FR3141664A1

FR3141664A1 - dispositif de nettoyage d’une surface optique d’un capteur optique, système de détection et véhicule

Info

Publication number: FR3141664A1
Application number: FR2211486A
Authority: FR
Inventors: Yoann Dolle; William Terrasse; Denis Thebault
Original assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Current assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Priority date: 2022-11-04
Filing date: 2022-11-04
Publication date: 2024-05-10

Abstract

L’invention propose un dispositif (10) de nettoyage d’une surface optique d’un capteur optique de véhicule, le dispositif comprenant au moins un segment (14) ayant : une arrivée (18) de fluide de nettoyage ; au moins un canal de circulation de fluide de nettoyage, apte à être alimenté en fluide de nettoyage par l’arrivée de fluide de nettoyage, le canal étant délimité par une base et un couvercle ; au moins une buse (24) de diffusion du fluide de nettoyage vers la surface optique ; au moins une patte (26) de fixation du dispositif au véhicule, l’au moins une patte (26) de fixation et l’au moins une buse (24) sont portées par le couvercle. Le dispositif permet de correctement positionner l’au moins une buse par rapport à la surface optique. L’invention se rapporte aussi à un système de détection et à un véhicule. Figure de l’abrégé : Figure 1

Description

dispositif de nettoyage d’une surface optique d’un capteur optique, système de détection et véhicule

Domaine de l’invention

L’invention concerne un dispositif de nettoyage d’une surface optique d’un capteur optique d’un véhicule, un système de détection comprenant un tel dispositif de nettoyage et un véhicule comprenant un tel système de détection.

Etat de la technique

Les véhicules automobiles sont de plus en plus équipés d’éléments optiques, tels que des capteurs optiques de position. Les capteurs optiques de position ont pour fonction de recueillir des informations sur l'environnement du véhicule, afin notamment de fournir au conducteur une aide à la conduite et/ou à la manœuvre de ce véhicule. A cette fin, un capteur optique est couramment installé sur le véhicule de manière à collecter des informations sur l'environnement du véhicule. Ces capteurs optiques sont toutefois particulièrement exposés aux salissures telles qu'eau sale, poussières ou autres types de projections. Or, de telles salissures forment un obstacle à l'émission et à la réception des informations et peuvent perturber le fonctionnement du capteur optique, voire rendre son fonctionnement impossible.

Il a été proposé d’utiliser des dispositifs de nettoyage d’une surface optique d’éléments optiques pour les débarrasser de ces salissures. Ces dispositifs de nettoyage projettent un jet de fluide de nettoyage sur la surface optique des éléments optiques. Toutefois, les buses orientant le jet ne sont pas toujours correctement positionnées et le jet de fluide de nettoyage n’est pas toujours correctement orienté vers la surface optique. En conséquence, la surface optique n’est pas correctement nettoyée et le fonctionnement du capteur optique est perturbé.

Il y a un besoin pour un dispositif d’essuyage d’une surface optique d’un capteur optique de véhicule qui résout ce problème.

Le but de l’invention est de proposer un dispositif d’essuyage d’une surface optique d’un capteur optique de véhicule permettant de correctement positionner une buse par rapport à la surface optique à nettoyer.

Pour cela l’invention propose un dispositif de nettoyage d’une surface optique d’un capteur optique de véhicule, le dispositif comprenant au moins un segment ayant une arrivée de fluide de nettoyage, au moins un canal de circulation de fluide de nettoyage, apte à être alimenté en fluide de nettoyage par l’arrivée de fluide de nettoyage, le canal étant délimité par une base et un couvercle, au moins une buse de diffusion du fluide de nettoyage vers la surface optique, au moins une patte de fixation du dispositif au véhicule, l’au moins une patte de fixation et l’au moins une buse sont portées par le couvercle.

Selon une variante, l’au moins un segment a une forme d’arc de cercle.

Selon une variante, le dispositif comprend un passage d’un organe de fixation du dispositif de nettoyage au véhicule, le passage étant au travers de la patte de fixation.

Selon une variante, le dispositif comprend plusieurs segments configurés pour être fixés entre eux par leur au moins une patte de fixation respective.

Selon une variante, le dispositif comprend plusieurs segments configurés pour être fixés au véhicule de manière indépendante.

Selon une variante, les segments forment une structure annulaire, la structure ayant deux, trois ou quatre segments.

Selon une variante, l’au moins une buse comporte un conduit de sortie du fluide de nettoyage et un déflecteur orientant le jet de fluide de nettoyage, le conduit de sortie étant dans le couvercle et le déflecteur étant au moins partiellement dans le couvercle.

L’invention se rapporte aussi à un système de détection comprenant un capteur optique d’un véhicule et un dispositif de nettoyage tel que décrit précédemment, le dispositif étant configuré pour nettoyer la surface optique du capteur optique.

Selon une variante, le capteur optique comporte une surface optique cylindrique, les segments formant une structure sur au moins une partie de la circonférence de la surface optique.

L’invention se rapporte aussi à un véhicule comprenant le système tel que décrit précédemment, le ou les segments étant fixés à un support de capteur du véhicule par la ou les pattes de fixation.

L’ensemble des modes de réalisation préférés ainsi que l’ensemble des avantages du dispositif de nettoyage selon l’invention se transposent mutatis mutandis au présent système de détection et véhicule, et vice-versa. Les différents modes de réalisation peuvent être pris en combinaison ou considérés isolément.

Brève description des figures

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux figures annexées qui montrent :

, la est une vue d’un dispositif et d’un système de nettoyage selon l’invention ;

, la est une vue en détail d’un segment du dispositif de nettoyage ;

, la est une vue en détail d’un autre mode de réalisation d’un segment du dispositif de nettoyage.

Les dessins des figures ne sont pas à l’échelle. Des éléments semblables sont en général dénotés par des références semblables dans les figures. Dans le cadre du présent document, les éléments identiques ou analogues peuvent porter les mêmes références. En outre, la présence de numéros ou lettres de référence aux dessins ne peut être considérée comme limitative, y compris lorsque ces numéros ou lettres sont indiqués dans les revendications.

Description détaillée de modes de réalisation de l’invention

L’invention propose un dispositif de nettoyage d’une surface optique d’un capteur optique d’un véhicule. Le dispositif comprend au moins un segment ayant une arrivée de fluide de nettoyage et au moins un canal de circulation de fluide de nettoyage apte à être alimenté en fluide de nettoyage par l’arrivée de fluide de nettoyage, le canal étant délimité par une base et un couvercle. Le segment a aussi au moins une buse de diffusion de fluide de nettoyage vers la surface optique et au moins une patte de fixation du dispositif au véhicule. L’au moins une patte de fixation et l’au moins une buse sont portées par le couvercle. Ainsi, la même pièce, à savoir le couvercle du segment, supporte à la fois la ou les buses et la ou les pattes de fixation au véhicule. Ceci permet de correctement positionner l’au moins une buse par rapport à la surface optique et de correctement orienter le jet de fluide de nettoyage vers la surface optique. Ainsi le réglage du jet de fluide de nettoyage est réalisé par positionnement du couvercle portant la ou les buses directement par rapport au véhicule. En conséquence, la surface optique est correctement nettoyée et le fonctionnement du capteur optique est amélioré.

La montre un dispositif 10 de nettoyage. Le dispositif 10 de nettoyage peut notamment être utilisé dans un système 11 de détection d’un véhicule comprenant un capteur optique 12. Le capteur optique 12 permet de recueillir des informations sur la position et l'environnement du véhicule automobile, afin notamment de fournir au conducteur une aide à la conduite et/ou à la manœuvre de ce véhicule. Le capteur optique 12 est installé sur le véhicule de manière à collecter des informations sur l'environnement frontal, arrière et/ou latéral du véhicule : le capteur optique 12 est par exemple installé en face avant et/ou en face arrière. Le capteur optique 12 est par exemple un LIDAR, acronyme de « light detection and ranging » ou de « laser imaging, detection, and ranging ».

Le capteur 12 est en interaction avec l’environnement au travers d’une surface optique 13. Il peut s’agir d’une surface de protection entre l’élément optique et l’environnement. Par exemple, il peut s’agir de la surface d’une vitre rapportée entre le capteur et l’environnement, ou une surface d’un boîtier enfermant un capteur (telle qu’une face d’un boîtier LIDAR). La surface peut être opaque (dans les longueurs d’onde du visible). La surface peut être transparente aux longueurs d’onde d’émission et réception du capteur 12. Également, on peut envisager plusieurs capteurs en interaction avec l’environnement au travers d’une seule surface optique.

La forme de la surface optique 13 peut varier selon l’emplacement et l’utilité du capteur 12 dans le véhicule et en fonction de l’encombrement autour du capteur. La surface optique 13 peut comporter des portions arrondies et d’autres rectilignes. Selon la , la surface optique 13 a une forme cylindrique.

Le dispositif 10 comprend au moins un segment 14. Le dispositif peut comprendre une pluralité de segments 14, à savoir deux segments ou plus. Selon la , deux segments sont représentés à titre d’exemple. Par exemple, les segments 14 peuvent être configurés pour former un arc de cercle. Un arc de cercle est une portion de courbe délimitée par deux points de cette courbe ; un arc de cercle est une portion de la circonférence d’un cercle avec un centre et un rayon. L’arc de cercle définit une direction axiale Z qui passe par le centre de l’arc de cercle, une direction radiale Y qui est selon un rayon de l’arc de cercle et une direction tangentielle X qui est tangentielle à la portion de cercle de l’arc de cercle. L’arc de cercle peut s’étendre dans un plan, un espace à deux dimensions, mais peut aussi présenter une conformation telle que l’arc de cercle soit partiellement dans un plan et s’étende en trois dimensions. Possiblement, au moins certains des segments sont en arc de cercle, tels que les segments des figures 1 et 2. La surface optique 13 est au moins partiellement entourée par le dispositif 10 (au moins dans les portions à travers lesquelles le ou les capteurs 12 sont en interaction avec l’environnement). Le dispositif 10 peut présenter une forme fermée ou ouverte. Le dispositif 10 peut présenter une forme globalement circulaire avec les directions X, Y, Z définies ci-dessus. On peut envisager que les segments 14 forment une structure annulaire. La structure annulaire (de 360°) peut avoir deux segments (chaque segment représentant 180°), ou trois segments (chaque segment représentant 120°), ou quatre segments (chaque segment représentant 90°).

La montre un exemple de segment 14. Le segment 14 a une forme allongée entre deux extrémités. Le segment 14 est configuré pour orienter un jet 15 de fluide de nettoyage vers la surface optique 13. Le segment est configuré pour suivre la forme de la surface optique 13. Le segment 14 peut avoir une forme d’arc de cercle, tel que défini ci-dessus. L’arc de cercle formé par le segment 14 peut s’étendre en trois dimensions, le segment 14 pouvant comporter une pente entre ses extrémités. En vue de dessus, le segment 14 demeure un arc de cercle. La forme du segment peut être autre, rectiligne par exemple ou avec une section rectiligne et une autre en arc de cercle ou une forme quelconque, et dépend de l’environnement de la surface optique 13. Le segment 14 s’adapte à l’encombrement autour de la surface optique 13. Les segments 14 peuvent comporter une forme qui diffère d’un segment à l’autre. Ceci permet de s’adapter à la forme et à l’environnement de la surface optique 13.

Le segment 14 comporte un canal 16 de circulation de fluide de nettoyage. Le canal 16 du segment 14 est un conduit d'écoulement de forme creuse et allongée, permettant le passage du fluide pour le nettoyage de la surface optique 13. Le canal 16 suit la forme du segment 14. Le canal 16 s’étend sur au moins une partie de la longueur du segment 14. Un canal 16 définit un conduit d’écoulement propre à chaque segment 14. Si le dispositif 10 est pourvu de plusieurs segments, les canaux 16 respectifs sont indépendants les uns des autres. Ceci facilite l’entretien du dispositif 10.

Le segment 14 comprend une arrivée 18 de fluide de nettoyage. L’arrivée 18 est reliée à un réseau de distribution de fluide de nettoyage et permet l’alimentation du canal 16 en fluide de nettoyage. Chaque segment 14 du dispositif 10 comprend sa propre arrivée 18 de fluide ; les segments 14 sont alors alimentés chacun de manière indépendante en fluide. L’arrivée 18 peut s’étendre selon l’axe Z, mais on peut envisager une autre orientation, telle que coudée, pour s’adapter à l’environnement du capteur.

Le segment 14 comprend une base 20 et un couvercle 22 délimitant entre eux le canal 16 de circulation de fluide de nettoyage. Le couvercle 22 peut être fixé sur la base 20 par soudure, soudure au laser, soudure par ultrasons, clipsage, emboîtement, collage ou vissage.

Le segment 14 comprend en outre au moins une buse 24 de diffusion de fluide de nettoyage vers la surface optique. Le canal 16 de chaque segment 14 permet ainsi la distribution de fluide de nettoyage vers la ou les buses 24 de diffusion du fluide. Quatre buses 20 sont représentées à titre d’exemple sur le segment 14 de la . Les segments comportent leur propre nombre de buses 24, en fonction de l’emplacement des segments 14 par rapport à la surface optique 13 et par rapport à la portion de surface optique 13 à nettoyer. De même, les buses 24 sont réparties sur chaque segment 14 en fonction de la portion de surface optique 13 à nettoyer.

Le segment 14 comporte par ailleurs au moins une patte 26 de fixation du dispositif 10 au véhicule. La patte 26 permet de positionner le segment 14 dans le véhicule, par rapport à un support. En particulier, la patte 26 permet de positionner le segment 14 par rapport à la surface optique 13. La patte 26 permet un positionnement précis du segment 14 par rapport à la surface optique 13 de sorte que l’au moins une buse 24 du segment oriente le jet 15 de fluide de nettoyage sur la partie de la surface optique 13 qui lui est dédiée. Dans l’hypothèse d’une pluralité de buses 24 sur le segment 14, la patte 26 permet un positionnement précis du segment 14 de sorte que chaque buse 24 oriente un jet 15 de fluide de nettoyage sur une partie respective de la surface optique 13. Le segment 14 peut comporter deux pattes 26 de fixation du dispositif 10 au véhicule. Selon la , une patte 26 est prévue à chaque extrémité du segment 14 de forme allongée. Cela assure la stabilité du segment 14 et le positionnement précis de la ou les buses 24 par rapport à la surface optique 13. La forme de la patte 26 de fixation dépend du positionnement du segment 14 dans le véhicule ; les figures montrent des formes différentes des pattes 26 de fixation.

L’au moins une patte 26 de fixation et l’au moins une buse 24 sont portées par le couvercle 22. Ainsi, la même pièce du dispositif 10 – le couvercle 22 – supporte la buse 24 et la patte 26. La position relative de la buse 24 et de la patte 26 est déterminée dès la conception et la fabrication du couvercle 22 (par exemple par moulage). La présence de la patte 26 à même le couvercle 22 supportant aussi la buse 24 permet d’ajuster la position de la buse par rapport à la surface optique 13 directement par ajustement de la patte 26 par rapport au véhicule – ou à un support dans le véhicule. Il n’y a pas d’ajustement intermédiaire entre la position de la patte 26 et la position de la buse 24, contrairement à une configuration classique de segment dans laquelle une patte de fixation serait portée par une base et une buse par le couvercle. Dans cette configuration classique de segment, la fixation du couvercle et l’ajustement relatif de ces deux éléments ont un impact négatif sur la position de la buse par rapport à la surface optique 13. Dans la configuration du segment 14 selon l’invention, cela permet de réduire la chaine de cotes entre la fixation du segment 14 au véhicule et la position relative de la ou des buses 24 par rapport à la surface optique 13. La précision de la position de la ou des buses 24 sur le couvercle 22 obtenue par fabrication est conservée lors de la fixation du segment 14 en place dans le véhicule. Dans l’hypothèse d’une pluralité de segments 14, la ou les pattes 26 de chaque segment 14 portées par la même pièce que la ou les buses 24 permettent un positionnement précis des buses 24. Selon la , la patte 26 permet la fixation au véhicule via un support 28. Ce support 28 peut supporter également le capteur 12 de position – améliorant la précision de la position des buses 24.

Le dispositif 10 de nettoyage peut comprendre en outre un passage d’un organe 30 de fixation du segment 14 au véhicule. Le passage est au travers de la patte 26 de fixation. Un tel passage permet l’ajustement du dispositif 10 en position dans le plan XY. L’organe de fixation 30 est par exemple une vis, une vis quart de tour ou un organe élastique de type clips. Selon la , le dispositif 10 de nettoyage comporte une pluralité de segments 14 comprenant chacun un passage d’organe 30 de fixation. Les passages respectifs de deux segments adjacents peuvent être traversés par le même organe 30 de fixation. Cela permet de réduire l’encombrement de la fixation du dispositif 10 au véhicule – tout en assurant le positionnement précis de chaque segment 14 par rapport à la surface optique 13.

Le dispositif 10 peut comprendre plusieurs segments 14. Le dispositif 10 peut comprendre deux segments 14 ou plus. Les segments 14 peuvent être configurés pour être fixés au véhicule de manière indépendante. Chaque segment 14 est fixé au véhicule de manière indépendante d’un autre segment successif, adjacent. Cela permet un ajustement en position facilité. Alternativement, les segments 14 peuvent être configurés pour être fixés entre eux par leur au moins une patte 26 de fixation respective au véhicule. Deux segments 14 successifs, adjacents, peuvent être fixés entre eux par leur au moins une patte 26 de fixation. Ceci permet une livraison des segments 14 de manière assemblée tout en permettant le remplacement d’un segment 14 défectueux. Ceci permet en outre un positionnement précis des buses 24 par rapport à la surface optique 13.

L’au moins une buse 24 du segment 14 comporte un conduit 32 de sortie du fluide de nettoyage et un déflecteur 34 orientant le jet de fluide de nettoyage vers la surface optique 13. Le conduit 32 est dans le couvercle ou, en d’autres termes, au travers du couvercle 22. Le conduit 32 permet au fluide de nettoyage de sortir du canal 16 et de se diriger vers le déflecteur 34. Le déflecteur 34 est une paroi orientant le jet de fluide vers la surface optique 13. Selon le mode de réalisation de la , le déflecteur est complètement à l’extérieur du couvercle 22. La montre un autre mode de réalisation du segment 14. Le segment 14 de la diffère du segment de la uniquement en ce sens que le déflecteur est au moins partiellement dans le couvercle. Ceci permet de protéger le déflecteur en le rendant moins saillant du couvercle. De préférence même, selon la , le déflecteur est totalement dans le couvercle. Le déflecteur est noyé dans le couvercle. Ceci permet de protéger l’au moins une buse 24 lors du transport du segment 14 jusqu’à son montage sur un véhicule. Ceci permet aussi de protéger tout opérateur manipulant le segment 14 contre une potentielle blessure sur une arrête vive de l’au moins une buse 24.

L’invention se rapporte aussi au système 11 de détection visible sur la , comprenant le capteur optique 12 d’un véhicule et le dispositif 10 de nettoyage. Le dispositif 10 est configuré pour nettoyer la surface optique 13 du capteur optique. Selon une mode de réalisation, la surface optique 13 du capteur optique 12 est cylindrique, les segments 14 formant une structure sur au moins une partie de la circonférence de la surface optique. Les avantages décrits du dispositif 10 s’appliquent au système 11.

L’invention se rapporte aussi à un véhicule comprenant le système 11 de détection. Le ou les segments 14 sont fixés au véhicule par le support 28 du capteur du véhicule par la ou les pattes 26 de fixation. Ceci permet un positionnement précis des buses 24 et donc un nettoyage efficace de la surface optique 13 du capteur 12. Ceci améliore la conduite du véhicule.

La présente invention a été décrite en relation avec des modes de réalisations spécifiques, qui ont une valeur purement illustrative et ne doivent pas être considérés comme limitatifs. D’une manière générale, il apparaîtra évident pour un homme du métier que la présente invention n’est pas limitée aux exemples illustrés et/ou décrits ci-dessus.

Claims

Un dispositif (10) de nettoyage d’une surface optique d’un capteur optique de véhicule, le dispositif comprenant au moins un segment (14) ayant
une arrivée (18) de fluide de nettoyage,

au moins un canal (16) de circulation de fluide de nettoyage, apte à être alimenté en fluide de nettoyage par l’arrivée de fluide de nettoyage, le canal étant délimité par une base (20) et un couvercle (22),

au moins une buse (24) de diffusion du fluide de nettoyage vers la surface optique,

au moins une patte (26) de fixation du dispositif au véhicule,
l’au moins une patte (26) de fixation et l’au moins une buse (24) sont portées par le couvercle.
Le dispositif (10) de nettoyage selon la revendication précédente, dans lequel l’au moins un segment a une forme d’arc de cercle.
Le dispositif (10) selon l’une des revendications précédentes, comprenant un passage d’un organe (30) de fixation du dispositif de nettoyage au véhicule, le passage étant au travers de la patte de fixation.
Le dispositif (10) de nettoyage selon l’une des revendications précédentes, comprenant plusieurs segments (14) configurés pour être fixés entre eux par leur au moins une patte (26) de fixation respective.
Le dispositif (10) de nettoyage l’une des revendications 1 à 3, comprenant plusieurs segments configurés pour être fixés au véhicule de manière indépendante.
Le dispositif (10) selon l’une des deux revendications précédentes, dans lequel les segments forment une structure annulaire, la structure ayant deux, trois ou quatre segments.
Le dispositif (10) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’au moins une buse comporte un conduit (32) de sortie du fluide de nettoyage et un déflecteur (34) orientant le jet de fluide de nettoyage, le conduit (32) de sortie étant dans le couvercle et le déflecteur (34) étant au moins partiellement dans le couvercle (22).
Un système (11) de détection comprenant un capteur (12) optique d’un véhicule et un dispositif de nettoyage selon l’une des revendications précédentes, le dispositif étant configuré pour nettoyer la surface optique (13) du capteur optique.
Le système (11) selon la revendication précédente, dans lequel le capteur (12) optique comporte une surface optique (13) cylindrique, les segments (14) formant une structure sur au moins une partie de la circonférence de la surface optique.
Un véhicule comprenant le système (11) selon l’une des deux revendications précédentes, le ou les segments (14) étant fixés à un support (28) de capteur du véhicule par la ou les pattes (26) de fixation.