INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention propose selon un premier aspect, un embrayage de type multidisques pour un système de transmission de couple, d’axe X et comprenant : - un porte-disques d’embrayage, - un premier groupe de disques supportés en partie par le porte-disques d’embrayage et comportant un disque d’extrémité, le disque d’extrémité étant retenu par un anneau d’arrêt axial, ledit anneau d’arrêt axial étant inséré en partie dans une première gorge formée dans la porte-disques d’embrayage, et - des moyens de retenue de l’anneau d’arrêt axial formés au moins en partie d’une soudure de retenue: - fixant l’anneau d’arrêt axial sur le disque d’extrémité, ou - fixant au moins un organe de retenue de l’anneau d’arrêt axial sur le disque d’extrémité.
Grâce à ces caractéristiques, les moyens de retenue sont réalisés au plus près de l’anneau d’arrêt. L’anti-rotation de l’anneau d’arrêt axial est réalisée le plus simplement possible en soudant, sur ledit disque d’extrémité, directement ou indirectement l’anneau d’arrêt axial. Toute opération de retraits ou pertes est limité, avec un gain économique important.
Module d’horloge de très grande précision asservi par un signal de référence et comprenant un système de vérification d’intégrité de phase Le domaine de l’invention est celui des références de temps, en particulier celui des horloges de très haute précision.
Plus précisément, l'invention concerne un circuit/module d'horloge convenant comme référence de temps et de fréquence dans un équipement électronique numérique (un dispositif de radiolocalisation, par exemple).
Art antérieur Un nombre croissant d'applications, par exemple la téléphonie mobile, la radiolocalisation, la diffusion numérique, les télécommunications sans fil, etc., reposent sur des références temporelles et/ou fréquentielles fiables. Les appareils utilisés dans ces applications intègrent des modules d’horloge à oscillateur, tel qu’un oscillateur de type à quartz thermostaté (OCXO) qui est un oscillateur de très hautes performances.
Ces oscillateurs très précis ne sont toutefois pas exempts de défauts.
Ainsi, la fréquence de tels oscillateurs est sujette à variations qui dépendent des conditions de fonctionnement de l’oscillateur, notamment les variations de température, l’usure et les vibrations auxquels est soumis l’oscillateur.
Pour compenser ces dérives et synchroniser ces appareils dans le domaine temporel, il est connu de mettre en œuvre dans les modules d’horloge un récepteur d’un système de positionnement par satellites apte à délivrer, lorsqu’il est actif, un signal de référence temporelle de sorte à asservir l’oscillateur interne/local de précision (OXCO par exemple) du module, dit oscillateur principal, avec un signal de référence fourni par l'horloge d’un système mondial de navigation par satellite GNSS (en anglais pour « Global Navigation Satellite System »), tel le système GPS, Galileo, GLONASS, BEIDU ou autre. On se sert donc du système GNSS (qui n’est pas non plus exempt de défaut ou de vulnérabilité du type brouillage) comme référence pour limiter cette dérive de l’horloge et de son oscillateur interne/local de précision.
Par ailleurs, des défaillances aléatoires (pannes) peuvent se produire sur l'oscillateur principal de l’appareil, comme sur tout composant électronique. Comme les horloges asservies sur une référence de temps comme le GNSS sont généralement utilisées pour synchroniser des infrastructures ou des systèmes critiques, elles doivent être conçues pour être fonctionnellement sûres et doivent toujours fonctionner de manière correcte et prévisible.
Pour remédier à ce problème, il est connu de mettre en œuvre deux oscillateurs du même type ou même trois. Cette redondance engendre toutefois des coûts supplémentaires.
Les couches 51, 52 sont respectivement des couches de forte impédance acoustique et de faible impédance acoustique, relativement les unes aux autres. On choisira typiquement un facteur supérieur à 2, et de préférence supérieur à 3, entre les valeurs de forte impédance acoustique et de faible impédance acoustique (unité Mrayl). Avantageusement, les couches 51, 52 peuvent être conductrices électriquement. Les couches de forte impédance acoustique peuvent être en HfN ou en TaN par exemple. Les couches de faible impédance acoustique peuvent être en TiN ou en VN par exemple. La dernière couche 52 de l’empilement 50 sous la couche piézoélectrique 30, par exemple en TiN, peut avantageusement former l’électrode de nucléation 21. Cela réduit encore le nombre d’étapes nécessaires à la fabrication du BAW-SMR.
Les figures 4A à 4E illustrent des étapes d’un procédé de fabrication d’un BAW-FBAR, selon un mode de réalisation de l’invention.
Comme illustré à la , préalablement à la formation de l’électrode de nucléation 21, le substrat silicium 10 peut être structuré de façon à former une structure en mésa de hauteur e1, bordée par au moins un retrait de matière 11. La hauteur e1 de la structure en mésa peut être de l’ordre de quelques centaines de nanomètres à quelques microns, par exemple de l’ordre de 500 nm. Cette structuration se fait typiquement par lithographie/gravure conventionnelle.
Comme illustré à la , l’électrode de nucléation 21 est formée, de préférence par épitaxie, sur et autour de la structure en mésa. Une étape de planarisation, typiquement par polissage mécano-chimique CMP, peut ensuite être effectuée.
Comme illustré à la , la couche piézoélectrique 30 est ensuite épitaxiée sur l’électrode de nucléation 21, puis la deuxième électrode 22 est formée, par exemple par dépôt PVD, sur la couche piézoélectrique 30.
Comme illustré à la , l’empilement des couches 30, 22 est structuré par lithographie/gravure de façon à présenter une dimension latérale l2 inférieure à la dimension latérale l1 de la structure en mésa sous-jacente. Avantageusement, l’électrode de nucléation 21 présente une résistance à la gravure suffisante pour obtenir un bon contrôle de l’arrêt de gravure lors de cette première gravure, en surface de l’électrode de nucléation 21. Selon un mode de réalisation, lorsque l’électrode de nucléation 21 est en TiN, elle forme une couche d’arrêt pour la gravure.
Comme illustré à la , une deuxième gravure peut être effectuée pour former au moins une ouverture 41 dans l’électrode de nucléation 21, par exemple en bordure de l’empilement des couches 30, 22. Les couches 30, 22 sont typiquement protégées par le masque en résine encapsulant les couches 30, 22, lors de l’ouverture de l’électrode de nucléation 21. Une troisième gravure permet ensuite de former la cavité 40 sous l’empilement des couches 30, 22, 21. En particulier, la structure en mésa du substrat silicium est retirée au travers de l’ouverture 41 lors de cette troisième gravure. Il n’est pas nécessaire de refermer la cavité 40. L’ouverture 41 dans la couche 21 n’est pas nécessairement comblée ou rebouchée.
De façon préférée, la première gravure permet de graver la couche piézoélectrique 30 sélectivement vis-à-vis de l’électrode de nucléation 21. La troisième gravure permet de graver le substrat 10 sélectivement vis-à-vis de l’électrode de nucléation 21. Un dispositif 1 BAW de type FBAR est ainsi avantageusement obtenu. La présente invention permet avantageusement de former des dispositifs électro-acoustiques comprenant une couche piézoélectrique LN/LT de bonne qualité cristalline sur des substrats à base de silicium, par l’intermédiaire d’une électrode de nucléation en un matériau réfractaire conducteur électrique à base de nitrure, typiquement à base de nitrure de transition. Ces dispositifs électro-acoustiques BAW sont avantageusement directement intégrables ou co-intégrables en technologie silicium. D’autres applications peuvent être envisagées. L’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits.
La est une vue de dessus représentant la superposition dans le plan (X,Y) des réseaux coloré et en relief des figures 4 et 7.
En observation rasante et comme montré à la , par exemple depuis le « bas » de la figure avec un angle d’inclinaison par rapport à la normale supérieur à 45°, on ne voit que deux des couleurs, en l'occurrence les couleurs C2 et C3 des filets 30 à 32, comme représenté dans la partie basse. Sur le plan visuel, ceci n'est donc pas satisfaisant.
La est une vue de dessus représentant la superposition dans le plan (X,Y) des réseaux coloré et en relief des figures 5 et 7.
En observation rasante et comme montré à la , par exemple depuis le « bas » de la figure avec un angle d’inclinaison par rapport à la normale supérieur à 45°. En observation rasante, on voit plus de trois fois chaque couleur, comme montré en partie basse de cette figure. Cela est particulièrement gênant, surtout si la longueur de Li est faible (quelques millimètres) car l'observateur va visualiser un "mélange" des couleurs et ne distinguera pas les différentes couleurs.
A la , sont représentées dans le plan (X,Y) des bandes 3 formées par impression offset par exemple, représentent une étoile 5 à cinq branches. Les filets de ces bandes apparaissent ici respectivement en noir, gris et blanc. Sur cette figure, on a représenté un intervalle Li sur lequel la dérivée de la fonction F correspondant à la propagation longitudinale des bandes vaut -L/Li, L étant la largeur des lignes en relief représentées sur la ci-après qui est identique à la largeur L' des bandes 3. Cette fonction satisfait donc aux exigences exposées plus haut, en relation avec la .
La représente dans le plan (X,Y) un réseau de lignes 2 en relief selon l’axe (Z), correspondant, c'est-à-dire représentant la même étoile 5. Toutefois, on observera que la fonction correspondant à la propagation des crêtes dans ces lignes en relief se développe dans le sens inverse à celle des bandes 3. En d'autres termes, cette fonction est égale à kF, k étant dans ce cas une constante supérieure ou égale à -1 et strictement inférieure à 0.
La représente une simulation de l’effet produit lors de la superposition des réseaux des figures 20 et 21. On observe les trois couleurs (blanc, gris, noir) qui suivent le contour de l’étoile. Des extrémités de l’étoile vers le centre, les couleurs perçues sont dans cet ordre : gris, noir, blanc, gris, noir.
La "modulation" des lignes 2 et des bandes 3 en sens inverse concourent non seulement à la visualisation des trois couleurs sur la surface de l'étoile 5 (de sorte que même en cas de léger désalignement des lignes et des bandes d'un billet à l'autre, l'effet sera perçu de manière identique), mais également à un meilleur rendu de l'impression de relief.
La représente dans le plan (X,Y) un réseau de lignes 2 en relief uniforme, c’est-à-dire sans modulation de la position des crêtes et des sillons de ces reliefs. Autrement dit, ces lignes en relief sont conformes au mode de réalisation de la .
La représente une simulation de l’effet produit lors de la superposition des réseaux des figures 20 et 23. On observe les trois couleurs (blanc, gris, noir) qui suivent le contour de l’étoile. Des extrémités de l’étoile vers le centre, les couleurs perçues sont dans cet ordre : gris, noir, blanc, gris. On a donc affaire à moins de couleurs que dans le cas où les lignes en relief sont modulées dans le sens opposé ( ), ce qui est moins satisfaisant sur le plan de l'effet de couleurs. La est une vue similaire à la , si ce n'est qu'ici, quel que soit l'intervalle Li, la dérivée de la fonction F(x) vaut au maximum L/(3Li) et au minimum –L/(3Li), en l’occurrence elle vaut –L/(3Li) sur l’intervalle Li représenté ici.
La est une vue similaire à la qui représente dans le plan (X,Y) le réseau de lignes 2 en relief correspondant. La modulation des crêtes s'effectue dans le sens inverse à celle des bandes imprimées.
La représente une simulation de l’effet produit lors de la superposition des réseaux des figures 25 et 26. On n’observe que deux couleurs (blanc et gris) sur les trois couleurs. Des extrémités de l’étoile vers le centre, les couleurs perçues sont dans cet ordre : blanc et gris. On a donc moins de couleurs que dans les cas décrits précédemment. Ce n’est pas suffisant pour un effet satisfaisant.
La est une vue similaire à la , si ce n'est qu'ici, dans l'intervalle Li, la dérivée de la fonction F vaut -(3+1/3)L/Li.
La représente une simulation de l’effet produit lors de la superposition des réseaux des et 29. On observe les trois couleurs (blanc, gris, noir) qui suivent le contour de l’étoile 5. Des bords de l’étoile vers son centre, les couleurs perçues sont dans cet ordre : gris, noir, blanc, gris, noir, blanc, gris, noir, blanc. Ces couleurs se répètent donc trois fois chacune.
En supposant que la largeur de l'étoile 5 soit particulièrement réduite (par exemple de l'ordre de 15 mm), cela correspond à une période de répétition des couleurs d’environ 1 mm, ce qui se traduit visuellement par un aspect homogène (c’est-à-dire un mélange des couleurs).
Dans une étape de pré-traitement, on applique une fenêtre temporelle de filtrage aux signaux mesurés afin de ne conserver que la partie utile du signal et de supprimer éventuellement les réflexions des ondes en bout de pièce ainsi que le début du signal qui correspond au couplage électronique avec le système d’acquisition.
Dans une variante de réalisation de l’invention, aucun signal d’excitation n’est utilisé mais les capteurs réalisent chacun une acquisition passive des ondes ultrasonores générées par des perturbations mécaniques de la structure. Ces perturbations proviennent par exemple du bruit ambiant, ou d’un frottement de l’air sur la structure ou d’une vibration de la structure. Tous les capteurs positionnés sur les structures 401,402 fonctionnent alors en réception pour mesurer la propagation de ces signaux dans la structure. L’étape 501 d’acquisition comporte alors des étapes supplémentaires. Pour chaque couple de capteurs définissant un chemin, les signaux mesurés par les deux capteurs du couple sont corrélés, puis le résultat de la corrélation est convolué avec un signal d’excitation pour obtenir une réponse sur une bande de fréquences limitée. En réalisant ces deux étapes de traitement supplémentaires, on obtient un signal comparable à celui obtenu avec le premier mode de réalisation (capteurs fonctionnant en émetteur et récepteur successivement). L’Homme du métier trouvera plus d’indications sur la mise en œuvre d’acquisition passive à l’aide de capteurs d’ondes ultrasonores par exemple dans les demandes de brevet FR3060743A1, FR3105554A1, WO2019091705A1.
A l’étape 502, on sépare ensuite les différents signaux mesurés en groupes de signaux correspondant à une famille de chemins identiques pour lesquels les signaux peuvent être comparés. La notion de chemins identiques dépend des spécificités géométriques de la structure ainsi que du matériau qui la compose. Par exemple, des trajets horizontaux et verticaux peuvent être comparables si la pièce est isotrope et non comparables sinon. Dans l’exemple des figures 3 et 4, la structure considérée comporte une absence de symétrie gauche droite, mais une invariance selon la hauteur. Dans un tel exemple, les chemins suivants constituent une famille : 0-1, 3-4, 6-7, 9-10, 12-13, 15-16, 18-19, 21-22. Une seconde famille distincte est constituée par 1-2, 4-5… 22-23 en raison de l’absence de symétrie.
A l’issue de l’étape 502, on obtient donc des groupes de signaux comparables.
Un critère supplémentaire à considérer dans la définition des chemins de propagation retenus est le nombre de chemins identiques. En effet, lorsque le nombre de chemins identiques dans un groupe est trop faible, ce groupe de chemins n’est pas retenu car les traitements statistiques appliqués aux signaux sont soumis à trop de biais. Dans l’exemple de la , les quatre chemins 0-8, 3-11, 12-20 et 15-23 sont identiques entre eux, mais seulement au nombre de quatre. Le nombre minimum de chemins dans un groupe dépend du degré de similitude entre les chemins.
Plus les chemins sont similaires entre eux, c’est-à-dire moins il y a de variations au niveau des conditions environnementales et opérationnelles, du matériau et des capteurs, plus les signaux acquis pour ces chemins sont similaires. Par conséquent, l’impact d’un endommagement de la structure sur l’un de ces signaux sera alors facilement détectable par comparaison. Si les chemins ont des variations importantes entre eux, alors il est nécessaire d’avoir un échantillon statistique de chemins en nombre plus important pour être représentatif de ces variations.
A l’étape 503, pour chaque signal, un ensemble de caractéristiques représentatives des signaux sont générées. Elles peuvent être, sans être limitées à celles-ci, l’énergie du signal calculée dans tout ou partie de la bande de fréquence utile et/ou dans une fenêtre temporelle d’intérêt, l’amplitude maximale du signal, des instants correspondants à des points particuliers du signal (par exemple le maximum ou un passage à 0), la fréquence du maximum et la valeur du maximum en fréquence, les coefficients d’une décomposition en ondelettes, les centroïdes fréquentiels et temporels. Le document [3] liste un ensemble de caractéristiques possibles.
A l’issue de l’étape 503, chaque signal indicé par i est représenté par un vecteur de caractéristiques X i qui correspond à un point dans un espace multidimensionnel.
A l’étape 504 on calcule ensuite, pour chaque groupe de signaux déterminé à l’étape 502, un ensemble de premiers moments statistiques à partir des vecteurs de caractéristiques X i du groupe. Plus précisément on calcule la moyenne et la matrice de covariance des vecteurs X i pour chaque groupe.
Optionnellement, le calcul des premiers moments statistiques est réalisé sur un sous ensemble de points en filtrant certains points jugés aberrants. En effet, en raison du nombre limité de chemins dans un groupe, il est possible que la présence d’un défaut altère les moments statistiques d’un groupe entier. Ainsi les moments statistiques calculés peuvent être relativement éloignés de ceux correspondant à un ensemble sain, ce qui peut avoir pour effet de détecter comme endommagé un signal sain du fait que la statistique soit « déplacée » vers le cas endommagé. Pour éviter ce cas de figure, dans un mode de réalisation particulier de l’étape 504, un calcul itératif des moments est réalisé. Une fois la statistique calculée une première fois, on vérifie si un point X i se trouve à une distance trop importante de la moyenne en termes d’écarts types dans la direction associée (par exemple 3 écarts-types). A noter que, comme la statistique est multi-dimensionnelle, il faut calculer l’écart-type dans la direction du point considéré. Plus précisément, si C est la matrice de covariance, X i le point considéré et X m la moyenne des points, l’écart-type ou déviation standard dans la direction du point X i est donnée par la relation : .
Le point le plus éloigné est retiré de l’ensemble pour recalculer les moments. On itère ce procédé jusqu’à avoir convergé vers un ensemble, et donc une statistique, stable, c’est-à-dire jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de points au-delà d’une distance prédéterminée à la moyenne ou jusqu’à ce que le nombre de points restants dans le groupe passe en dessous d’un seuil minimum.
A l’issue de l’étape 504, on obtient pour chaque groupe de signaux, une moyenne des vecteurs de caractéristiques ainsi qu’une matrice de covariance. A l’étape 505, on calcule ensuite, pour chaque point X i de chaque groupe de signaux, un indicateur de dommage égal à une distance du point à la moyenne calculée à l’étape 503. La distance X m est normalisée par l’écart-type σ calculé dans la direction du point.
Selon un premier mode de réalisation de l’invention, les indicateurs de dommages calculés à l’étape 505 sont comparés (étape 507) à un seuil de détection de défaut prédéterminé. Si un indicateur de dommages dépasse le seuil de détection, un défaut est détecté au voisinage du chemin reliant les deux capteurs du couple associé au point considéré. Le seuil de détection de défauts est, par exemple, égal à trois fois la valeur de l’écart type calculé sur les indicateurs de dommage. Cet écart type peut être calculé par groupe de signaux ou globalement pour tous les signaux pour lesquels l’indicateur de dommage a été calculé.
Afin d’améliorer la probabilité de bonne détection et de diminuer la probabilité de fausse alarme, une étape optionnelle 506 supplémentaire est envisagée dans un second mode de réalisation. L’étape 506 consiste à cartographier les structures 401, 402 à partir des indicateurs de dommages calculés à l’étape 505. Autrement dit, on définit une grille d’échantillonnage spatial de chaque structure 401,402, la grille définissant un ensemble de points de la structure pour lesquels on souhaite calculer un indicateur de dommage. Ensuite, pour chaque indicateur de dommage calculé à l’étape 505 et associé à un couple de capteurs, on détermine une ellipse autour du couple de capteurs, cette ellipse définissant une zone dans laquelle sont situés des points de la grille d’échantillonnage spatial. On détermine des ellipses pour chaque couple de capteurs de la structure pour lesquels un indicateur de dommages a été calculé à l’étape 505. On affecte à toute l’ellipse l’indicateur de dommages calculé pour le couple de capteurs. Ensuite, lorsqu’un point de la grille d’échantillonnage spatial est situé dans plusieurs ellipses, on calcule un indicateur de dommages pour ce point égal à la somme des indicateurs de dommages des différentes ellipses. Si un point n’est situé que dans une seule ellipse, son indicateur de dommages est égal à celui de l’ellipse.
La schématise, sur la gauche, un exemple d’ellipse 600 définie autour d’un couple de capteurs E,R. La taille de l’ellipse 600 est définie de sorte à prendre en compte des trajets indirects de l’onde 602 en plus du trajet direct 601.
A l’issue de l’étape 506, on obtient une cartographie des structures 401,402 qui donne, pour chaque point de la structure une valeur d’indicateur de dommages qui est ensuite comparée à un seuil de détection de défaut à l’étape 507. Un exemple de cartographie 610 est représenté sur la droite de la où l’on peut identifier la présence d’un défaut 611 à l’intersection de plusieurs ellipses. Le seuil de détection de défaut est par exemple égal à la moitié de la valeur maximale possible pour un point de la cartographie. Il peut être obtenu plus généralement par calibration dans une phase préalable. L’étape 507 de comparaison à un seuil de détection de défaut peut être remplacée par un moteur d’apprentissage automatique entrainé pour reconnaitre les caractéristiques fines des cartographies issues de l’étape 506 ou des valeurs d’indicateur de dommage issues de l’étape 505. Le moteur d’apprentissage est, par exemple s’agirait un classifieur mis en œuvre par un réseau de neurones artificiels ou un algorithme de type machine à vecteur de support ou un algorithme du type forêt aléatoire ou« random forest » en anglais. Le moteur d’apprentissage est entrainé à partir de données réelles ou simulées pour reconnaitre les caractéristiques représentatives d’un défaut. Dans cette variante, l’invention peut être vue comme une opération de réduction de dimensionnalité réalisée en amont de l’étape d’apprentissage automatique.
Dans une deuxième opération, un indicateur de pertinence IP associé au deuxième véhicule 11 est déterminé. L’indicateur de pertinence IP est représentatif d’une probabilité que le deuxième véhicule 11 se trouve sur une trajectoire du premier véhicule 10, cette trajectoire étant déterminée selon une méthode utilisant la détection de la ou des voies de circulation de la chaussée sur laquelle circule le premier véhicule 10 (méthode de type assignation d’une voie de circulation ou de type aide au maintien dans la voie de circulation).
L’indicateur de pertinence IP est déterminé ou calculé à partir de la part de la surface que le deuxième véhicule 11 occupe sur le sol (aussi appelée empreinte au sol) associée à chaque voie de circulation, notamment à la voie de circulation 1001 correspondant à la trajectoire du premier véhicule 10. L’indicateur de pertinence IP est par exemple calculé sur une durée déterminée, qui dépend par exemple de la distance entre le premier véhicule 10 et le deuxième véhicule 11 (par exemple plus la distance est grande plus la durée prise en compte sera importante).