FR3119589A1 - Module de nettoyage d’un dispositif de protection d’un élément optique - Google Patents

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Abstract

Module de nettoyage (10) d’un dispositif de protection (3) d’un élément optique (1), notamment destiné à équiper un véhicule automobile, le dispositif de protection (3) présentant une surface translucide (5) de protection courbe ayant un axe de courbure (A), le module de nettoyage (10) comportant au moins un balai d’essuyage (7) destiné à venir au contact de la surface translucide (5),le module de nettoyage (10) comportant :- une paroi latérale annulaire (11) rotative formant un disque, l’au moins un balai d’essuyage (7) étant fixé sur la face externe de ladite paroi latérale annulaire (11),- un moteur électrique (13), et- un train épicycloïdal (15) contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire (11), ledit train épicycloïdal (15) comportant un planétaire intérieur (151) coaxial avec la paroi latérale annulaire (11) et mis en rotation par le moteur électrique (13), au moins un satellite (152) fixe et un planétaire externe (153) solidaire de la face interne de la paroi latérale annulaire (11). Figure d’abrégé : Fig 1

Description

Module de nettoyage d’un dispositif de protection d’un élément optique
La présente invention se rapporte au domaine de l’aide à la conduite et notamment aux systèmes d’assistance à la conduite implantés sur certains véhicules automobiles.
Un système d’assistance à la conduite peut comporter au moins un élément optique. L’invention concerne plus particulièrement un module de nettoyage d’un dispositif de protection d’un élément optique d’un tel système d’assistance à la conduite.
L’élément optique d’un système d’assistance à la conduite est configuré pour émettre et/ou capturer des signaux optiques afin de déterminer des scènes de route ou encore un environnement autour du véhicule automobile. Dans le cas d’éléments optiques capturant des signaux optiques, de tels éléments optiques peuvent par exemple être des caméras comprenant au moins une lentille. Par ailleurs, dans le cas d’éléments émettant et capturant des signaux optiques, de tels éléments optiques peuvent utiliser une technologie Lidar (correspondant à l’acronyme anglais de Light Detection And Ranging ou détection et estimation de la distance par la lumière en français).
Actuellement, de nombreux éléments optiques équipent un grand nombre de véhicules automobiles afin de faciliter la mise au stationnement de ce dernier, ou encore pour offrir à ce véhicule automobile une certaine autonomie. Dans ce second cas, on peut citer de façon non limitative les détecteurs de franchissement de ligne, les systèmes de freinage automatique d’urgence, les régulateurs adaptatifs de vitesse, les dispositifs de détection d’angle mort, ou encore certains équipements tels que la technologie Lidar pour les véhicules, pouvant par exemple être des véhicules autonomes.
De tels éléments optiques sont généralement installés à l’extérieur du véhicule automobile, comme par exemple au niveau du toit, des ailes avant ou arrière, des rétroviseurs, ou encore des montants latéraux du pare-brise du véhicule automobile. Ainsi, ces éléments optiques sont fortement exposés aux salissures organiques ou minérales, comme par exemple des poussières ou des insectes, et également aux intempéries qui peuvent laisser des traces d’eau par exemple dans le champ de vision et/ou d’émission de l’élément optique ce qui peut nuire à sa bonne opérabilité et donc à celle du système d’assistance à la conduite.
De plus en plus, certains des systèmes d’assistance à la conduite présentent une surface courbe afin de pouvoir capturer des scènes de route sur un grand angle de vue par exemple, et présentent généralement un rayon de courbure assez faible, c’est-à-dire une courbure forte, pour des raisons d’aérodynamisme par exemple, ou encore pour réduire l’encombrement de ces systèmes d’assistance à la conduite, notamment des éléments ou équipements optiques pour la détection. On peut citer en particulier les systèmes d’assistance à la conduite utilisant la technologie Lidar.
Afin de permettre le nettoyage de ses surfaces courbes, il est connu de munir le véhicule d’un module de nettoyage comportant au moins un balai d’essuyage. Cependant, du fait de la nature courbe de la surface à nettoyer ces modules de nettoyage sont complexes et lourds. De plus, ces modules de nettoyage peuvent être compliqués à installer.
Un des buts de la présente invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l’art antérieur et de proposer un module de nettoyage amélioré.
La présente invention concerne donc un module de nettoyage d’un dispositif de protection d’un élément optique, notamment destiné à équiper un véhicule automobile, le dispositif de protection présentant une surface translucide de protection courbe ayant un axe de courbure, le module de nettoyage comportant au moins un balai d’essuyage destiné à venir au contact de la surface translucide,
le module de nettoyage comportant :
- une paroi latérale annulaire rotative formant un disque, l’au moins un balai d’essuyage étant fixé sur la face externe de ladite paroi latérale annulaire,
- un moteur électrique, et
- un train épicycloïdal contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire, ledit train épicycloïdal comportant un planétaire intérieur coaxial avec la paroi latérale annulaire et mis en rotation par le moteur électrique, au moins un satellite fixe et un planétaire externe solidaire de la face interne de la paroi latérale annulaire.
Selon un aspect de l’invention, le moteur électrique est également contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire.
Selon un autre aspect de l’invention, le moteur électrique est un moteur électrique sans balais.
Selon un autre aspect de l’invention, le module de nettoyage comporte en outre un circuit imprimé de commande du moteur électrique contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire.
Selon un autre aspect de l’invention, le train épicycloïdal comporte trois satellites fixes.
Selon un autre aspect de l’invention, le planétaire externe est une couronne dentée insérée en force contre la face interne de la paroi latérale annulaire.
Selon un autre aspect de l’invention, le planétaire externe est une couronne dentée venant de matière avec la paroi latérale annulaire.
Selon un autre aspect de l’invention, le module de nettoyage comporte un premier côté configuré pour être au contact du dispositif de protection et un deuxième côté configuré pour être à l’air libre, ledit deuxième côté comportant une paroi de protection recouvrant le disque formé par la paroi latérale annulaire.
Selon un autre aspect de l’invention, le module de nettoyage comporte un premier côté configuré pour être au contact du dispositif de protection et un deuxième côté configuré pour être au contact d’un élément de carrosserie du véhicule automobile.
La présente invention concerne également un élément optique destiné à équiper un véhicule automobile et comportant un dispositif de protection, ledit dispositif de protection présentant une surface translucide de protection courbe ayant un axe de courbure, ledit dispositif de protection comportant un module de nettoyage tel que décrit précédemment, le planétaire interne et la paroi latérale annulaire étant coaxiaux avec l’axe de courbure.
Selon un aspect de l’élément optique selon l’invention, le dispositif de protection est cylindrique et que la surface translucide s’étend sur 360°.
Selon un autre aspect de l’élément optique selon l’invention, la surface translucide s’étend sur arc de cercle inférieur à 360°.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, fournie à titre illustratif et non limitatif, et des dessins annexés dans lesquels :
La est une représentation schématique en perspective d’un élément optique selon un premier mode de réalisation avec un module de nettoyage en semi-transparence,
la est une représentation schématique en vue de dessus de l’élément optique et du module de nettoyage de la ,
la est une représentation schématique en perspective d’un balai d’essuyage,
la est une représentation schématique en perspective d’un élément optique selon un deuxième mode de réalisation avec un module de nettoyage,
la est une représentation schématique en perspective d’un élément optique selon un troisième mode de réalisation avec un module de nettoyage.
Les éléments identiques sur les différentes figures portent les mêmes références numériques.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent uniquement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées et/ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
Dans la description suivante, on peut indexer certains éléments ou paramètres, comme par exemple premier élément ou deuxième élément ainsi que premier paramètre et deuxième paramètre, ou encore premier critère et deuxième critère, etc. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques et on peut aisément interchanger de telles dénominations sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n‘implique pas non plus un ordre dans le temps par apprécier tel ou tel critère.
Les figures 1 et 2 montrent un élément optique 1 tel qu’un système d’assistance à la conduite pour véhicule automobile. Le système d’assistance à la conduite 1 comprend au moins un capteur optique (non représenté) logé dans au moins un ensemble de protection de cet élément optique. L’ensemble de protection comporte un dispositif de protection 3 configuré pour être installé sur un élément de carrosserie 9 (visible sur les figures 4 et 5) du véhicule automobile, et un module de nettoyage 10.
Le capteur optique peut être par exemple une caméra configurée pour capturer et transmettre des scènes de route par exemple, ou un capteur optique couplé à un émetteur optique comme une technologie Lidar par exemple, correspondant à l’émission d’un faisceau laser et à la détection de l’écho reçu afin de déterminer la distance séparant le véhicule automobile d’un autre objet, ou encore une combinaison de ces éléments. Le capteur optique est destiné à être logé dans le dispositif de protection 3 correspondant.
De plus, le système d’assistance à la conduite 1 peut notamment comporter plusieurs capteurs optiques qui peuvent être logés dans un dispositif de protection 3 commun. Les capteurs optiques peuvent être agencés de sorte que leurs champs de vision respectifs soient orientés selon différentes directions afin de capturer différentes scènes de route sur un grand angle de vue.
Le dispositif de protection 3 présente une surface translucide 5 de protection courbe avec d’un axe de courbure A au travers de laquelle le capteur de l’élément optique 1 peut appréhender l’environnement extérieur. Cette surface translucide 5 peut être configurée pour être agencée autour de l’élément optique 1 afin de protéger ce dernier de dégradations qu’il pourrait être amené à subir, notamment du fait de projections d’éléments solides d’origines minérales ou organiques, tels que des gravillons ou encore des insectes.
Le module de nettoyage 10 comporte au moins un balai d’essuyage 7 destiné à venir au contact de la surface translucide 5. Plus particulièrement, le module de nettoyage 10 comporte une paroi latérale annulaire 11 rotative formant un disque. Sur la face externe de ladite paroi latérale annulaire 11 est fixé l’au moins un balai d’essuyage 7.
Le module de nettoyage 10 comporte également un moteur électrique 13. Ce moteur électrique 13 peut être plus particulièrement contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire 11 afin de limiter l’encombrement du module de nettoyage 10. Afin de limiter l’épaisseur du module de nettoyage 10, il convient alors d’utiliser un moteur électrique de faible épaisseur et donc relativement plat comme par exemple un moteur électrique sans balais.
Lorsque le moteur électrique 13 est un moteur électrique sans balais et qu’il est contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire 11, la faible épaisseur du moteur électrique 13 permet également au module de nettoyage 10 de comporter en outre un circuit imprimé de commande ‘non représenté) du moteur électrique 13 également contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire 11.
Le module de nettoyage 10 comporte également un train épicycloïdal 15 contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire 11.
Ce train épicycloïdal 15 comporte un planétaire intérieur 151 coaxial avec la paroi latérale annulaire 11 et mis en rotation par le moteur électrique 13. Plus particulièrement, ce planétaire interne 151 est un pignon dont l’axe de rotation est coaxial avec celui de la paroi latérale annulaire 11. Lorsque le moteur électrique 13 est contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire 11, le rotor du moteur électrique 13 peut être plus particulièrement coaxial avec la paroi latérale annulaire 11 et le planétaire interne 151 directement fixé sur ce rotor.
Le train épicycloïdal 15 comporte également au moins un satellite 152 fixe. Par fixe on entend ici que l’au moins un satellite 152 n’a comme degré de liberté qu’une rotation autour de son axe de rotation B. Pour cela, l’au moins un satellite 152 est disposé sur un porte satellite (non visible) lui-même fixé sur un élément fixe comme par exemple le stator du moteur électrique 13 lorsqu’il est contenu dans le disque formé par la paroi latérale annulaire 11. Le porte satellite peut également être fixé sur le support sur lequel vient se fixer le module de nettoyage 10 comme par exemple le dispositif de protection 3 ou un élément de carrosserie 9 du véhicule électrique. Dans l’exemple illustré aux figures 1 et 2, le train épicycloïdal 15 comporte trois satellites 152 disposé à équidistance angulaire les uns des autres.
Le train épicycloïdal 15 comporte enfin un planétaire externe 153 solidaire de la face interne de la paroi latérale annulaire 11. Le planétaire externe 153 peut être par exemple une couronne dentée insérée en force contre la face interne de la paroi latérale annulaire 11. Selon une variante, le planétaire externe 153 peut être une couronne dentée venant de matière avec la paroi latérale annulaire 11, par exemple réalisé par surmoulage.
La montre plus en détail un balai d’essuyage 7 pouvant être fixé sur la face externe de la paroi latérale annulaire 11. Ce balai d’essuyage 7 comporte une lame 70, par exemple métallique, dont une extrémité 71 est destinée à venir se fixer sur la paroi latérale annulaire 11. Cette fixation peut par exemple être réalisée par clipsage de l’extrémité 71 dans un logement dédie sur la paroi latérale 71. D’autres moyens de fixation comme par exemple au moyen de vis peuvent également être envisagés. La lame 70 peut comporter un repliement 72 afin de former un moyen de plaquage élastique du balai d’essuyage 7 contre la surface translucide 5. Enfin, le balai d’essuyage 7 comporte une lèvre 73 destinée à venir contre la surface translucide 5 afin de la racler. Cette lèvre 73 peut être réalisée par exemple en caoutchouc et obtenue par surmoulage sur la lame 70.
Le module de nettoyage 10 de par l’utilisation d’une paroi latérale annulaire 11 rotative, sur laquelle est fixé au moins un balai d’essuyage 7, et mise en rotation par un train épicycloïdal 15, permet un encombrement réduit ainsi qu’une installation aisée et rapide.
Selon un premier mode de réalisation illustré aux figures 1, 2 et 4, le module de nettoyage 10 est configuré pour venir se fixer au-dessus du dispositif de protection 3. Pour cela, le module de nettoyage 10 comporte un premier côté configuré pour être au contact du dispositif de protection 3 et un deuxième côté configuré pour être à l’air libre. Ce deuxième côté comporte une paroi de protection 110 (visible sur la ) recouvrant le disque formé par la paroi latérale annulaire 11. Au niveau de la liaison entre le premier côté du module de nettoyage 10 et du dispositif de protection 3 un joint d’étanchéité par exemple un joint à lèvre ou joint spi peut être installé.
Selon ce premier mode de réalisation, l’alimentation électrique du moteur électrique 13 ou le moyen de mise en rotation du planétaire interne 151 peut notamment passer au travers du dispositif de protection 3, par exemple dans un conduit coaxial avec l’axe de courbure A.
Selon un deuxième mode de réalisation illustré à la , le module de nettoyage 10 peut être disposé entre un élément de carrosserie 9 du véhicule automobile et le dispositif de protection 3. Le module de nettoyage 10 comporte alors un premier côté configuré pour être au contact du dispositif de protection 3 et un deuxième côté configuré pour être au contact de l’élément de carrosserie 9 du véhicule automobile.
Selon ce deuxième mode de réalisation l’alimentation électrique et les moyens de liaison du ou des capteurs optiques de l’élément optique 1 peuvent notamment passer au travers du module de nettoyage 10 par un conduit central coaxial avec l’axe de rotation de la paroi latérale annulaire 11 et du planétaire interne 151.
Que ce soit selon le premier ou le deuxième mode de réalisation, le module de nettoyage 10 est disposé de sorte que le planétaire interne 151 et la paroi latérale annulaire 11 sont coaxiaux avec l’axe de courbure A de la surface translucide 5 courbe. De préférence, le rayon de courbure de la surface translucide et le rayon de la paroi latérale annulaire 11 sont identiques afin que le module de nettoyage 10 forme une extension du dispositif de protection 3.
Selon une première variante illustrée aux figures 1 et 2, la surface translucide 5 s’étend sur arc de cercle inférieur à 360°, de préférence inférieur à 180°. Cela correspond ainsi à un angle de vision de l’élément optique 1 restreint. Selon cette première variante, le module de nettoyage 10 comporte de préférence un seul balai d’essuyage 7. Afin de nettoyer la surface translucide 5, le module de nettoyage 10 entraîne en rotation sa paroi latérale annulaire 11 et le balai d’essuyage 7 en rotation selon un arc de cercle correspondant à celui de la surface translucide 5. Ce mouvement de rotation est réalisé en alternance dans un premier sens puis dans un deuxième sens de sorte à effectuer des allers-retours sur la surface translucide 5.
Selon une deuxième variante illustrée aux figures 4 et 5, le dispositif de protection 3 est cylindrique et la surface translucide 5 s’étend sur 360°. Cela correspond ainsi à un angle de vision possible de l’élément optique 1 sur 360°. Selon cette deuxième variante, le module de nettoyage 10 peut comporter un ou plusieurs balais d’essuyage 7 du moment qu’ils ne gênent pas ou peu les capteurs optiques. Afin de nettoyer la surface translucide 5, le module de nettoyage 10 entraîne en rotation sa paroi latérale annulaire 11 et le balai d’essuyage 7 en rotation dans un sens ou dans l’autre et peut effectuer un ou plusieurs tours complets.
Ainsi, on voit bien que le module de nettoyage 10 de par l’utilisation d’une paroi latérale annulaire 11 rotative, sur laquelle est fixé au moins un balai d’essuyage 7, et mise en rotation par un train épicycloïdal 15, permet un encombrement réduit ainsi qu’une installation aisée et rapide.

Claims (10)

  1. Module de nettoyage (10) d’un dispositif de protection (3) d’un élément optique (1), notamment destiné à équiper un véhicule automobile, le dispositif de protection (3) présentant une surface translucide (5) de protection courbe ayant un axe de courbure (A), le module de nettoyage (10) comportant au moins un balai d’essuyage (7) destiné à venir au contact de la surface translucide (5),
    caractérisé en ce que le module de nettoyage (10) comporte :
    - une paroi latérale annulaire (11) rotative formant un disque, l’au moins un balai d’essuyage (7) étant fixé sur la face externe de ladite paroi latérale annulaire (11),
    - un moteur électrique (13), et
    - un train épicycloïdal (15) contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire (11), ledit train épicycloïdal (15) comportant un planétaire intérieur (151) coaxial avec la paroi latérale annulaire (11) et mis en rotation par le moteur électrique (13), au moins un satellite (152) fixe et un planétaire externe (153) solidaire de la face interne de la paroi latérale annulaire (11).
  2. Module de nettoyage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moteur électrique (13) est également contenu au sein du disque formé par la paroi latérale annulaire (11).
  3. Module de nettoyage (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le moteur électrique (13) est un moteur électrique sans balais.
  4. Module de nettoyage (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le planétaire externe (153) est une couronne dentée insérée en force contre la face interne de la paroi latérale annulaire (11).
  5. Module de nettoyage (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le planétaire externe (153) est une couronne dentée venant de matière avec la paroi latérale annulaire (11).
  6. Module de nettoyage (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte un premier côté configuré pour être au contact du dispositif de protection (3) et un deuxième côté configuré pour être à l’air libre, ledit deuxième côté comportant une paroi de protection (110) recouvrant le disque formé par la paroi latérale annulaire (11).
  7. Module de nettoyage (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte un premier côté configuré pour être au contact du dispositif de protection (3) et un deuxième côté configuré pour être au contact d’un élément de carrosserie (9) du véhicule automobile.
  8. Élément optique (1) destiné à équiper un véhicule automobile et comportant un dispositif de protection (3), ledit dispositif de protection (3) présentant une surface translucide (5) de protection courbe ayant un axe de courbure (A), ledit dispositif de protection (3) comportant un module de nettoyage (10) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le planétaire interne (151) et la paroi latérale annulaire (11) étant coaxiaux avec l’axe de courbure (A).
  9. Élément optique (1) selon la revendication 8 caractérisé en ce que le dispositif de protection (3) est cylindrique et que la surface translucide (5) s’étend sur 360°.
  10. Élément optique selon la revendication 8 caractérisé en ce que la surface translucide (5) s’étend sur arc de cercle inférieur à 360°.
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