INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Par exemple, dans le cas de l’émission successive de première, deuxième et troisièmes ondes émises associées respectivement à des premier, deuxième et troisième angles d’émission (par exemple égal à 0°, à -10° et à -20° respectivement), alors les signaux réverbérés enregistrés par les transducteurs sont sommés selon des première, deuxième et troisième lois de retard représentatives de première, deuxième et troisième ondes reçues associés respectivement à des premier, deuxième et troisième angles de réception (par exemple de 0°, de 10° et de 20°) choisis de sorte que : la bissectrice du couple formé par les premières ondes émise et reçue (couple = 0°, = 0°), la bissectrice du couple formé par les deuxièmes ondes émise et reçue (couple = -10°, =10°), la bissectrice du couple formé par les troisièmes ondes émise et reçue (couple = -20°, = 20°), soient confondues.
En d’autres termes, chaque couple d’ondes émise et reçue ( , β ; , ; , ) « partage » un même angle moyen ( ; ; ).
Ainsi, les lois de retard utilisées pour calculer les signaux de réception représentatifs des ondes reçues aux différents angles de réception sont déterminées de sorte que les angles moyens des couples d’ondes émise et reçue soient égaux.
3.4. Déformation
A l’issue de l’étape d’acquisition, on obtient une pluralité de signaux de réception dépendant du temps, chaque signal de réception étant associé à un couple respectif d’ondes émise et reçue. Typiquement pour deux ondes émises, il est possible de déterminer entre deux et plusieurs dizaines d’ondes reçues, permettant d’obtenir entre deux et plusieurs dizaines de signaux de réception associés à des couples respectifs d’ondes émise et reçue.
Comme les angles moyens ( ; ; ) des différents couples d’ondes émise et reçue sont égaux (égal à 0 dans le cas d’un premier couple = 0° et = 0°, d’un deuxième couple = -10° et =10°, et d’un troisième couple α’’ = -20°, β’’ = 20°), les signaux de réception associés à ces différents couples sont théoriquement égaux, à une déformation près.
En effet, chaque signal de réception contient une information représentative d’une même zone imagée. Toutefois, les angles d’émission et de réception de chaque couple étant différents, cette information n’est pas reçue au même instant par les transducteurs, de sorte que les différents signaux sont déformés en temps.
Ainsi, le lien entre le temps et la profondeur devient pour ŝ : . Un tel lien est indépendant des angles émis et reçus. On remarque que, grâce à cette composition par une fonction affine, tous les signaux obtenus en ayant émis et reçu des couples de directions ayant la même bissectrice sont réalignés et deviennent égaux. Cet effet est représenté à la figure 7f qui illustre les signaux s et s’ après dilatation de ceux-ci d’un facteur cos( ).
Théoriquement, en incluant la transformation affine dans l’équation définissant s, on obtient:
On observe dans cette équation que le demi-écart angulaire n’intervient plus qu’en facteur général dans u. Cet effet est en général négligé car il ne perturbe plus le lien entre le temps et la profondeur mais a seulement un effet de léger décalage fréquentiel.
Il est également possible de compenser ce décalage en fréquence en filtrant le signal reçu. Dans notre cas, ce facteur n’est ni négligé ni compensé, mais pris en compte dans la suite des équations.
4.5. Effet d’un milieu hétérogène inconnu
On considère maintenant un milieu plus complexe, qui se veut plus proche de la réalité. Ce milieu est composé de plusieurs couches horizontales d’épaisseurs et de vitesses du son variées.
Supposons que nous étudions les signaux qui correspondent à une couche spécifique. On a dans cette couche une vitesse du son homogène mais inconnue. C’est cette vitesse du son que l’on veut déterminer.
On note l’intervalle de temps considéré (correspondant à la couche d'intérêt) . On note les profondeurs correspondantes des volumes isochrones . Une telle configuration est représentée à la .
Une telle configuration est représentative de différents milieux biologiques tel que le foie, où des couches de peau, de graisse et de muscle recouvrent la couche de foie.
4.6. Réfraction
Lorsqu’une onde d’émission passe d’une première couche ayant une vitesse du son c 1 à une deuxième couche d’une vitesse du son c 2 , les lois de la réfraction impliquent que l’angle de l’onde d’émission soit modifié.
En effet, on a :
où et correspondent aux angles de l’onde d’émission dans la première et dans la deuxième couche.
Par récursivité, on obtient un lien entre la vitesse du son dans une couche n quelconque et la vitesse du son dans cette même couche avec l’angle et la vitesse du son dans la première couche :
4.7. Emission et réception avec une vitesse du son inconnue
Comme décrit précédemment, pour émettre ou recevoir une onde plane ultrasonore, on applique des délais sur les transducteurs.
Par extrémité libre, on entend celle destinée à abouter le châssis.
Les moyens de verrouillage/déverrouillage sur le châssis comprennent une butée de blocage (11), de préférence verticale, qui est prévue à l’extrémité avant de la zone réceptrice dudit châssis en regard de la cabine (2) pour délimiter le déplacement vers le haut de l’outil (3), ladite butée comportant deux trous oblongs (11’) destinés à recevoir les taquets centreurs (18) de l’outil, et deux logements (13) réalisant le rôle d’amortisseurs de choc pour le mouvement permis par les taquets centreurs (18) de l’outil une fois qu’ils sont engagés dans lesdits trous oblongs (11’).
Les moyens de verrouillage et de déverrouillage sur l’outil (3) comportent à l’avant deux axes de blocage (19) disposés dans le plan horizontal et destinés à être engagés par les fourches avants (20) du chariot (4) lorsque celui-ci est aligné et centré, et à l’arrière un crochet de verrouillage (21).
L’outil comporte par ailleurs un vérin de levage (10) et deux roulettes de levage (14) plus particulièrement destinés à assurer le relevage de l’outil après déverrouillage, en vue de son transfert sur le chariot (4).
Une fois l’outil transféré sur le chariot, les crochets-butées de verrouillage de fin de course (23) font butée, ce qui sécurise l’outil qui ne peut plus se soulever, lesdits crochets arrière (23) pouvant par ailleurs être basculants ou non.
Le verrouillage de l’outil (3) sur le chariot (4) est réalisé par engagement des fourches avant (20) du chariot (4) dans les axes de blocage arrière (19) de l’outil.
Selon une variante de réalisation plus particulièrement destinée à la manipulation d’outils lourds ou de grande dimension, on peut prévoir en outre des moyens de translation mécaniques, pour faciliter le glissement de l’outil du châssis sur le chariot.
Selon cette variante qui est celle illustrée sur les figures, les moyens de translation sur le chariot (4) comportent une vis sans fin (12), étant rappelé que selon une variante simplifiée destinée à la manipulation d’outils légers, le déplacement peut se faire manuellement, à la seule force des bras, sans besoin de prévoir de moyens de translation mécaniques.
Lorsque l’outil est basculé, comme ici dans le cas d’une cuve à déchet, il peut être soumis à une force d’arrachement sur l’avant.
Pour éviter un déplacement indésirable de l’outil dans une telle situation, les deux taquets centreurs fixes (18) prévus dans la partie supérieure de la butée de blocage (11) viendront bloquer et repousser les roulette de levage (14) si celle-ci sont déplacées vers le haut en cas de choc qu’elles ne pourraient pas absorber.
Un ressort (non représenté) est associé à chacune des roulettes (14) pour les maintenir en position, et leur permettre d’amortir le choc, l’outil étant maintenu sur le châssis par la butée (11) avec les trous oblongs (11’) dans lesquels les taquets (18) viennent en butée.
L’élasticité des roulettes (14) peut également être pilotée par un surpresseur prévu dans le vérin (10) qui garantit que le mécanisme ne soit pas endommagé.
Il va à présent être décrit étape par étape le processus de dépose d’une cuve (3) à partir du châssis (1) d’un véhicule de voirie.
La poignée de commande (6) permet de déplacer manuellement le chariot (4) pour le rapprocher du véhicule afin de l’aligner et le centrer par rapport au châssis (1).
Le support de chargement/déchargement (5) du chariot (4), qui a au préalable été réglé à la bonne hauteur de manière à pouvoir être présenté dans le même plan que celui du châssis (1) du véhicule, est aligné par rapport au châssis (1), comme on le voit sur les figures 2 et 3.
Le socle (7) du chariot (4) qui peut être déplacé grâce à la présence des roues inférieures (8) et au moyen de la poignée (6) coulisse librement sous le châssis (1) du véhicule, jusqu’à ce que la partie avant de son support (5) vienne en butée à l’extrémité arrière du châssis (1), comme montré sur les figures 3 à 5.
Le procédé selon l’invention se base sur un mode de validation des données fournies par le système E-Horizon en utilisant les données fournies à partir de la caméra CVM. Ce mode de validation se base sur la vérification de la cohérence de ces données en construisant une première trajectoire T E-Horizon prédite à partir des données de courbure fournies par le système E-Horizon et une deuxième trajectoire T CVM prédite à partir des images capturées par la caméra CVM puis à comparer les deux trajectoires pour valider la fiabilité des données fournies par le système E-Horizon quand la comparaison des deux trajectoires valide un seuil, ou niveau, de confiance déterminé. Quand le seuil de confiance est atteint, la fonction CSA est activée, ou reste activée, sinon, la fonction CSA est désactivée, ou n’est pas activée, en laissant suffisamment de temps au système ADAS, gérant le mode autonome de conduite pour réagir en décélérant, freinant ou tout simplement alerter le conducteur et lui donner le contrôle avant d’atteindre le virage.
La illustre sous la forme d’un schéma-bloc, un véhicule automobile 10 mettant en œuvre le procédé selon l’invention. La véhicule 10 comporte un système ADAS 11 offrant des fonctions de mode de conduite autonome agissant sur des organes de contrôle du comportement dynamique du véhicule 10 dont au moins un organe de contrôle longitudinal 12 et un organe de contrôle latéral 13.
La fonction CSA, introduite ci-dessus, est alimentée et activée à partir des données de cartographie « électroniques » fournies par un système E-Horizon 15 et qui, en relation avec un récepteur 16 d’informations de géo-positionnement par satellite, appelé récepteur GPS, acronyme anglo-saxon pour « Global Positioning System), permet d’étendre la portée du « champ de vision » du véhicule 10 à environ 2 km en avant du véhicule 10 et donc bien plus loin que le champ de vision de la caméra 14 dont la portée maximale est de l’ordre de 180 à 200 m.
Le véhicule 10 comporte un dispositif de traitement 17, couplé au dispositif E-Horizon 15 et à la caméra CVM 14. Le dispositif de traitement 17 comporte des premiers moyens 17’ agencés pour calculer une première trajectoire T E-Horizon prédite à partir des données de courbure fournies par le système E-Horizon ( ). Le dispositif de traitement 17 comporte des deuxièmes moyens 17’’ agencés pour calculer une deuxième trajectoire T CVM prédite à partir des images capturées par la caméra CVM 14 ( ).
Le véhicule 10 comporte un dispositif de gestion 18, couplé en sortie du dispositif de traitement 17, et qui en fonction de l’écart entre les données de courbure du virage à venir des première et deuxième trajectoires T E-Horizon et T CVM calculées par le dispositif de traitement 17, commande le système ADAS 11 pour gérer le mode de conduite autonome via les organes de contrôle 12 et 13.
Le dispositif de gestion 18 compare les données et informations fournies par les deux sources d’information de données de courbure 14 et 15 du virage.
En l’absence d’information cohérente provenant des deux sources d’information, la fonction CSA n’est pas activée. Pour évaluer cette cohérence, le procédé selon l’invention utilise un indicateur déterminé quantifiant un niveau de fiabilité qui sera comparé à un seuil de niveau de confiance déterminé.
On décrit ci-après, plusieurs scénarii de gestion qui sont fournis par le dispositif de gestion 18.
Le procédé de gestion 18 du mode de conduite autonome selon l’invention consiste à contrôler 300 ( ) la cohérence entre les données fournies par le système E-Horizon 15 et les données fournies par la caméra 14.
Ces solutions ne sont pas directes, au sens où elles nécessitent l’obtention d’une information représentative de la vitesse du son intégrée (ou vitesse du son moyenne à travers l’ensemble des tissus traversés par l’onde ultrasonore), puis appliquent un algorithme permettant de retrouver la vitesse du son locale dans la région d’intérêt, tel que le foie du patient.
Un but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif d’analyse permettant d’estimer directement la vitesse du son locale d’une région d’intérêt telle que le foie d’un patient.
Plus précisément, un but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif d’analyse ne nécessitant pas de calculer la vitesse du son dans les tissus intermédiaires situés entre une sonde d’acquisition et une région d’intérêt pour estimer la vitesse du son dans cette région d’intérêt.
A cet effet, l’invention propose un procédé d’analyse d’un milieu à partir d’un réseau de transducteurs, ledit procédé comprenant : l’acquisition d’au moins deux signaux de réception associés chacun à un couple respectif d’ondes émise et reçue, lesdits au moins deux signaux de réception comprenant : un premier signal de réception associé à un premier couple d’ondes émise et reçue selon des premières directions d’émission et de réception, un deuxième signal de réception associé à un deuxième couple d’ondes émise et reçue selon des deuxièmes directions d’émission et de réception, les premières directions d’émission et de réception étant différentes des deuxièmes directions d’émission et de réception, l’étape d’acquisition incluant, pour chaque signal de réception, les sous-étapes suivantes : la génération dans un milieu diffusant, par des transducteurs du réseau, d’une onde émise ayant une direction d’émission souhaitée, la réception, par des transducteurs du réseau, de signaux réverbérés et leurs combinaisons pour obtenir un signal de réception temporel représentatif d’une onde reçue réfléchie par le milieu diffusant selon une direction de réception souhaitée, la déformation desdits au moins deux signaux de réception par composition avec une fonction affine respective : le premier signal de réception étant déformé par composition avec une première fonction affine pour obtenir un premier signal déformé, la première fonction affine dépendant des premières directions d’émission et de réception, le deuxième signal de réception étant déformé par composition avec une deuxième fonction affine, différente de la première fonction affine, pour obtenir un deuxième signal déformé, la deuxième fonction affine dépendant des deuxièmes directions d’émission et de réception, l’estimation locale de la vitesse du son dans une région d’intérêt du milieu à partir de la comparaison des premier et deuxième signaux déformés.
Ainsi, le procédé selon l’invention se distingue de l’art antérieur en ce qu’il permet d’obtenir une carte et/ou une mesure locale de vitesse du son dans une région d’intérêt de façon directe et avec les avantages suivants : le procédé fournit une mesure locale dans une région d’intérêt (carte ou valeur), il nécessite très peu d’émissions ultrasonores (typiquement entre deux et seize) en comparaison des autres techniques de mesure locale (typiquement plus de cent), il nécessite une quantité de calcul très limitée contrairement aux autres techniques de mesure locale non directes qui demandent d’inverser des matrices ou de stocker de grandes matrices pré-inversées et de les appliquer, il nécessite une quantité de données issues de la sonde ultrasonore très limitée (fonctionne dès deux signaux là où les autres méthodes utilisent en général 100 * 128 signaux).
Des aspects préférés mais non limitatifs de l’invention sont les suivants.
L’étape d’estimation peut comprendre les sous-étapes suivantes : détermination d’un coefficient de transformation entre les premier et deuxième signaux déformés, ledit coefficient de transformation étant représentatif d’une différence d’échelle temporelle entre les premier et deuxième signaux déformés, obtention de la vitesse du son dans la région d’intérêt du milieu à partir du coefficient de transformation.
L’étape d’estimation peut comprendre une sous-étape de calcul d’un signal résultant représentatif d’une corrélation moyenne entre les premier et deuxième signaux déformés.
La corrélation moyenne peut être obtenue par au moins une des méthodes suivantes : moyennage sur différentes profondeurs dans la région d’intérêt, moyennage sur différents milieux de même vitesse du son, moyennage sur des signaux obtenus avec différentes stratégies d’émission ou de réception, moyennage sur différents signaux obtenus en perturbant des lois de retards appliquées au réseau de transducteurs en émission ou en réception.
Le coefficient de transformation peut être déterminé par dérivation d’une phase du signal résultant représentatif de la corrélation moyenne entre les premier et deuxième signaux déformés.
Le coefficient de transformation D peut être déterminé à partir de la formule suivante :
La sous-étape d’obtention de la vitesse du son dans la région d’intérêt peut inclure la résolution de la formule suivante :
Où : « c r » est la vitesse du son dans la région d’intérêt, « c th » est une vitesse du son théorique utilisée pour calculer les première et deuxième fonctions affines lors de l’étape de déformation, « D » est le coefficient de transformation, « » est une pulsation centrale des signaux s et s’ à la profondeur considérée, « » est une demi-différence angulaire entre les premières directions d’émission et de réception du premier couple d’ondes émise et reçue, « » est une demi-différence angulaire entre les deuxièmes directions d’émission et de réception du deuxième couple d’ondes émise et reçue.
Chaque fonction affine peut être du type :
De telles ondes sont illustrées à la . Plus précisément, on a illustré à la : une onde plane O P émise par un réseau de transducteurs plan T P , une onde spirale O S émise par un réseau de transducteurs courbe T C , une onde divergente O D émise par un réseau de transducteurs courbe T C .
Il est bien évident pour l’homme du métier que le type d’onde est indépendant de la forme du réseau de transducteurs. En particulier, un réseau de transducteurs plan peut être configuré pour émettre une onde spirale ou une onde divergente (en utilisant une loi de retard adaptée). De même, un réseau de transducteurs courbe peut être configuré pour émettre une onde plane (en utilisant une loi de retard adaptée).
On définit la direction d’une telle onde comme sa direction de propagation dans une région d’intérêt. Cette direction peut être caractérisée par un angle défini par rapport à une direction de référence. Pour un couple d’ondes émise et reçue, on peut ainsi définir la bissectrice des directions comme la moyenne entre la direction de l’onde émise et celle de l’onde reçue. On peut également définir la demi-différence angulaire entre les directions d’émission et de réception comme la moitié de l’angle formé par les directions d’émission et de réception.
On va maintenant décrire plus en détails les différentes étapes du procédé d’analyse, et en particulier les étapes : d’émission dans un milieu diffusant d’au moins : une première onde émise ultrasonore se propageant dans une première direction d’angle d’émission , et une deuxième onde émise ultrasonore se propageant dans une deuxième direction d’angle d’émission , d’acquisition d’au moins : un premier signal de réception représentatif d’une première onde reçue se propageant selon une première direction de réception ayant un premier angle de réception, un deuxième signal de réception représentatif d’une deuxième onde reçue se propageant selon une deuxième direction de réception ayant un deuxième angle de réception différent du premier angle de réception, de déformation de chacun des premier et deuxième signaux de réception, par composition avec une fonction affine, pour obtenir des premier et deuxième signaux déformés, et d’estimation directe d’une vitesse du son locale à partir des premier et deuxième signaux déformés.
Par souci de simplicité, ces étapes seront décrites dans le cas d’ondes planes, avec un jeu de « n » transducteurs ultrasonores disposés linéairement. Ce procédé peut cependant être généralisé à d’autres géométries de transducteurs et à d’autres types d’ondes (notamment spirales ou divergentes).
3.2. Emission
Dans une première étape, le procédé d’analyse comprend l’émission d’une pluralité (deux ou plus de deux) d’ondes émises ultrasonores ayant chacune un angle d’émission respectif différent des angles d’émission des autres ondes émises de la pluralité d’ondes émises ultrasonores.
Plus précisément, pour chaque onde émise ultrasonore, les transducteurs (T 1 -T n ) du réseau sont activés en émission selon une loi de retard d’activation respective, de sorte que chaque transducteur (T 1 -T n ) émet une onde ultrasonore élémentaire (El 1 -El n ) à un instant respectif en fonction de ladite loi de retard d’activation.
Les ondes ultrasonores élémentaires (El 1 -El n ) se combinent pour former l’onde émise se propageant selon une direction ayant l’angle d’émission souhaité, l’angle d’émission de l’onde émise dépendant de la loi de retard d’activation utilisée.
Plus précisément, en fonction de la phase et de l’amplitude des tensions d’excitation appliquées aux transducteurs T 1 -T n par l’unité de commande et de traitement U c , il est possible de contrôler les transducteurs T 1 -T n pour qu’ils produisent des ondes ultrasonores élémentaires El 1 -El n se combinant pour former une onde ultrasonore émise 14 qui se propage à travers le milieu à analyser selon une direction 15 souhaitée (cf. ).
Cette onde ultrasonore émise 14 résultante peut être émise selon différents angles d’émission (i.e. différentes directions) en faisant varier les instants d’activation (t, t+Δt, t+2Δt, … t+nΔt) de chaque transducteur T 1 -T n du réseau.
Par exemple, pour la génération d’une onde plane émise, tous les transducteurs T 1 -T n peuvent être activés : simultanément pour obtenir une onde plane émise se propageant selon un angle d’émission nul relativement au réseau de transducteurs T 1 -T n , ou successivement (en fonction d’une loi de retard d’activation) pour obtenir une onde plane émise se propageant selon un angle d’émission non nul relativement au réseau de transducteurs T 1 -T n .
3.3. Acquisition
Après chaque émission d’une onde émise d’angle d’émission souhaité, les transducteurs (T 1 -T n ) du réseau sont activés en réception pour l’acquisition d’un signal de réception dépendant du temps.
Chaque signal de réception est représentatif d’une onde reçue se propageant selon une direction ayant un angle de réception souhaité.
Pour l’acquisition d’un signal de réception, une solution consiste à activer (en réception) simultanément les transducteurs T 1 -T n du réseau. Dans ce cas, les transducteurs T 1 -T n acquièrent simultanément les signaux réverbérés, indépendamment de l’orientation des ondes reçue (i.e. indépendamment des directions de déplacement de leurs fronts d’onde).
Dans un autre mode de réalisation, ledit au moins un polyamide de la composition (1) comprend 100% de motifs aliphatiques par rapport à la somme des motifs présents dans ledit polyamide. Ledit polyamide est donc constitué uniquement de motifs aliphatiques.
Dans un mode de réalisation, ladite couche (1) est constituée d’une composition (1) comprenant majoritairement un seul polyamide et donc ledit seul polyamide est présent dans la composition en proportion en poids supérieure à 50% par rapport au poids total de la composition.