FR3127184A1

FR3127184A1 - Dispositif de nettoyage de capteur lidar

Info

Publication number: FR3127184A1
Application number: FR2209292A
Authority: FR
Inventors: Bence Balint; Guenter Kastinger; Gyorgy Szabo; Janos Simonovics; Mate Hornyak; Michael Schaeuble; Peter Deak; Zoltan Gyonyoru
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2021-09-17
Filing date: 2022-09-15
Publication date: 2023-03-24
Also published as: DE102021210353A1; CN115817408A

Abstract

TITRE : Dispositif de nettoyage de capteur lidar Dispositif de nettoyage de capteur (38a) pour nettoyer sa surface supérieure (10a) ou sa couverture de champ de vision (12a), comprenant une unité de distribution de liquide (16a) pour distribuer un liquide de nettoyage à la surface supérieure (10a) du capteur ou de la couverture (12a) et une unité d’essuyage (26a) pour essuyer la surface (10a) ou la couverture (12a) en les balayant au moins en partie avec un essuie-glace (20a) de l’unité d’essuyage (26a). Le dispositif comprend un élément de rail (22a) et qui réalise aussi une conduite d’alimentation en liquide de nettoyage (24a) de l’unité de distribution de liquide (16a). Figure 3

Description

Dispositif de nettoyage de capteur lidar

DOMAINE DE L’INVENTION

La présente invention se rapporte à un dispositif de nettoyage de capteur notamment à un dispositif de nettoyage d’un capteur lidar pour nettoyer la surface supérieure du capteur ou d’une couverture de champ de vision du capteur, au moins une unité de distribution de liquide de nettoyage sur la surface supérieure du capteur ou celle de la couverture de champ de vision du capteur et une unité d’essuyage pour essuyer la surface supérieure du capteur ou la couverture du champ de vision du capteur en balayant au moins en partie la surface supérieure du capteur ou de la couverture de champ de vision du capteur avec un essuie-glace de l’unité d’essuyage.

Il convient de souligner que dans la description et les revendications, la conjonction "ou" représente la fonction logique "ou inclusif" et "ou exclusif" et remplace l’expression "et/ou".

ETAT DE LA TECHNIQUE

L’efficacité ou la précision des capteurs lidar de véhicule est toujours plus importante pour la tendance qui se développe de la conduite automatique d’un véhicule, dépend fortement de l’état et en particulier de la propreté des surfaces supérieures des capteurs, traversées par le laser lidar. La saleté, les gouttes de pluie, la neige ou des éléments analogues, encombrant cette surface supérieure (ou surface extérieure) peuvent influencer fortement le bon fonctionnement des capteurs lidar. On a déjà proposé des premiers dispositifs de nettoyage de capteurs lidar.

EXPOSE ET AVANTAGES DE L’INVENTION

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et concerne à cet effet un dispositif de nettoyage de capteur lidar du type défini ci-dessus, caractérisé en ce qu’il comprend un élément de rail qui réalise aussi une conduite d’alimentation en liquide de nettoyage de l’unité de distribution de liquide.

Le dispositif de capteur selon l’invention assure un nettoyage à fond et fiable des capteurs lidar. Le dispositif de nettoyage de capteur selon l’invention a en outre l’avantage d’être compact et simple. La réduction du nombre de composants permet également un coût économique.

L’abréviation "lidar" désigne notamment un moyen voisin de celui du radar pour la mesure optique de la distance et de la vitesse. En particulier, les capteurs lidar sont utilisés dans les véhicules automobiles pour détecter l’environnement ou le surveiller. En général, un capteur lidar comprend un système laser qui émet en mode laser et un système de détection recevant le signal réfléchi correspondant aux signaux laser émis et exploite ce signal réfléchi. Le signal laser traverse notamment la surface supérieure (ou surface extérieure) du capteur et, le cas échéant, la couverture du champ de vision du capteur pour l’émission et la réception. La couverture du champ de vision du capteur est, de préférence, transparente. Cette couverture du champ de vision est, par exemple, en verre ou en une matière plastique transparente. La couverture du champ de vision du capteur sert principalement à protéger les composants du capteur lidar.

La couverture du champ de vision du capteur se trouve notamment dans le champ de vision du capteur lidar et couvre, de préférence, au moins en grande partie, le champ de vision du capteur lidar. L’unité de distribution de liquide est notamment réalisée comme unité pour mouiller la surface supérieure du capteur ou la couverture du champ de vision du capteur avec du liquide de nettoyage, c’est-à-dire pour fonctionner comme une unité de projection ou de pulvérisation du liquide de nettoyage sur la surface supérieure ou surface extérieure du capteur ou la couverture du champ de vision du capteur ou encore comme unité soufflante pour souffler sur la surface supérieure du capteur ou la couverture du champ de vision du capteur avec le liquide de nettoyage. L’unité de distribution est prévue pour émettre le liquide de nettoyage en direction de la surface supérieure du capteur ou la couverture du champ de vision du capteur. Le liquide de nettoyage est un liquide de nettoyage, par exemple, de l’eau ou un gaz de nettoyage, par exemple, de l’air. L’unité de distribution de liquide comporte une pompe ou un compresseur pour augmenter la pression de sortie du liquide de nettoyage. La pompe ou le compresseur sont respectivement prévus pour appliquer différents programmes spécifiques de lavage pour les régler. L’expression « prévu pour » est synonyme de « spécialement programmé, conçu, pour équiper » pour assurer une certaine fonction. Le fait qu’un objet soit prévu pour assurer une certaine fonction signifie que l’objet réalise ou applique cette fonction déterminée dans au moins un état d’application ou de fonctionnement.

L’expression « unité d’essuyage » désigne un dispositif de nettoyage mécanique de la surface supérieure du capteur ou de la couverture du champ de vision du capteur. L’unité d’essuyage comprend notamment un essuie-glace avec un bras d’essuie-glace et un balai d'essuie-glace. L’unité d’essuyage comprend en particulier un entraînement d’essuie-glace. L’entraînement d’essuie-glace est notamment un entraînement linéaire, par exemple, un entraînement à vis, un entraînement à bague tournante ou un actionneur linéaire. L’expression balai d'essuie-glace est utilisée ici pour désigner l’élément particulier appliqué contre la surface du capteur à nettoyer, par analogie à un essuie-glace utilisé pour nettoyer une surface vitrée d’un véhicule.

L’entraînement d’essuie-glace est de préférence un entraînement ou moteur électrique. Le balai d'essuie-glace est équipé d’un élément profilé en caoutchouc tel qu’une lèvre d’essuyage pour pousser l’humidité ou la saleté perturbant la surface supérieure du capteur ou la couverture du champ de vision du capteur. En particulier, l’essuie-glace fonctionne avec un mouvement de translation, de préférence en va et vient. L’essuie-glace se déplace ainsi, de préférence, en ligne droite ou parallèlement à la surface supérieure du capteur ou la couverture du champ de vision du capteur. En particulier, l’élément de rail est droit. Cet élément de rail est allongé, c’est-à-dire qu’il a une extension longitudinale maximale correspondant au moins au triple et de préférence au quintuple de l’extension transversale maximale.

L’élément de rail est, de préférence, sous une forme tubulaire. L’élément de rail comporte notamment une surface-enveloppe cylindrique le long de laquelle se guide le mouvement de l’essuie-glace. En variante, on peut également avoir des éléments de rail de forme qui s’écartent de la forme tubulaire/forme cylindrique telle qu’une forme rectangulaire. En particulier, une partie de l’unité d’essuyage, par exemple, le bras d’essuie-glace est monté et guidé sur le côté extérieur de l’élément de rail. La conduite d’alimentation en liquide de nettoyage est notamment installée à l’intérieur de l’élément de rail. En particulier, la conduite d’alimentation en liquide de nettoyage forme un canal à l’intérieur de l’élément de rail. L’élément de rail est au moins en partie creux. L’élément de rail comporte un élément de raccord de tuyau pour raccorder un tuyau à une conduite de liquide de nettoyage. L’élément de raccord de tuyau peut ainsi être compatible pour un simple enfichage (plug and play), par exemple, un raccord rapide ou un raccord de type cardan-Perrot.

Le dispositif de nettoyage de capteur s’installe se fixe se monte sur le boîtier du capteur lidar ou sur une partie de la carrosserie du véhicule. L’élément de rail est installé au-dessus ou en dessous de la surface supérieure du capteur par laquelle sort le signal laser du capteur lidar ou au-dessus ou en dessous de la couverture du champ de vision du capteur. L’élément de rail passe ainsi notamment parallèlement à la surface supérieure du capteur par laquelle le signal laser du capteur lidar sort de la surface de couverture du champ de vision du capteur ou est parallèle à cette surface. En particulier, l’élément de rail est dans la zone proche de la surface supérieure du capteur ou de la couverture du champ de vision du capteur qui est formée de points éloignés au maximum de la surface supérieure du capteur ou de la couverture du champ de vision du capteur à un maximum de 30 mm et de préférence à un maximum de 20 mm. Le dispositif de nettoyage de capteur comporte notamment une unité de commande ou de réglage prévue pour activer le dispositif de nettoyage de capteur (c’est-à-dire l’unité d’essuyage ou l’unité de distribution de liquide) ou de la désactiver.

L’utilisateur peut commander la mise en œuvre (activer) ou la coupure (désactiver) ou encore ces opérations peuvent se faire de manière automatique. De manière préférentielle, l’unité de commande ou de régulation comprend au moins un signal de capteur ou signal de commande du véhicule ou d’un capteur relié à l’unité de commande ou de régulation et qui est activé ou désactivé en fonction des signaux du capteur ou des signaux de commande pour le dispositif de nettoyage de capteur.

Par exemple, l’unité de commande ou l’unité de régulation sont prévues pour activer ou désactiver le dispositif de nettoyage de capteur lorsque l’essuie-glace du véhicule est activé ou désactivé. Par exemple, l’unité de commande ou de réglage du capteur est prévue pour activer ou désactiver le dispositif de nettoyage de capteur en fonction de la détection faite par un capteur de précipitations du véhicule, qui détecte instantanément une précipitation (pluie, neige, etc.). Par exemple, l’unité de commande ou de réglage est prévue pour activer ou désactiver le dispositif de nettoyage de capteur en fonction de ce que le capteur lidar détecte l’encrassage de la surface supérieure du capteur ou de la couverture du champ de vision du capteur (par exemple, par un signal de qualité. L’expression « unité de commande ou de réglage » désigne notamment une unité comportant au moins une électronique de commande. L’expression « électronique de commande » désigne une unité avec un processeur et une mémoire ainsi qu’un programme de fonctionnement enregistré dans la mémoire.

Suivant une autre caractéristique, l’élément de rail comporte une buse, notamment une buse intégrée pour appliquer du liquide de nettoyage de la conduite de liquide de nettoyage sur la surface du capteur ou la couverture du champ de vision du capteur notamment en projetant ou pulvérisant le liquide. Cela permet d’avoir un nettoyage poussé et fiable des capteurs lidar. On a en outre l’avantage de la compacité et de la simplicité du dispositif de nettoyage de capteur. La buse peut être un simple orifice dans l’élément de rail, notamment dans le canal de la conduite de liquide de nettoyage de l’élément de rail. En variante, on peut également avoir des buses ou des formes de buse spécialement réalisées comme par exemple, une buse à projection en éventail. Les orifices de la ou des buses peuvent être de forme cylindrique telles que des perçages ou de forme allongée tels que des trous oblongs ou d’autres formes géométriques. En particulier, l’élément de rail comporte plus d’un orifice ou plus d’une buse. Les buses sont de préférence écartées régulièrement. On a, de préférence plusieurs buses alignées. La ou les orifices ou buses sont réalisés ou installés pour assurer le mouillage complet de la surface supérieure du capteur ou de la couverture du champ de vision du capteur, par exemple, leur forme peut être allongée ou s’étendre sur la plus grande partie de l’extension longitudinale de l’élément de rail ou être en position centrale au milieu avec cette fonction de pulvérisation par un jet en éventail plat. L’expression « buse intégrée » désigne une buse réalisée en une seule pièce avec l’élément de rail, par exemple, un orifice percé dans l’élément de rail.

Suivant une autre caractéristique, l’élément de rail est installé derrière la surface supérieure du capteur ou la couverture du champ de vision du capteur selon le sens donné par la direction de vision du capteur à nettoyer, en particulier, le long de la direction normale orientée à l’opposé de la surface supérieure du capteur et/ou de la surface supérieure de l’élément de couverture de champ de vision du capteur et qui est la direction normale de la surface supérieure du capteur ou celle de la couverture du champ de vision du capteur. Cela se traduit par des propriétés de nettoyage particulièrement avantageuses, notamment cela permet de mouiller directement la surface supérieure à nettoyer. En particulier, l’élément de rail est installé au-dessus (en dessous) et derrière la surface supérieure du capteur ou de la couverture du champ de vision du capteur de façon que le liquide de nettoyage soit appliqué par la buse, en biais à partir du haut (dirigé en biais vers le bas) de la surface à nettoyer.

En variante, l’élément de rail considéré selon la direction de visée du capteur à nettoyer, notamment le long de la direction normale à la surface supérieure de capteur ou à la couverture du champ de vision de capteur s’écarte de la surface supérieure du capteur et/ou de la surface supérieure de la couverture du champ de vision du capteur, et se trouve devant la surface supérieure du capteur ou la couverture du champ de vision du capteur. Il en résulte l’avantage d’une très grande compacité du dispositif de nettoyage de capteur notamment de la combinaison du capteur et de son dispositif de nettoyage.

Dans ces conditions, suivant une autre caractéristique, le dispositif de nettoyage de capteur a un élément de déviation pour dévier le liquide de nettoyage émis par l’unité de distribution de liquide en direction de la surface supérieure du capteur ou dans la direction de la surface supérieure de la couverture du champ de vision du capteur. On a ainsi l’avantage d’une compacité très poussée du dispositif de nettoyage de capteur, en particulier, de la combinaison du capteur et de son dispositif de nettoyage. De plus, cela a l’avantage d’une meilleure intégration du dispositif de nettoyage de capteur dans la forme de la carrosserie en particulier ; la buse est prévue dans ce cas pour distribuer le liquide de nettoyage en direction de l’élément de renvoi pour que le liquide de nettoyage soit réfléchi par l’élément de renvoi en direction de la surface à nettoyer.

En outre et en variante, on peut envisager de supprimer l’élément de renvoi et d’utiliser le vent de circulation produit par le mouvement du véhicule pour dévier le liquide de nettoyage sur la surface supérieure à nettoyer. En particulier, dans ce cas, l’unité de commande ou de réglage est règle la pression de sortie du liquide de nettoyage hors de la buse en fonction de la vitesse de circulation fournie, par exemple, par le tachymètre du véhicule.

Suivant une autre caractéristique, l’élément de rail est monté à rotation pour modifier la direction d’émission du liquide de nettoyage. Cela permet de mouiller avantageusement la surface supérieure à nettoyer et d’optimiser ainsi le rendement ou l’efficacité globale du nettoyage par le dispositif de nettoyage de capteur. En particulier, le montage à rotation de l’élément de rail permet de modifier l’angle par rapport à la surface supérieure à nettoyer, selon lequel le liquide de nettoyage sort de la buse (c’est-à-dire l’angle compris entre la direction d’émission et la surface supérieure à nettoyer. Cette variation de l’angle peut, par exemple, servir à l’application d’un programme de nettoyage spécial pour adapter la direction d’émission aux vitesses du véhicule ou pour rendre maximale la surface mouillée. On peut, par exemple, déplacer le flux de liquide de nettoyage sortant de la buse sur toute la surface supérieure à nettoyer. En particulier, le dispositif de nettoyage du capteur comporte une unité de palier. L’unité de palier comprend, par exemple, un ou plusieurs paliers à billes et/ou paliers lisses qui reçoivent l’unité de rail, de préférence à sa périphérie.

De manière préférentielle, l’unité de palier est prévue à côté du point d’inversion de l’essuie-glace de l’unité d’essuyage. Notamment, dans ce cas, l’élément de raccord de tuyau est réalisé pour découpler la rotation de l’unité de rail par rapport aux tuyaux pour éviter avantageusement de tordre les tuyaux. En particulier, l’élément de raccord de tuyau permet de raccorder rapidement des conduites. De plus, l’élément de raccord de tuyau a, un joint qui évite les fuites de liquide de nettoyage, notamment pendant la rotation de l’élément de rail. De façon préférentielle, l’angle de pivotement maximum de l’élément de rail est inférieur à 90°. Dans certaines applications, on peut toutefois, avoir un angle de pivotement supérieur à 90°. En particulier, le dispositif de nettoyage de capteur comporte une unité d’entraînement en rotation pour assurer le mouvement de rotation de l’unité de rail. L’unité de commande ou de réglage peut commander les mouvements de l’essuie-glace et assurer également la rotation de l’élément de rail. En variante, les unités de commande ou de réglage sont distincts.

Suivant une autre caractéristique, l’unité de commande ou de réglage modifie la position de rotation de l’élément de rail en fonction de la vitesse du véhicule équipé de ce dispositif de nettoyage de capteur. On a ainsi l’avantage d’un mouillage optimum qui notamment dépend principalement de la vitesse de circulation, pour la surface supérieure à nettoyer. En particulier, l’unité de commande ou de réglage oriente la position de rotation de l’élément de rail en fonction de la vitesse du véhicule pour qu’à une première vitesse de circulation, la ou les buses de l’élément de rail soient orientées au moins en partie vers la surface supérieure à nettoyer et en ce que pour une seconde vitesse de circulation supérieure à la première vitesse de circulation, la ou les buses de l’élément de rail sont orientées au moins en partie de façon à s’écarter de la surface supérieure à nettoyer. Si la vitesse de circulation dépasse une certaine valeur (par exemple 50 km/h), le vent de circulation assure la fonction de l’élément de déviation et dirige le liquide de nettoyage vers la surface supérieure nettoyée. Si l’on conservait une direction d’émission dirigée vers la surface supérieure, à des vitesses élevées, le jet de liquide de nettoyage risquerait de ne plus couvrir toute la surface supérieure à nettoyer car le liquide serait dévié trop en avance par le vent de circulation.

Suivant une autre caractéristique, le dispositif de nettoyage de capteur comprend une installation de chauffage pour chauffer le liquide de nettoyage. Il en résulte l’avantage d’une grande disponibilité et d’un rendement de nettoyage particulièrement fort. Notamment cela évite le gel du liquide de nettoyage ou le gel du côté extérieur de l’élément de rail, gênerait le mouvement d’essuyage. L’installation de chauffage comporte, par exemple, un élément chauffant à l’intérieur de la conduite de liquide de nettoyage tel qu’un film chauffant, des fils résistants ou autres. En variante ou en plus, le côté extérieur de l’élément de rail peut porter des éléments chauffants de l’installation de chauffage. En outre, on peut également envisager une installation de chauffage avec des canaux traversés par un liquide caloporteur et qui serait à l’intérieur ou à l’extérieur de la conduite d’alimentation de liquide de nettoyage.

Suivant une autre caractéristique, l’installation de chauffage comporte un capteur de température pour détecter la température extérieure ou la température du liquide de nettoyage ; l’installation de chauffage est commandée en fonction de la mesure fournie par le capteur de température. On peut ainsi envisager comme capteur de température, le capteur de température du véhicule dont les données sont utilisées pour d’autres fonctions du véhicule ou encore un capteur de température spécialement prévu pour le dispositif de nettoyage de capteur. On peut également envisager que l’unité de commande ou de réglage qui commande les mouvements de l’essuie-glace, la pression de la pompe et celle du compresseur et la rotation de l’élément de rail, puisse également commander ou régler l’installation de chauffage. En variante, on peut également avoir des unités de commande ou de réglage distinctes.

L’invention a également pour objet un capteur, notamment un capteur lidar équipé d’une couverture de champ de vision de capteur et d’un dispositif de nettoyage de capteur tel que décrit ci-dessus. L’invention concerne également un véhicule équipé d’un capteur et un procédé de nettoyage du capteur, notamment du capteur lidar à l’aide d’un dispositif de nettoyage de capteur.

La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide de modes de réalisation d’un dispositif de nettoyage de capteur selon l’invention représenté dans les dessins annexés dans lesquels :

vue de devant schématique d’un véhicule équipé d’un capteur muni d’un dispositif de nettoyage de capteur selon l’invention,

vue en perspective schématique de détail du capteur équipé du dispositif de nettoyage de capteur,

vue de côté schématique du capteur équipé du dispositif de nettoyage,

première forme géométrique possible de la section de rail d’un élément de rail du dispositif de nettoyage de capteur,

seconde possibilité de forme géométrique de la section de rail d’un élément de rail du dispositif de nettoyage de capteur,

troisième forme géométrique possible de la section de rail d’un élément de rail du dispositif de nettoyage de capteur,

vue schématique de côté, en coupe, de l’élément de rail muni d’une unité de distribution de liquide du dispositif de nettoyage de capteur et d’une installation de chauffage,

vue de côté schématique de l’élément de rail muni de l’unité de distribution de liquide du dispositif de nettoyage de capteur et d’une variante d’installation de chauffage,

vue de côté schématique de l’élément de rail muni d’une unité de palier du dispositif de nettoyage de capteur pour le montage à rotation de l’élément de rail,

vue de face schématique de l’élément de rail monté à rotation, représenté dans une première position de rotation,

vue de face schématique de l’élément de rail monté à rotation, représenté dans une seconde position de rotation,

ordinogramme schématique d’un procédé de nettoyage du capteur à l’aide du dispositif de nettoyage de capteur,

vue de côté schématique d’un capteur muni d’une variante de dispositif de nettoyage de capteur.

DESCRIPTION DE MODES DE REALISATION DE L’INVENTION

La montre schématiquement un véhicule 40a vu de devant. Le véhicule 4a comporte un capteur 14a. Le capteur 14a est sous la forme d’un capteur lidar. Le véhicule 40a peut comporter d’autres capteurs lidar non représentés de manière explicite à la . Pendant son fonctionnement le capteur est exposé aux saletés, à la pluie et autres éléments réduisant ses capacités ce qui nécessite le nettoyage. Le capteur 14a est orienté dans la direction de visée 30a du capteur. Le capteur 14a est prévu pour détecter des objets situés dans le champ de vision du capteur, dans la direction de visée 30a. Le nettoyage doit se faire, de préférence, également pendant que le véhicule 40 circule. Le capteur 14a comporte à cet effet un dispositif de nettoyage de capteur 38a. Le dispositif de nettoyage de capteur 38a forme un dispositif de nettoyage de capteur lidar.

La montre un détail d’une vue en perspective du capteur 14a équipé du dispositif de nettoyage de capteur 38a. Le capteur 14a comporte une couverture de champ de vision 12a. La couverture de champ de vision 12a est prévue pour protéger les composants fonctionnels du capteur contre les saletés ou les dommages. La couverture de champ de vision 12a forme une surface de capteur 10a. En variante, un composant fonctionnel du capteur peut réaliser directement la surface supérieure 10a du capteur. Le dispositif de nettoyage de capteur 38a est prévu pour nettoyer la surface supérieure 10a. Le dispositif de nettoyage de capteur 38a a une unité de distribution de liquide 16a. L’unité de distribution de liquide 16a distribue du liquide de nettoyage 18a (voir également les figures 4a-4c) sur la surface supérieure (ou surface extérieure) 10a. Le liquide de nettoyage 18a est un liquide de nettoyage tel que de l’eau avec un agent de nettoyage.

La est une vue de côté schématique du capteur 14a équipé du dispositif de nettoyage de capteur 38a. Le dispositif de nettoyage de capteur 38a a une unité d’essuyage 26a (non représentée à la pour des raisons de lisibilité).

L’unité d’essuyage 26a comporte un balai d'essuie-glace 20a. L’unité d’essuyage 26a comporte un bras d’essuie-glace 46a. L’unité d’essuyage 26a essuie la surface supérieure 10a du capteur en la balayant avec l’essuie-glace 20a. L’essuie-glace 20a parcourt la surface supérieure 10a du capteur par un mouvement alternatif, linéaire, le long d’une direction de mouvement d’essuie-glace 48a (voir la ). L’essuie-glace 20a comporte une lèvre d’essuyage 78a pour entrer en contact avec la surface supérieure 10a, au moins au cours du mouvement d’essuyage. Le dispositif de nettoyage de capteur 38a comporte un élément de rail 22a (voir également la ). L’élément de rail 22a sert à guider l’essuie-glace 20a pendant le mouvement de l’essuie-glace. L’élément de rail 22a sert à guider le mouvement d’essuyage selon la direction d’essuyage 48a. L’unité d’essuyage 26a comporte une unité d’entraînement d’essuie-glace (non représentée) pour assurer le mouvement linéaire de l’essuie-glace 20a. Le dispositif de nettoyage de capteur 38a comporte une unité de commande ou de réglage 36a. L’unité de commande ou de réglage 36a est prévue pour commander l’unité d’essuyage 26a notamment le mouvement de l’essuie-glace 20a. L’intérieur de l’élément de rail 22a est creux. L’élément de rail 22a comporte un canal de liquide. L’élément de rail 22a en plus du guidage de l’essuie-glace 20a, forme également une conduite d’alimentation en liquide de nettoyage 24a pour l’unité de distribution de liquide 16a. Dans l’exemple représenté à la , l’élément de rail 22a est installé selon la direction de visée 30a du capteur 14a à nettoyer, derrière la surface supérieure 10a. Dans l’exemple représenté à la , l’élément de rail 22a est installé le long de la direction de visée 30a du capteur 14a à nettoyer, derrière la couverture de champ de vision 12a du capteur.

Les figures 4a-4c montrent des formes de réalisation de l’élément de rail 22a pour différentes géométries de section de rail 52a, 52’a, 52’’a. L’élément de rail 22a comporte au moins une buse 28a, 28’a, 28’’a. La buse 28a, 28’a, 28’’a pulvérise le liquide de nettoyage 18a de la conduite d’alimentation en liquide de nettoyage 24a sur la surface supérieure 10a. La buse 28a, 28’a, 28’’a distribue le liquide de nettoyage 18a dans une direction moyenne de sortie 34a. L’élément de rail 12a selon la comporte une unique buse 28a. L’élément de rail 22a de la comporte deux buses 28’ orientées l’une vers l’autre de façon à se croiser. L’élément de rail 22a de la comporte deux buses 28’’a parallèles. L’élément de rail 22a comporte en outre deux canaux de liquide séparés l’un de l’autre et qui peuvent fournir, par exemple, des liquides de nettoyage 18a, 18a’ différents ou qui se commandent indépendamment l’un de l’autre.

Les angles 70a, 72a représentés à la donnent un exemple d’extension du jet de liquide de nettoyage sortant des buses 28a, 28’a, 28’’a. La partie du jet de liquide de nettoyage qui arrive le plus en haut sur la surface supérieure 10a : c’est-à-dire le plus près de l’élément de rail 22a sous-tend l’angle 70a par rapport à la surface supérieure 10a ; cet angle est compris, de préférence, entre 33,7° et 45°. La partie du jet de liquide de nettoyage qui arrive le plus loin en bas sur la surface supérieure 10a c’est-à-dire qui est le plus éloignée de l’élément de rail 22a sous-tend par rapport à la surface supérieure 10a du capteur, l’angle 72a qui est, de préférence compris entre 1,85° et 10°.

La est une vue de côté schématique, coupée, de l’élément de rail 22a avec l’unité de distribution de liquide 16a. A titre d’exemple, on a présenté trois types différents de buse 28a qui sont toutes réalisables pour tous les éléments de rail 22a : une première buse 28a émettant un jet 54 en forme d’aiguille ; une seconde buse 28a qui émet un jet de pulvérisation 54’a déployé en éventail et une troisième buse 28a qui émet un jet 54’’a déployé selon un rideau. L’unité de distribution de liquide 16a comporte un élément de raccord de tuyau 50a. L’élément de raccord de tuyau 50a est prévu pour être couplé à un tuyau 56a notamment au tuyau d’alimentation en liquide de nettoyage du véhicule 40a. L’unité de distribution de liquide 16a comporte en outre un compresseur 58a. Le compresseur 58a fournit le liquide de nettoyage 18a de la conduite de liquide de nettoyage 24a. Le compresseur 58a met en pression le liquide de nettoyage 18a. Le compresseur 58a peut également être remplacé par une pompe ou être complété par une pompe. L’unité de commande ou de réglage 36a commande ou règle le compresseur 58a.

Le dispositif de nettoyage de capteur 38a comporte une installation de chauffage 42a. L’installation de chauffage 42a chauffe le liquide de nettoyage 18a. En variante ou en plus, l’installation de chauffage 42a chauffe l’élément de rail 22 ou la conduite d’alimentation de liquide de nettoyage 24a. L’installation de chauffage 42a de la comprend des fils résistants 60a. Les fils résistants 60a sont logés à l’intérieur de la conduite de liquide de nettoyage 24a. L’installation de chauffage 42a comporte un capteur de température 64a. Le capteur de température 64a est logé à l’intérieur de la conduite de liquide de nettoyage 24a. Le capteur de température 64a permet de détecter la température du liquide de nettoyage. En variante, le capteur de température 64a peut également être à l’extérieur de la conduite de liquide de nettoyage 24a et mesurer la température extérieure. L’installation de chauffage 42a est commandée en fonction du résultat de la mesure fournie par le capteur de température 64a. La montre une variante d’installation de chauffage 42a qui, à la place des fils résistants 60a comporte un circuit de liquide caloporteur 62a. Le circuit de liquide caloporteur 62a est installé au moins en partie à l’intérieur de la conduite d’alimentation en liquide de nettoyage 24a. L’unité de commande ou de réglage 36a est prévue pour commander ou régler l’installation de chauffage 42a.

L’élément de rail 22a est monté à rotation pour faire varier la direction d’émission 34a du liquide de nettoyage 18a (voir ). L’élément de rail 22a a un axe longitudinal 66a autour duquel cet élément est monté à rotation. L’axe longitudinal 66a est parallèle à la direction principale d’extension de l’élément de rail 22a. L’expression "direction principale d’extension" d’un objet désigne la direction qui est parallèle à l’arête la plus longue du plus petit parallélépipède géométrique qui enveloppe étroitement et complètement l’objet. L’élément de rail 22a est monté à rotation autour de l’axe de symétrie de rotation de l’élément de rail 22a. Le dispositif de nettoyage de capteur 38a a une unité de palier 44a. L’unité de palier 44a comprend un palier à billes ou un palier lisse recevant à rotation l’élément de rail 22a. Le dispositif de nettoyage de capteur 38a comporte une unité d’entraînement en rotation 68a. L’unité d’entraînement en rotation 68a assure le mouvement de rotation de l’élément de rail 22a. L’unité de commande ou de réglage 36a est prévue pour commander l’unité d’entraînement en rotation 68a.

Les figures 7a et 7b montrent une vue de face schématique de l’élément de rail 22a rotatif, présentée dans deux positions de rotation 88a, 90a différentes. La montre la première position de rotation 88a de l’élément de rail 22a ; dans cette position, la direction d’émission 34a de la buse 28a est orientée vers la surface supérieure 10a du capteur. La montre une seconde position de rotation 90a de l’élément de rail 22a dans laquelle la direction d’émission 34a de la buse 28a est orientée de façon opposée à la surface de capteur 10a. L’unité de commande ou de régulation 36a modifie la position de rotation 88a, 90a de l’élément de rail 22a en fonction de la vitesse du véhicule 40 équipé du dispositif de nettoyage de capteur 38a. Dans la première position de rotation 88a, selon la , le véhicule 40 est immobile ou ne se déplace que lentement. La direction du jet de liquide de nettoyage n’est que faiblement influencée par le vent de circulation. Dans la seconde position de rotation 90a, selon la , le véhicule 40a se déplace rapidement (par exemple à une vitesse supérieure à 50 km/h). La direction du jet de liquide de nettoyage est alors influencée fortement par le vent de circulation. Toutes les autres positions de rotation possible entre les deux positions de rotation 88a, 90a des figures 7a, 7b de l’élément de rail 22a sont envisageables. Moins le véhicule 40 circule rapidement et plus l’élément de rail 22a sera proche de la seconde position de rotation 90a selon la .

La est un ordinogramme schématique d’un procédé de nettoyage du capteur 14 à l’aide du dispositif de nettoyage de capteur 38a. Dans la première étape de procédé 74a, le liquide de nettoyage 18a est appliqué par la buse 28a sur la surface supérieure 10a du capteur. Dans l’étape de procédé 76a, la surface supérieure 10a du capteur est essuyée mécaniquement par l’unité d’essuyage 26a. Dans l’étape de procédé 76a, on commande l’essuie-glace 20a selon un mouvement linéaire alternatif de façon que la lèvre d’essuyage 78a du balai d'essuie-glace 20a évacue le liquide et la saleté de la surface supérieure 10a du capteur. Les étapes de procédé 74a, 76a de mouillage et d’essuyage, peuvent ainsi se faire simultanément ou successivement dans le temps. Dans au moins une étape de procédé 80a, on mesure la température extérieure ou la température du liquide de nettoyage 18a. Dans l’étape de procédé 82a, on active ou on désactive l’installation de chauffage 42a en fonction de la température mesurée. Dans l’étape de procédé 84a on détermine la vitesse du véhicule 40a équipé du dispositif de nettoyage de capteur 38a. Dans l’étape de procédé 86a, on fait tourner l’élément de rail 22a et ainsi la buse 28a. Dans l’étape de procédé 86a, pour une vitesse croissante, on écarte, par rotation, la buse 28a par rapport à la surface supérieure 10a du capteur ou pour une vitesse décroissante, on fait tourner la buse 28a vers la surface supérieure 10a du capteur. Dans l’étape de procédé 86a on fait tourner l’élément de rail 22a et avec celui-ci, la buse 28a pour dévier ou faire tourner le jet de liquide de nettoyage sortant de la buse 28a en fonction de la vitesse de circulation, pour traiter une zone aussi grande que possible de la surface de capteur 10a.

La montre un autre exemple de réalisation de l’invention. La description suivante et la se limitent principalement aux différences entre les exemples de réalisation et pour les composants de même référence on se reportera aux figures et à la description des autres exemples de réalisation notamment aux figures 1 à 8. Pour distinguer les exemples de réalisation, le suffixe (a) affecté aux références de l’exemple de réalisation des figures 1 à 8 est remplacé par le suffixe (b) dans l’exemple de réalisation de la .

La est une vue de côté schématique d’un capteur 14b équipé d’une variante de dispositif de nettoyage de capteur 38b. Le capteur 14b comporte une couverture de champ de vision 12b du capteur. La couverture de champ de vision 12b du capteur forme une surface supérieure 10b du capteur. Le dispositif de nettoyage de capteur 38b nettoie la surface supérieure 10b du capteur. Le dispositif de nettoyage de capteur 38b comporte une unité d’essuyage 26b. Le dispositif de nettoyage de capteur 38b comporte un élément de rail 22b. L’élément de rail 22b sert à guider l’essuie-glace 20b de l’unité d’essuyage 26b au cours du mouvement d’essuyage. L’élément de rail 22b assure à côté du guidage de l’essuie-glace 20b également la fonction de conduite de liquide de nettoyage 24b d’une unité de distribution de liquide 16b de la variante de dispositif de nettoyage de capteur 38b. Dans l’exemple de réalisation de la , l’élément de rail 22b est installé selon la direction de visée 30b du capteur 14b à nettoyer, devant la surface de capteur 10b. Dans l’exemple de réalisation de la , l’élément de rail 22b est prévu selon la direction de visée 30b du capteur 14b à nettoyer, devant la couverture de champ de vision de capteur 12b. Le dispositif de nettoyage de capteur 38b comporte en outre un élément de déviation 32b. L’élément de déviation 32b dévie le liquide de nettoyage 18b distribué par l’unité de distribution de liquide 16b dans la direction de la surface supérieure 10b du capteur. L’élément de déviation 32b est prévu pour dévier le liquide de nettoyage 18b distribué par l’unité de distribution de liquide 16b en direction de la surface de la couverture du champ de vision 12b du capteur. En variante, on peut supprimer l’élément de déviation 32b et utiliser uniquement le vent de circulation pour dévier le liquide de nettoyage 18b vers la surface supérieure 10b du capteur. Dans ce cas, il faut commander la distribution du liquide de nettoyage 18b en fonction de la vitesse de circulation.

NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX

Cette nomenclature est limitée aux références numériques sans les suffixes a et b

10 Surface supérieure du capteur

14 Capteur/capteur lidar

16 Unité de distribution de liquide

18 Liquide de nettoyage

20 Essuie-glace

22 Elément de rail

24 Conduite d’alimentation en liquide de nettoyage

26 Unité d’essuyage

28 Buse

30 Direction de visée du capteur

32 Elément de déviation

34 Direction d’émission

36 Unité de commande et/ou de réglage

38 Dispositif de nettoyage de capteur

40 Véhicule

42 Installation de chauffage

46 Bras d’essuie-glace

48 Direction de déplacement de l’essuie-glace

50 Elément de raccord de tuyau

52 Géométrie de section de rail

56 Tuyau

58 Compresseur

60 Fil résistant

64 Capteur de température

66 Axe longitudinal de l’élément de rail

70 Angle d’orientation de la buse

72 Angle d’orientation de la buse

74-80 Etapes du procédé de commande de nettoyage

78 Lame d’essuie-glace

88 Position de rotation de l’élément de rail

90 Position de rotation de l’élément de rail

Claims

Dispositif de nettoyage de capteur (38a-b) notamment dispositif de nettoyage d’un capteur lidar notamment pour nettoyer la surface supérieure (10a-b) du capteur ou d’une couverture de champ de vision (12a-b) d’un capteur (14a-b) notamment d’un capteur lidar, au moins une unité de distribution de liquide (16a-b) pour distribuer un liquide de nettoyage (18a-b) sur la surface supérieure (10a-b) du capteur ou de la couverture de champ de vision (12a,b) du capteur et une unité d’essuyage (26a-b) pour essuyer la surface supérieure (10a-b) du capteur ou la couverture du champ de vision (12a-b) du capteur en balayant au moins en partie la surface supérieure (10a-b) du capteur ou de la couverture de champ de vision (12a-b) du capteur avec un essuie-glace (20a-b) de l’unité d’essuyage (26a-b),
dispositif de nettoyage caractérisé en ce qu’il comprend
un élément de rail (22a-b) et qui réalise aussi une conduite d’alimentation en liquide de nettoyage (24a-b) de l’unité de distribution de liquide (16a-b).
Dispositif de nettoyage de capteur (38a-b) selon la revendication 1,
caractérisé en ce que
l’élément de rail (22a-b) comporte au moins une buse (28a-b) notamment intégrée prévue pour appliquer notamment pulvériser le liquide de nettoyage (18a-b) par la conduite d’alimentation en liquide de nettoyage (24a-b) sur la surface supérieure (10a-b) du capteur ou de la surface de couverture du champ de vision (12a-b) du capteur.
Dispositif de nettoyage de capteur (38a-b) selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l’élément de rail (22a) est situé derrière la surface supérieure (10a) de capteur ou la couverture de champ de vision (12a) de capteur selon la direction de visée (30a) du capteur (14a) à nettoyer.
Dispositif de nettoyage de capteur (38a-b) selon la revendication 1 ou 2,
caractérisé en ce que
l’élément de rail (22b) est situé devant la surface supérieure (10b) de capteur ou de la couverture de champ de vision (12b) de capteur selon la direction de visée (30b) du capteur (14b) à nettoyer.
Dispositif de nettoyage de capteur (38a-b) selon la revendication 4,
caractérisé par
un élément de renvoi (32b) pour dévier le liquide de nettoyage (18b) émis par l’unité de distribution de liquide (16b) en direction de la surface supérieure (10b) du capteur ou en direction de la surface supérieure de la couverture de champ de vision (12b) de capteur.
Dispositif de nettoyage de capteur (38a-b) selon l’une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que
l’élément de rail (22a-b) est monté à rotation pour modifier la direction d’émission (34a-b) du liquide de nettoyage (18a-b).
Dispositif de nettoyage de capteur (38a-b) selon la revendication 6,
caractérisé par
une unité de commande et/ou de réglage (36a-b) pour modifier la position de rotation de l’élément de rail (22a-b) en fonction de la vitesse d’un véhicule (40a-b) équipé du dispositif de nettoyage de capteur (38a-b).
Dispositif de nettoyage de capteur (38a-b) selon l’une des revendications précédentes,
caractérisé par
une installation de chauffage (42a-b) pour chauffer le liquide de nettoyage (18a-b).
Capteur (14a-b) notamment capteur lidar comportant une couverture de champ de vision (12a-b) et un dispositif de nettoyage de capteur (38a-b) selon l’une des revendications précédentes.
Véhicule (40a-b) comportant un ou plusieurs capteurs (14a-b) selon la revendication 9.
Procédé de nettoyage d’un capteur (14a-b) notamment d’un capteur lidar avec un dispositif de nettoyage de capteur (38a-b) selon l’une des revendications 1 à 8.