FR3124995A1 - Système de nettoyage d’une surface de détection d’un capteur - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système de nettoyage (1) d’une surface de détection d’un capteur, caractérisé en ce que ledit système de nettoyage (1) comprenant :- un dispositif de nettoyage (10) comprenant une pluralité de canules (100) configurées pour déposer des gouttes (g1) de liquide (Lq) sur une surface d’accélération située en amont de ladite surface de détection, - un réservoir (11) connecté audit dispositif de nettoyage (10) et configuré pour stocker ledit liquide (Lq), - un dispositif d’accélération (12) du déplacement desdites gouttes (g1) de liquide (Lq) de ladite surface d’accélération sur ladite surface de détection. Figure pour l’abrégé : figure 1
Description
La présente invention se rapporte à un système de nettoyage d’une surface de détection d’un capteur pour véhicule. Elle trouve une application particulière mais non limitative dans le domaine des véhicules ou dans le domaine du bâtiment.
Il est connu de l’homme du métier d’avoir un système de nettoyage d’une surface de détection d’un capteur pour véhicule qui comprend un dispositif de projection d’un flux d’air qui projette un flux d’air sur la surface de détection dudit capteur afin d’enlever des éléments obstruants se trouvant sur ladite surface de détection qui obstruent et perturbent le champ de vision dudit capteur et ainsi nettoyer ladite surface de détection desdits éléments obstruants. Ces éléments obstruants sont des gouttes d’eau ou des poussières. La surface de détection est la surface se trouvant dans le champ de vision du capteur.
Un inconvénient de cet état de la technique antérieur est que le système de nettoyage n’est pas efficace si les gouttes d’eau ou poussières sont petites. Elles sont trop difficiles à enlever avec le flux d’air, à moins d’avoir un dispositif de projection d’un flux d’air très puissant, mais qui devient alors trop encombrant et trop coûteux.
La présente invention vise à proposer un système de nettoyage d’une surface de détection d’un capteur pour véhicule qui permette d’effectuer un nettoyage efficace de la surface de détection d’un capteur pour véhicule.
A cet effet, l’invention propose un système de nettoyage d’une surface de détection d’un capteur caractérisé en ce que ledit système de nettoyage comprenant :
- un dispositif de nettoyage comprenant une pluralité de canules configurées pour déposer des gouttes de liquide sur une surface d’accélération située en amont de ladite surface de détection,
- un réservoir connecté audit dispositif de nettoyage et configuré pour stocker ledit liquide,
- un dispositif d’accélération du déplacement desdites gouttes de liquide de ladite surface d’accélération sur ladite surface de détection.
- un dispositif de nettoyage comprenant une pluralité de canules configurées pour déposer des gouttes de liquide sur une surface d’accélération située en amont de ladite surface de détection,
- un réservoir connecté audit dispositif de nettoyage et configuré pour stocker ledit liquide,
- un dispositif d’accélération du déplacement desdites gouttes de liquide de ladite surface d’accélération sur ladite surface de détection.
L’utilisation de gouttes de liquide pour nettoyer la surface de détection du capteur et l’accélération de ses gouttes de liquide permet d’avoir suffisamment d’énergie cinétique pour entraîner les éléments obstruants qui sont sur la surface de détection du capteur, et ainsi les évacuer en dehors de ladite surface de détection de sorte que cette dernière soit propre, et ce quelque soit la taille desdits éléments obstruants.
Selon des modes de réalisation non limitatifs, ledit système de nettoyage peut comporter en outre une ou plusieurs caractéristiques supplémentaires prises seules ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, parmi les suivantes.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit capteur est un capteur optique.
Selon un mode de réalisation non limitatif,
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite surface de détection et ladite surface d’accélération font partie dudit capteur, ou
- ladite surface de détection et ladite surface d’accélération ne font pas partie dudit capteur.
- ladite surface de détection et ladite surface d’accélération ne font pas partie dudit capteur.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites gouttes ont un volume compris entre 2μl et 50μl.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit réservoir est configuré pour recevoir un liquide de tension de surface supérieure à une tension de surface de ladite surface de détection.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites canules sont espacées les unes des autres de sorte que lesdites gouttes forment un front d’eau.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite surface de détection et ladite surface d’accélération sont sur un même plan.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de nettoyage comprend en outre une rampe perforée connectée d’un côté auxdites canules et d’un autre côté audit réservoir.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de nettoyage comprend en outre un élément support de ladite rampe perforée.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit capteur est un capteur de véhicule.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit capteur est un radar, un lidar ou une caméra.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit capteur est un capteur de bâtiment.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit capteur est un panneau solaire ou un panneau photovoltaïque.
Selon un mode de réalisation non limitatif, une partie de la surface de détection est partiellement confondue avec une partie de la surface d’accélération.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif d’accélération est :
- un dispositif de projection d’un flux d’air, ou
- un dispositif composé d’un maillage d’électrodes configuré pour être traversé par un courant électrique, ou
- un dispositif configuré pour créer un effet Leindefrost, ou
- un dispositif composé de particules de polarités différentes.
- un dispositif de projection d’un flux d’air, ou
- un dispositif composé d’un maillage d’électrodes configuré pour être traversé par un courant électrique, ou
- un dispositif configuré pour créer un effet Leindefrost, ou
- un dispositif composé de particules de polarités différentes.
Selon un mode de réalisation non limitatif, la tension de surface du liquide est de 78mJ/m2 et la tension de surface de la surface de détection est de 20mJ/m2.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites canules ont un diamètre compris entre 1 et 6mm.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites canules sont espacées d’une distance égale au diamètre des gouttes +-10%.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites canules sont disposées à une distance de la surface d’accélération comprise entre 0 et 100% du diamètre des gouttes.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ladite surface de détection et ladite surface d’accélération sont inclinées d’un angle d’inclinaison supérieur à 20°.
Selon un mode de réalisation non limitatif, lesdites canules sont configurées pour déposer une goutte à une pression inférieure ou égale à 0.5bar.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de nettoyage comprend en outre un élément en saillie de ladite rampe, configuré pour protéger ladite surface d’accélération.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit élément support est en outre configuré pour recevoir ledit dispositif d’accélération.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit dispositif de nettoyage comprend en outre un distributeur d’eau auxdites canules.
Selon un mode de réalisation non limitatif, ledit distributeur d’eau est disposé entre deux séries de canules réparties de façon symétriques de part et d’autre dudit distributeur d’eau.
Il est en outre proposé un procédé de nettoyage d’une surface de détection d’un capteur pour véhicule, caractérisé en ce que ledit procédé de nettoyage comprend les étapes de :
- déposer des gouttes de liquide sur une surface d’accélération dudit capteur située en amont de ladite surface de détection au moyen d’une pluralité de canules d’un dispositif de nettoyage,
- accélérer le déplacement desdites gouttes de liquide de ladite surface d’accélération sur ladite surface de détection au moyen d’un dispositif d’accélération.
- déposer des gouttes de liquide sur une surface d’accélération dudit capteur située en amont de ladite surface de détection au moyen d’une pluralité de canules d’un dispositif de nettoyage,
- accélérer le déplacement desdites gouttes de liquide de ladite surface d’accélération sur ladite surface de détection au moyen d’un dispositif d’accélération.
L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent :
Les éléments identiques, par structure ou par fonction, apparaissant sur différentes figures conservent, sauf précision contraire, les mêmes références.
Le système de nettoyage 1 d’une surface de détection 20 d’un capteur 2 selon l’invention est décrit en référence aux figures 1 à 9 selon des modes de réalisation non limitatifs.
Le capteur 2 est configuré pour réaliser une fonction de détection. Il comprend un champ de vision, autrement appelé champ de détection.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le capteur 2 est un capteur optique.
Dans des variantes de réalisation non limitatives, le capteur 2 est un lidar, un radar ou une caméra. Dans ce cas, le capteur 2 est configuré pour détecter des objets statiques ou dynamiques. Dans le cas d’un radar, le radar est un capteur configuré pour émettre des ondes radars et recevoir des ondes radars de retour. Dans le cas d’un lidar, le lidar est un capteur configuré pour émettre un faisceau laser émis et recevoir des ondes de retour. Dans le cas d’une caméra, la caméra est configurée pour capter un rayonnement électromagnétique (IR, visible, UV).
Dans d’autres variantes de réalisation non limitatives, le capteur 2 est un panneau solaire ou un panneau photovoltaïque. Dans ce cas, le capteur 2 est configuré pour détecter et capter l’énergie solaire.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le capteur 2 est un capteur de véhicule. Dans un mode de réalisation non limitatif, le véhicule est un véhicule automobile. Par véhicule automobile, on entend tout type de véhicule motorisé. Lorsque le capteur 2 est un capteur de véhicule, et que c’est une caméra, dans un mode de réalisation non limitatif, la caméra est disposée derrière le pare-brise arrière du véhicule vers le haut dudit pare-brise. Dans autre mode de réalisation non limitatif, le capteur 2 est un capteur de bâtiment.
Tel qu’illustré sur la et la , il existe une surface de détection 20 du capteur 2. La surface de détection 20 est la surface au travers de laquelle le capteur 2 réalise sa fonction de détection. La surface de détection 20 est ainsi la surface qui se trouve dans le champ de vision du capteur 2. Elle recouvre ainsi ledit champ de vision. Par exemple, dans le cas du radar, cela signifie que la surface de détection 20 est traversée par les ondes radars émises et les ondes radars de retour. Par exemple, dans le cas du lidar, cela signifie que la surface de détection 20 est traversée par le faisceau laser et les ondes de retour. Comme on va le voir plus loin, la surface de détection 20 est soit associée au capteur 2, soit elle fait partie du capteur 2.
La surface de détection 20 est la surface qui doit être nettoyée lorsqu’elle est recouverte d’éléments g2 qui obstruent le champ de vision du capteur 2 et par conséquent ce dernier ne pourra réaliser correctement sa fonction de détection. De tels éléments g2 sont autrement appelés éléments obstruants g2. Dans des exemples de réalisation non limitatifs, les éléments obstruants g2 sont des gouttes d’eau ou des poussières. Les gouttes d’eau sont des gouttes d’eau qui proviennent de la pluie ou du brouillard. Souvent, ces gouttes d’eau ou poussières sont statiques sur la surface de détection 20.
La surface de détection 20 est autrement appelée surface à nettoyer 20. Dans un exemple non limitatif, la surface à nettoyer 20 est comprise entre 50mm et 300mm. C’est le cas par exemple d’un capteur 2 de véhicule tel qu’une caméra. Dans un exemple non limitatif, la surface à nettoyer 20 est comprise entre 500mm et 1500mm en longueur et largeur. C’est le cas par exemple d’un capteur 2 de bâtiment tel qu’un capteur solaire ou photovoltaïque.
Tel qu’illustré sur la , le système de nettoyage 1 comprend :
- un dispositif de nettoyage 10,
- un réservoir 11,
- un dispositif d’accélération 12.
- un dispositif de nettoyage 10,
- un réservoir 11,
- un dispositif d’accélération 12.
Les éléments du système de nettoyage 1 sont décrits en détail ci-après.
Le réservoir 11 du système de nettoyage 1 est décrit en détail ci-après.
Tel qu’illustré sur la , le réservoir 11 est connecté audit dispositif de nettoyage 10 et est configuré pour stocker un liquide de nettoyage Lq, autrement appelé liquide Lq. Dans un exemple non limitatif, le liquide Lq est de l’eau. Dans un mode de réalisation non limitatif, le liquide Lq possède une tension de surface γ3 supérieure à une tension de surface γ1 de ladite surface de détection 20 et éloignée de ladite tension de surface γ1. Cela permet de faciliter le roulement des gouttes g1 de liquide Lq sur la surface de détection 20. Dans un exemple non limitatif, la tension de surface γ3 est égale à 78mJ/m2(milli-joules/mètre carré). Dans un exemple non limitatif, la tension de surface γ1 est égale à 20mJ/m2(milli-joules/mètre carré) pour une surface hydrophobe. On notera qu’un liquide lave vitre comprend une tension de surface (30mJ/m2) relativement proche de la tension de surface γ1 de la surface de détection 20. Les gouttes g1 de liquide Lq roule donc plus difficilement. Dans la suite de la description, les gouttes g1 de liquide Lq sont autrement appelées gouttes g1.
Le dispositif de nettoyage 10 du système de nettoyage 1 est maintenant décrit en détail ci-après.
Tel qu’illustré sur la , le dispositif de nettoyage 10 est placé à distance de la surface à nettoyer 20. Par ailleurs, tel qu’illustré sur les figures 2 et 5, le dispositif de nettoyage 10 est placé au dessus d’une surface d’accélération 21, notamment ses canules 100 décrites plus loin, pour lui permettre de déposer les gouttes g1 de liquide Lq sur ladite surface d’accélération 21.
La surface d’accélération 21 est une surface sur laquelle des gouttes g1 de liquide Lq vont être déposées par les canules 100 du dispositif de nettoyage 10, et accélérées par le dispositif d’accélération 12 décrit plus loin. La surface d’accélération 21 est située en amont de la surface de détection 20 par rapport au champ de vision du capteur 2. Par « en amont » on entend que la surface d’accélération 21 est située avant la surface de détection 20 dans le sens de propagation du liquide Lq. Dans un mode de réalisation non limitatif, la surface d’accélération 21 comprend une tension de surface γ2 différente de la tension de surface γ1 de ladite surface de détection 20. Cela permet d’obtenir des angles de roulement (appelé en anglais « rolling angle ») de gouttes g1 de liquide Lq supérieurs à 80°, voire supérieurs à 90° ou 160°.
Dans un mode de réalisation non limitatif illustré sur la , la surface de détection 20 et la surface d’accélération 21 sont sur un même plan. Cela permet que les gouttes g1 de liquide Lq glissent plus facilement et évacuent ainsi plus facilement les éléments obstruants g2.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la surface de détection 20 et la surface d’accélération 21 sont inclinées d’un angle d’inclinaison supérieur à 20° par rapport à un axe de référence. Dans une variante de réalisation non limitative, la surface de détection 20 et la surface d’accélération 21 sont inclinées d’un angle d’inclinaison compris entre 20° et 30° par rapport à un axe de référence. Dans un exemple non limitatif, cela s’applique pour un capteur 2 de véhicule tel qu’une caméra située au niveau du pare-brise arrière. L’axe de référence est dans ce cas l’axe véhicule.
Dans un mode de réalisation non limitatif, la surface de détection 20 et la surface d’accélération 21 sont horizontales. Dans un exemple non limitatif, cela s’applique pour un capteur 2 de bâtiment tel qu’un capteur solaire ou photovoltaïque.
On notera que dans ces cas d’inclinaisons entre 20° et 30° ou de non inclinaison, la surface de détection 20 et la surface d’accélération 21 ne sont pas suffisamment inclinées pour que les éléments obstruants g2, notamment lorsqu’ils sont statiques, soient entraînés naturellement par gravité hors de la surface de détection 20.
Dans le cas d’un angle d’inclinaison plus élevé que 30°, les éléments obstruants g2 pourraient être évacuées naturellement par gravité. Cependant le temps d’évacuation par gravité est long ce qui gêne la fonction de détection du capteur 2, voire la rend inefficace, pendant ce temps d’évacuation autrement appelé temps mort. En outre, l’évacuation naturelle par gravité n’est pas assez efficace et il reste toujours des résidus d’éléments obstruants g2.
Dans un premier mode de réalisation non limitatif, la surface de détection 20 et la surface d’accélération 21 ne font pas partie du capteur 2. Ainsi, le système de nettoyage 1 (notamment le dispositif de nettoyage 10 et le dispositif d’accélération 12) est situé à distance du capteur 2 et notamment de la surface à nettoyer 20. Les canules 100 déposent des gouttes g1 sur une surface en dehors du capteur 2. Dans un exemple non limitatif, cela s’applique lorsqu’un capteur 2 est un capteur de véhicule tel qu’une caméra qui est située derrière le pare-brise arrière dudit véhicule. Pour éviter de gêner la visibilité du conducteur, le système de nettoyage 1 n’est pas positionné directement à proximité de la caméra 2 mais plutôt plus éloigné en amont de la caméra 2 à une distance dite zone morte. Le système de nettoyage 1 se situe alors sur le pare-brise à l’extérieur ou sur la carrosserie en hauteur par rapport à la caméra 2. La surface d’accélération 21 et fait ainsi partie dans ce cas du pare-brise ou de la carrosserie, et la surface de détection 20 fait partie du pare-brise.
Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif, ladite surface de détection 20 et la surface d’accélération 21 font partie du capteur 2. Ainsi, le capteur 2 comprend la surface de détection 20, à savoir celle à nettoyer, et la surface d’accélération 21. Ainsi, le système de nettoyage 1 (notamment le dispositif de nettoyage 10 et le dispositif d’accélération 12) est situé à proximité de la surface à nettoyer 20. Les canules 100 déposent des gouttes g1 sur une partie de surface du capteur 2. Dans un exemple non limitatif, cela s’applique lorsqu’un capteur 2 est capteur de bâtiment tel qu’un capteur solaire ou un capteur photovoltaïque. Dans un mode de réalisation non limitatif, la surface totale formée par la surface de détection 20 et la surface d’accélération 21 du capteur 2 est sensiblement rectangulaire. Dans un mode de réalisation non limitatif, la surface totale est comprise entre 100mm et 1500mm. Dans ce cas également, dans un mode de réalisation non limitatif, une partie de la surface d’accélération 21 peut partiellement se confondre avec une partie de la surface de détection 20. Cela signifie que les gouttes g1 de liquide Lq peuvent être accélérées sur une partie de la surface de détection 20.
Dans un troisième mode de réalisation non limitatif, ladite surface de détection 20 fait partie du capteur 2 et la surface d’accélération 21 ne fait pas partie du capteur 2. Ainsi, le capteur 2 comprend la surface de détection 20, à savoir celle à nettoyer, mais pas la surface d’accélération 21. Ainsi, le système de nettoyage 1 (notamment le dispositif de nettoyage 10 et le dispositif d’accélération 12) est situé à proximité de la surface à nettoyer 20. Les canules 100 déposent des gouttes g1 sur une surface en dehors du capteur 2.
Tel qu’illustré sur les figures 1 à 8, le dispositif de nettoyage 10 comprend une pluralité de canules 100.
Dans des modes de réalisation non limitatifs, le dispositif de nettoyage 10 comprend en outre :
- une rampe perforée 101,
- un élément support 102 de ladite rampe perforée 101,
- un distributeur d’eau 103,
- un élément en saillie 104 de la rampe perforée 101.
- une rampe perforée 101,
- un élément support 102 de ladite rampe perforée 101,
- un distributeur d’eau 103,
- un élément en saillie 104 de la rampe perforée 101.
Dans un mode de réalisation non limitatif, le dispositif de nettoyage 10 comprend en outre un élément d’accroche 105.
Les éléments du dispositif de nettoyage 10 sont décrits en détail ci-après.
Les canules 100 sont configurées pour générer et déposer des gouttes g1 de liquide Lq sur la surface d’accélération 21 du capteur 2 située en amont de ladite surface de détection 20.
Dans un mode de réalisation non limitatif, les gouttes g1 ont un volume v0 compris entre 2μl et 50μl (microlitre). Cela permet d’avoir des gouttes g1 suffisamment petites pour limiter la consommation de liquide Lq, et suffisamment grandes pour qu’elles puissent rouler sur la surface d’accélération 21 et sur la surface de détection 20. Elles auront un angle de roulement suffisant.
Dans un mode de réalisation non limitatif, les canules 100 sont configurées pour déposer une goutte g1 à une pression inférieure ou égale à 0.5bar. Les canules 100 fonctionnent ainsi à basse pression ce qui permet de maîtriser la fabrication des gouttes g1 et le dépôt des gouttes g1 sur la surface d’accélération 21. Si la pression est trop grande, on aura un jet de liquide Lq plutôt qu’une formation de goutte g1 de liquide Lq.
Dans un mode de réalisation non limitatif, les canules 100 ont un diamètre d1 compris entre 0.5mm et 6 mm (millimètre). On notera qu’avec un diamètre d1 de 0.5mm on peut créer des gouttes g1 de 6mm.
Dans un mode de réalisation non limitatif, les canules 100 sont espacées les unes des autres de sorte à ce que les gouttes g1 déposées forment un front d’eau w1 (autrement appelée en anglais « Wave front » et illustrée sur la ). Dans une variante de réalisation non limitative, les canules 100 sont espacées d’une distance d2 (illustrée sur la ) égale au diamètre d0 des gouttes g1 de plus ou moins 10%. Ce front d’eau w1 est une fusion des gouttes g1 qui se créée après le dépôt desdites gouttes g1 sur la surface d’accélération 21 et va permettre de couvrir plus efficacement toute la surface à nettoyer, à savoir la surface de détection 20. Combiné avec la plage de diamètre d0 de 2μl et 50μl, cela permet d’obtenir une coalescence des gouttes g1 de sorte qu’elles se réunissent en plus grosses gouttes pour former un front d’eau w1.
En outre, les canules 100 sont disposées à une distance d3 (illustrée sur la ) de la surface d’accélération 21 comprise entre 0 et 100% du diamètre d0 des gouttes g1. Les canules 100 sont ainsi calibrées en fonction du diamètre d0 des gouttes g1. Elles sont proches de la surface d’accélération 21. Cette distance d3 est la distance entre le bas des canules 100 et la surface d’accélération 21. Cela permet que les gouttes g1 se détachent des canules 100. A 0%, la goutte g1 est en contact avec la canule 100 et en même temps avec la surface d’accélération 21. A 100%, la goutte g1 n’est plus en contact avec la canule 100 quand elle est en contact avec la surface d’accélération 21. Si la distance d3 est supérieure à 100% du diamètre d0, alors la distance d3 est trop grande, la goutte g1 va prendre de la vitesse en sortie de la canule 100 avant d’exploser et de se diviser en plusieurs petites gouttes sur la surface d’accélération 21. Lorsque les petites gouttes glisseront sur la surface de détection 20 et entraîneront les éléments obstruants g2, il restera des zones entre les petites gouttes où la surface de détection 20 ne sera pas nettoyée. Il restera donc des traces sur la surface de détection 20 ce qui gênera le capteur 2 pour réaliser sa fonction de détection.
La rampe perforée 101 comprend des orifices (non illustrés) dans lesquels s’insèrent les canules 100.
Tel qu’illustré sur les figures 7 à 8, dans un mode de réalisation non limitatif, la rampe perforée 101 et les canules 100 ne forment qu’une seule pièce pour des raisons d’étanchéité. La rampe perforée 101 est connectée d’un côté aux canules 100 et de l’autre côté au réservoir 11 via un tuyau de connexion 106 illustré sur les figures 7 et 8.
Tel qu’illustré sur la , l’élément support 102 de ladite rampe 101 comprend une cavité 1020 dans laquelle ladite rampe 101 peut s’insérer. La cavité 1020 est longitudinale.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’élément support 102 de ladite rampe 101 est en outre configuré pour recevoir le dispositif d’accélération 12. A cet effet, dans un mode de réalisation non limitatif, l’élément support 102 comprend une cavité supplémentaire 1021 dans laquelle le dispositif d’accélération 12 peut s’insérer. C’est le cas, lorsque le dispositif d’accélération 12 comprend un dispositif de projection d’un flux d’air comme décrit plus loin. Tel qu’illustré sur la , dans une variante de réalisation non limitative, la cavité supplémentaire 1021 est disposée au bas de la cavité 1020 et en regard des canules 100.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’élément support 102 comprend en outre un capot de protection 1022 configuré pour protéger le tuyau de connexion 106 décrit précédemment.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’élément support 102 comprend en outre un orifice 1023 dans lequel le distributeur d’eau 103 peut s’insérer pour se connecter au tuyau de connexion 106 comme illustré sur la . Cet orifice 1023 débouche sur la cavité 1020.
Dans un mode de réalisation non limitatif, l’élément support 102 comprend en outre un élément d’appui 1024 configuré pour prendre appui sur un support 3 (illustré sur la ) sur lequel ledit dispositif de nettoyage 10 va se poser. Dans l’exemple non limitatif illustré sur la ledit élément d’appui 1024 est composé de deux pattes d’appui.
Tel qu’illustré sur les figures 7 et 8, le distributeur d’eau 103 est configuré pour distribuer le liquide Lq aux canules 100. La rampe 101 est ainsi connectée au réservoir 11 via le distributeur d’eau 103. Dans un mode de réalisation non limitatif, le distributeur d’eau 103 est relié au réservoir 11 via le tuyau de connexion 106.
Pour obtenir un front d’eau w1 tel que décrit précédemment, dans un mode de réalisation non limitatif, la distribution de liquide Lq dans les canules 100 se fait de manière homogène, continue et pendant une période de temps limitée. Par homogène, on entend que la distribution de liquide Lq permet la création de gouttes g1 de même taille pour toutes les canules 100 en même temps. Par continue, on entend que la distribution de liquide Lq permet la création de gouttes g1 l’une après l’autre par une canule 100. La période de temps limitée permet de diminuer la consommation en liquide Lq. Dans un mode de réalisation non limitatif, la période de temps est de 0.5 seconde. Cela permet de créer un front d’eau w1 ou une ligne de gouttes g1. Dans un mode de réalisation non limitatif, pour avoir une distribution homogène et continue le distributeur d’eau 103 est disposé entre deux séries 100a et 100b (illustrées sur les figures 7 et 8 par exemple) de canules 100 réparties de façon symétrique de part et d’autre du distributeur d’eau 103. Dans un mode de réalisation non limitatif, le distributeur d’eau 103 est en forme de T. On notera que dans le cas où le distributeur d’eau 103 serait disposé à une extrémité de la rampe 101 et non pas au milieu, la distribution d’eau risquerait d’être discontinue et inhomogène. Par inhomogène, on entend une distribution non répartie également, les canules 100 les plus proches recevant plus de liquide Lq que les canules 100 les plus éloignées ce qui pourrait créer des différences de taille entre les gouttes g1 créées.
Dans un mode de réalisation non limitatif, pour créer des séquences d’injection de gouttes g1, le système de nettoyage 1 peut en outre comprend une électrovanne (non illustrée) pour contrôler le temps d’ouverture du distributeur d’eau 103. On aura ainsi une période de temps limitée de distribution d’eau.
Tel qu’illustré sur les figures 5 et 6, l’élément en saillie 104 de ladite rampe 101 est configuré pour protéger la surface d’accélération 21 des agressions extérieures telle que dans des exemples non limitatifs, des salissures, du vent etc. Dans un mode de réalisation non limitatif, l’élément en saillie 104 et l’élément support 102 ne forment qu’une seule pièce. L’élément en saillie 104 s’étend au dessus des canules 100.
Tel qu’illustré sur la , l’élément d’accroche 105 est configuré pour accrocher le dispositif de nettoyage 10 à un support 3 (illustré sur la ) qui fait soit partie du capteur 2, soit qui est indépendant du capteur 2. Ainsi, dans le cas d’un capteur 2 d’un véhicule, dans un exemple non limitatif, le support 3 est la carrosserie du véhicule ou le pare-brise du véhicule. Ainsi, dans le cas d’un capteur 2 d’un bâtiment, tel qu’un capteur solaire ou un capteur photovoltaïque, dans un exemple non limitatif, le support 3 est la structure dudit capteur 2. Dans un exemple non limitatif, l’élément d’accroche 105 est une vis.
Le dispositif d’accélération 12 du système de nettoyage 1 est maintenant décrit en détail ci-après.
Le dispositif d’accélération 12 est configuré pour accélérer le déplacement des gouttes g1 de liquide Lq de ladite surface d’accélération 21 sur ladite surface de détection 20. Cela permet d’entraîner des éléments obstruants g2 tels que dans un exemple non limitatif des gouttes d’eau statiques ou des poussières statiques, qui se trouvent sur la surface de détection 20 et ainsi de les évacuer en dehors de ladite surface de détection 20. Avec ces gouttes g1, on accélère ainsi l’écoulement des éléments obstruants g2 qui pourrait se faire naturellement par gravité pour libérer rapidement la surface de détection 20 qui est la surface de détection du capteur 20, des éléments obstruants g2.
Les avantages d’une telle accélération des gouttes g1 sont décrits ci-après.
En accélérant les gouttes g1, on réduit ainsi le temps de nettoyage de la surface de détection 20. On réduit ainsi le temps mort qui peut exister lorsque le capteur 2 réalise sa fonction de détection, temps mort dû aux éléments obstruants g2 qui gênent ladite fonction de détection.
Par ailleurs, on notera que la viscosité des gouttes g1 change avec la température. Elle augmente quand il fait froid. En accélérant les gouttes g1 au lieu de les laisser rouler naturellement sur la surface d’accélération 21 puis sur la surface de détection 20, on s’affranchit des éléments extérieurs tel que la température ou encore le vent. En effet, sans accélération, s’il fait trop froid, les gouttes g1 risquent de ne pas s’écouler assez rapidement sur la surface d’accélération 21 puis sur la surface de détection 20 et risquent ainsi de ne pas entraîner suffisamment les éléments obstruants g2 de sorte à les évacuer en dehors de la surface de détection 20.
En outre, en accélérant les gouttes g1, on s’affranchit de l’état de surface de la surface de détection 20. En effet, si la surface de détection 20 n’est pas assez hydrophobe, les gouttes g1 vont avoir du mal à rouler de façon naturelle par gravité sur la surface de détection 20 et vont avoir du mal à entraîner efficacement les éléments obstruants g2.
Enfin, en accélérant les gouttes g1, on s’affranchit de l’angle d’inclinaison de la surface de détection 20. En effet, si l’angle d’inclinaison est inférieur à 20%, les gouttes g1 vont avoir du mal à rouler de façon naturelle par gravité sur la surface de détection 20 et vont avoir du mal à entraîner efficacement les éléments obstruants g2.
Ainsi, l’accélération des gouttes g1 permet de leur donner assez d’énergie cinétique pour rouler correctement sur la surface d’accélération 21 et sur la surface de détection 20 et ainsi entraîner efficacement les éléments obstruants g2 de sorte à les évacuer en dehors de la surface de détection 20.
Le dispositif d’accélération 12 est décrit selon différents modes de réalisation non limitatifs ci-après.
Dans un premier mode de réalisation non limitatif illustré sur la et la , le dispositif d’accélération 12 est un dispositif de projection d’un flux d’air. Le dispositif de projection d’un flux d’air est ainsi un ventilateur. Le flux d’air est dirigé sur les gouttes g1 de sorte à les accélérer. Dans un exemple non limitatif, le dispositif de projection d’un flux d’air est placé dans la cavité supplémentaire 1021 de l’élément support 102 de la rampe 101 décrite précédemment.
Dans un deuxième mode de réalisation non limitatif non illustré, le dispositif d’accélération 12 est un dispositif composé d’un maillage d’électrodes configuré pour être traversé par un courant électrique. Le courant électrique est alternatif. Cela crée un mouvement de reptation aux gouttes g1 pour accélérer leur mouvement. On rend ainsi les gouttes g1 hydrophiles. Ce maillage d’électrodes est intégré dans la surface d’accélération 21.
Dans un troisième mode de réalisation non limitatif, le dispositif d’accélération 12 est un dispositif configuré pour créer un effet Leindefrost en chauffant la surface d’accélération 21. L’effet Leidenfrost est le phénomène qui met en caléfaction une goutte d'un liquide sur une plaque chaude. Ainsi, au lieu de bouillir violemment et de se vaporiser, les gouttes g1 prennent une forme très arrondie et deviennent ultra-mobiles. Dans un exemple non limitatif, la surface d’accélération 21 est chauffée à plus de 160°. Le dispositif d’accélération 12 est placé au niveau de la surface d’accélération 21. Dans un exemple non limitatif, le dispositif d’accélération 12 est un substrat flexible comprenant des éléments piézoélectriques. Dans un autre exemple non limitatif, le dispositif d’accélération 12 est composé de thermo-résistances.
Dans un quatrième mode de réalisation non limitatif, le dispositif d’accélération 12 est un dispositif composé de particules de polarités différentes. Le dispositif d’accélération 12 est intégré dans la surface d’accélération 21, à savoir c’est la surface d’accélération 21 qui est composée de particules de polarités différentes. Au contact de la surface d’accélération 21, les gouttes g1 se polarisent ; la polarisation provoque de petits rebonds des gouttes g1 ce qui entraîne des accélérations desdites gouttes g1.
Ainsi, le système de nettoyage 1 est configuré pour mettre en œuvre un procédé de nettoyage 5 d’une surface de détection 20 d’un capteur 2. Le procédé de nettoyage 5 est illustré sur la comprend ainsi les étapes :
- E1 illustrée F1(g1, 21, 1(100)) de déposer des gouttes g1 de liquide Lq sur une surface d’accélération 21 située en amont de ladite surface de détection 20 au moyen d’une pluralité de canules 100 d’un dispositif de nettoyage 10,
- E2 illustrée F2(g1, 21, 12) d’accélérer le déplacement desdites gouttes g1 de liquide Lq de ladite surface d’accélération 21 sur ladite surface de détection 20 au moyen d’un dispositif d’accélération 12.
- E1 illustrée F1(g1, 21, 1(100)) de déposer des gouttes g1 de liquide Lq sur une surface d’accélération 21 située en amont de ladite surface de détection 20 au moyen d’une pluralité de canules 100 d’un dispositif de nettoyage 10,
- E2 illustrée F2(g1, 21, 12) d’accélérer le déplacement desdites gouttes g1 de liquide Lq de ladite surface d’accélération 21 sur ladite surface de détection 20 au moyen d’un dispositif d’accélération 12.
Bien entendu la description de l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits ci-dessus et au domaine décrit ci-dessus. Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, la surface totale 22 formée par la surface de détection 20 et la surface d’accélération 21 est courbe. Ainsi, dans un mode de réalisation non limitatif, la surface totale 22 est ovale ou ronde. Ainsi, dans un autre mode de réalisation non limitatif, le capteur 2 est un émetteur lumineux tel que dans un exemple non limitatif un phare. Ainsi, dans la description, un exemple non limitatif de capteur 2 situé derrière le pare-brise arrière d’un véhicule a été donné. Mais bien entendu, dans un autre mode de réalisation non limitatif, le système de nettoyage 1 peut s’appliquer également à un capteur 2 situé derrière le pare-brise avant d’un véhicule.
Ainsi, l’invention décrite présente notamment les avantages suivants :
- elle permet de nettoyer efficacement une surface de détection 20 du capteur 2 en combinant l’utilisation de gouttes g1 de liquide Lq et une accélération desdites gouttes g1,
- elle permet de remplacer efficacement une solution utilisant un dispositif de projection d’un flux d’air seul dont le seul flux d’air n’est pas efficace si les éléments obstruants g2 sont trop petits,
- elle est efficace quelque soit la taille des éléments obstruants g2,
- elle permet de traiter de grandes surfaces contrairement à une solution rotative utilisant la force centrifuge pour éliminer les éléments obstruants g2,
- elle permet d’éviter d’avoir des pièces en vibration contrairement à une solution utilisant les ultrasons pour éliminer les éléments obstruants g2 ; c’est une solution applicable sur des pièces en polymères,
- elle permet d’adresser la même taille de capteurs 2 que pour les autres solutions utilisées,
- le système de nettoyage 1 peut être placé à distance du capteur 2 et notamment de sa surface de détection 20 pour permettre une bonne intégration du système de nettoyage 1 dans un véhicule,
- c’est une solution qui s’adapte à des capteurs 2 de véhicule se trouvant par exemple derrière le pare-brise arrière ou avant, tel qu’une caméra, pare-brise qui ne peut recevoir de système de nettoyage à proximité dudit capteur 2 mais seulement à distance ; c’est une solution moins encombrante qu’un ou plusieurs dispositifs de projection d’un flux d’air qui devraient être utilisés dans ce cas pour pouvoir générer un flux d’air suffisamment puissant pour parcourir la distance qui le sépare dudit capteur 2 pour le nettoyer.
- elle permet de nettoyer efficacement une surface de détection 20 du capteur 2 en combinant l’utilisation de gouttes g1 de liquide Lq et une accélération desdites gouttes g1,
- elle permet de remplacer efficacement une solution utilisant un dispositif de projection d’un flux d’air seul dont le seul flux d’air n’est pas efficace si les éléments obstruants g2 sont trop petits,
- elle est efficace quelque soit la taille des éléments obstruants g2,
- elle permet de traiter de grandes surfaces contrairement à une solution rotative utilisant la force centrifuge pour éliminer les éléments obstruants g2,
- elle permet d’éviter d’avoir des pièces en vibration contrairement à une solution utilisant les ultrasons pour éliminer les éléments obstruants g2 ; c’est une solution applicable sur des pièces en polymères,
- elle permet d’adresser la même taille de capteurs 2 que pour les autres solutions utilisées,
- le système de nettoyage 1 peut être placé à distance du capteur 2 et notamment de sa surface de détection 20 pour permettre une bonne intégration du système de nettoyage 1 dans un véhicule,
- c’est une solution qui s’adapte à des capteurs 2 de véhicule se trouvant par exemple derrière le pare-brise arrière ou avant, tel qu’une caméra, pare-brise qui ne peut recevoir de système de nettoyage à proximité dudit capteur 2 mais seulement à distance ; c’est une solution moins encombrante qu’un ou plusieurs dispositifs de projection d’un flux d’air qui devraient être utilisés dans ce cas pour pouvoir générer un flux d’air suffisamment puissant pour parcourir la distance qui le sépare dudit capteur 2 pour le nettoyer.
Claims (7)
- Système de nettoyage (1) d’une surface de détection (20) d’un capteur (2), caractérisé en ce que ledit système de nettoyage (1) comprenant :
- un dispositif de nettoyage (10) comprenant une pluralité de canules (100) configurées pour déposer des gouttes (g1) de liquide (Lq) sur une surface d’accélération (21) située en amont de ladite surface de détection (20),
- un réservoir (11) connecté audit dispositif de nettoyage (10) et configuré pour stocker ledit liquide (Lq),
- un dispositif d’accélération (12) du déplacement desdites gouttes (g1) de liquide (Lq) de ladite surface d’accélération (21) sur ladite surface de détection (20). - Système de nettoyage (1) selon la revendication précédente, selon lequel lesdites gouttes (g1) ont un volume (v0) compris entre 2μl et 50μl.
- Système de nettoyage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, selon lequel le liquide (Lq) possède une tension de surface (γ3) supérieure à une tension de surface (γ1) de ladite surface de détection (20).
- Système de nettoyage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, selon lequel lesdites canules (100) sont espacées les unes des autres de sorte que lesdites gouttes (g1) forment un front d’eau (w1).
- Système de nettoyage (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, selon lequel ledit dispositif de nettoyage (10) comprend en outre une rampe perforée (101) connectée d’un côté auxdites canules (100) et d’un autre côté audit réservoir (11).
- Système de nettoyage (1) selon la revendication précédente, selon lequel ledit dispositif de nettoyage (10) comprend en outre un élément support (102) de ladite rampe perforée (101).
- Procédé de nettoyage (5) d’une surface de détection (20) d’un capteur (2) pour véhicule (3), caractérisé en ce que ledit procédé de nettoyage (5) comprend les étapes de :
- déposer des gouttes (g1) de liquide (Lq) sur une surface d’accélération (21) dudit capteur (2) située en amont de ladite surface de détection (20) au moyen d’une pluralité de canules (100) d’un dispositif de nettoyage (10),
- accélérer le déplacement desdites gouttes (g1) de liquide (Lq) de ladite surface d’accélération (21) sur ladite surface de détection (20) au moyen d’un dispositif d’accélération (12).
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Citations (3)
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Patent Citations (3)
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