2 est ainsi apte à acquérir des images de la scène de route tout autour du véhicule. Le système optique 2 est alimenté électriquement, par exemple par le biais d’un câble 27, relié à un générateur électrique, non représenté sur la figure 8.

Le dispositif de nettoyage 4 se présente sous la forme d’un capuchon 48 comprenant une paroi supérieure 481, une paroi latérale supérieure 482 et une paroi latérale inférieure 483. La paroi supérieure 481 et la paroi latérale supérieure 482 sont au contact l’une par rapport à l’autre.

Le substrat 41 est agencé entre la paroi latérale supérieure 482 et la paroi latérale inférieure 483 et il présente une forme complémentaire à celle de la surface externe 23 du système optique, de manière à s’étendre en regard de cette surface externe. Il en résulte que la paroi supérieure 481, la paroi latérale supérieure 482, la paroi latérale inférieure 483 et le substrat 41 définissent ensemble un volume interne apte à loger le système optique 2.

Conformément à ce qui a été décrit précédemment, le substrat 41 comprend une pluralité d’électrodes 5, qui dans ce mode de réalisation est disposée selon une direction horizontale, c’est-à-dire de manière parallèle au plan formé par la paroi supérieure 481. La direction horizontale des électrodes 5 entraîne un déplacement vertical des gouttes.

Le mode de fonctionnement des électrodes 5 entraînant l’évacuation des gouttes est identique à ce qui a été décrit précédemment. A cet effet, le module de commande 42 peut par exemple être disposé au niveau de la paroi supérieure 481.

La paroi latérale inférieure 483 est pourvue d’une échancrure 49 présentant une dimension similaire à la dimension du câble 27.

Lorsque le capuchon 48 est mis en place, le substrat 41 est en regard de la surface externe 23, et ce sur toute la circonférence du système optique 2, et les parois latérales inférieure et supérieure sont disposées verticalement de part et d’autre de la surface externe 23. Le dispositif de nettoyage 4 est ainsi configuré pour libérer le champ de vision de la surface externe 23 du système optique.

Le capuchon 48 est configuré pour être fixé de manière amovible sur le système optique, conformément à l’invention. Notamment, le capuchon 48 peut intégrer, sur la surface interne de l’une et/ou l’autre de la paroi latérale inférieure ou supérieure, et/ou de la paroi supérieure 481, un moyen de fixation adhésif apte à coopérer avec la surface du système optique. Il peut également être prévu que le diamètre interne de la paroi latérale supérieure est ajusté sur le diamètre externe du système optique dans sa partie supérieure, de sorte que le capuchon 48 est emmanché sur le système optique. De la sorte, le capuchon 48 est configuré pour tenir en place sur le système optique 2 et pour pouvoir être retiré facilement. Il est également possible par exemple de modifier la forme de l’échancrure 49 afin de former une fixation de type baïonnette qui assure le maintien du capuchon 48 sur le système optique 2.

Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention.

L’invention, telle qu’elle vient d’être décrite, atteint bien le but qu’elle s’était fixée, et permet de proposer un dispositif de nettoyage d’un système optique couvrant à la fois la fonction d’évacuation de gouttes et de couche protectrice du système optique. Des variantes non décrites ici pourraient être mises en œuvre sans sortir du contexte de l’invention, dès lors que, conformément à l’invention, elles comprennent un dispositif de nettoyage d’un système optique conforme à l’aspect de l’invention.

Claims (10)

1. Dispositif de nettoyage (4) pour système de détection (2) embarqué sur un véhicule, comprenant une pluralité d’électrodes (5) étant aptes à être traversées par un courant électrique après réception d’un signal (44) émis par un module de commande (42), caractérisé en ce que ledit dispositif de nettoyage (4) comprend un substrat (41) sur lequel ou dans lequel sont disposées les électrodes (5), ledit substrat (41) étant configuré pour être disposé en regard d’une surface externe (23) du système de détection (2) et comprenant au moins un moyen de fixation (9) réversible interagissant avec le système de détection (2).
2. Dispositif de nettoyage (4) selon la revendication 1, dans lequel le moyen de fixation (9) réversible est disposé en périphérie du substrat (41).
3. Dispositif de nettoyage (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen de fixation (9) réversible est à connexion adhésive ou magnétique.
4. Dispositif de nettoyage (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le moyen de fixation (9) réversible se présente sous la forme d’un cadre (91) ou d’un capuchon (92).
5. Dispositif de nettoyage (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat (41) est réalisé dans une matière flexible.
6. Dispositif de nettoyage (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le substrat (41) présente un caractère hydrophobe.
7. Dispositif de nettoyage (4) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les électrodes (5) sont réparties en groupes d’électrodes (6), chaque électrode (5) d’un groupe d’électrodes (6) étant parallèles entre elles.
8. Dispositif de nettoyage (4) selon la revendication 7, dans lequel le module de commande (42) envoie au moins une suite (45) de signaux (44) vers le groupe d’électrodes (6), à raison d’un signal (44) par électrode (5), entrainant un déplacement d’un fluide sous forme de gouttes (8) disposé sur le substrat (41).
9. Dispositif de nettoyage (4) selon la revendication 7 ou 8, dans lequel au moins deux groupes d’électrodes (6) sont d’orientation différente l’un par rapport à l’autre.
10. Système de détection (2) embarqué sur un véhicule, comprenant un dispositif de nettoyage (4) selon l’une des quelconques revendications précédentes, dans lequel le substrat (41) du dispositif de nettoyage (4) est disposé sur une surface externe (23) du système de détection (2).