INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Toutefois, pour des mesures anémométriques, la distance d’éloignement D de la zone de focalisation ZF peut dépendre de facteurs externes au système LIDAR, tels que des turbulences atmosphériques et/ou des variations thermiques de l’air présent sur le chemin des impulsions entre l’optique de sortie 18 et la zone de focalisation ZF, et/ou des variations de concentration des particules rétro-diffusantes le long de la direction centrale de propagation A-A. Le perfectionnement qui est décrit maintenant permet de déduire la valeur effective de la distance d’éloignement D à partir du signal de détection hétérodyne. Pour cela, le contrôleur de modulation 40 peut être configuré pour que certaines des impulsions soient émises avec une pente de rampe linéaire de variation de fréquence optique qui soit déterminée, par exemple positive, et d’autres impulsions avec une pente de rampe linéaire de variation de fréquence optique qui soit négative. De préférence, une impulsion sur deux est émise avec une pente p de rampe linéaire qui est positive, et les autres impulsions sont émises en utilisant -p comme pente de rampe linéaire. Alors, pour les premières impulsions, la fréquence du signal de mesure tel que résultant de la détection hétérodyne est Δf 0 +Δf 1 +Δf 2 , comme précédemment, et est notée f + . Pour les impulsions à pente -p de rampe linéaire, la fréquence du signal de mesure tel que résultant de la détection hétérodyne est Δf 0 -Δf 1 +Δf 2 , notée f - . Les deux fréquences f + et f - sont déterminées par l’unité de traitement de signal 30 de la même façon que précédemment. Puis l’unité 30 détermine les contributions Δf 1 et Δf 2 de la façon suivante : Δf 1 =(f + -f - )/2, et Δf 2 =(f + +f - )/2 - Δf 0 . Elle calcule ensuite la vitesse anémométrique V A-A comme précédemment à partir de la valeur de la contribution Δf 2 , et fournit une évaluation de la distance d’éloignement D en appliquant la formule suivante : D=-C·Δf 1 /(2·p).
montre le signal de détection hétérodyne qui est obtenu pour une telle mise en œuvre de l’invention à pentes de rampes linéaires de variation de la fréquence optique qui sont opposées entre deux impulsions successives. Ce diagramme sépare le spectre des impulsions à valeur positive de pente, représenté en trait continu, de celui des impulsions à valeur négative de pente, représenté en traits interrompus. L’axe horizontal repère encore les valeurs de la fréquence f exprimées en mégahertz, et l’axe vertical repère les valeurs d’intensité spectrale exprimées en watt par hertz (W·Hz -1 ) et notées P. Ce spectre composite de détection hétérodyne a été établi pour une valeur égale à 40 MHz du décalage fréquentiel constant Δf 0 qui est produit par le modulateur acousto-optique 14. Les deux spectres présentent chacun plusieurs composantes de signaux Narcisse qui correspondent à des réflexions partielles des impulsions sur plusieurs composants de l’optique de sortie 18, ainsi que sur la lame quart d’onde 17. Ces composantes de signaux Narcisse sont distantes de moins de 15 MHz de la valeur de 40 MHz pour f, correspondant à Δf 0 . Les signaux de mesure correspondant aux deux pentes opposées sont désignés par leurs valeurs de fréquence respectives f + et f - . Les autres signaux, correspondant à des pics des spectres dont les valeurs pour la fréquence f sont supérieures à 90 MHz, proviennent de réflexions des impulsions à pentes opposées sur des obstacles qui sont présents en arrière-plan de la zone de focalisation ZF. Les pics qui sont situés aux valeurs 115 MHz et 205 MHz révèlent un obstacle à pouvoir élevé de rétrodiffusion qui est situé à la distance D’=-C·Δf 1 /(2·p) avec Δf 1 = (205 MHz - 115 MHz)/2 = 45 MHz, soit D’=13,5 m. Pour ces mêmes spectres, d’après les valeurs de 15 MHz et 65 MHz lues pour f + et f - , respectivement, la distance d’éloignement D de la zone de focalisation ZF est égale à environ 7,5 m et la vitesse du vent dans cette zone de focalisation ZF est inférieure à 1 m.s -1 (mètre par seconde).
Les exemples qui viennent d’être fournis montrent l’intérêt de la modulation de fréquence qui est introduite par l’invention, pour séparer spectralement le signal de mesure du signal Narcisse ou de l’ensemble des composantes du signal Narcisse, le cas échéant. En effet, grâce à la modulation de fréquence, la partie des impulsions émises qui est rétrodiffusée par les particules en suspension dans l’air peut être distinguée du signal Narcisse même pour des valeurs très faibles de la vitesse du vent. Cette distinction peut encore être faite pour des valeurs faibles de la distance d’éloignement D.
Un système LIDAR qui est conforme à l’invention et qui est adapté pour effectuer des mesures de vitesse anémométrique, peut être utilisé dans de nombreuses applications, parmi lesquelles sans limitation : - des applications à bord d’un aéronef, pour lesquelles un encombrement et un poids du système LIDAR qui sont réduits constituent des avantages importants. montre un hélicoptère 100 qui est équipé d’un tel système LIDAR pour effectuer des mesures de vitesse anémométrique conformément à l’invention. Le système est de préférence installé à bord de l’hélicoptère pour que l’optique de sortie 18 soit située vers le nez de l’hélicoptère 100, et tournée en direction du demi-espace qui est en avant de l’hélicoptère. montre la disposition de la direction centrale de propagation A-A et de la zone de focalisation ZF qui en résulte ; - des applications pour lesquelles la vitesse anémométrique à mesurer peut être faible ou très faible, telles que des mesures au niveau du sol ou à faible altitude, par exemple pour optimiser un fonctionnement d’éolienne, ou encore des mesures à partir d’aéronefs qui peuvent être en vol stationnaire. Dans ce cas, le modulateur acousto-optique 14 génère avantageusement le décalage fréquentiel constant Δf 0 qui est appliqué aux impulsions émises sans être appliqué au rayonnement de référence F REF . De cette façon, une valeur de vitesse anémométrique qui est faible correspond à une fréquence de battement hétérodyne qui est proche de la valeur non-nulle de Δf 0 , de sorte que la précision de mesure est améliorée sans nécessiter de mettre en œuvre un grand nombre d’impulsions par séquence de mesure, c’est-à-dire sans que la durée de mesure soit trop longue ; et - des applications pour lesquelles la distance de mesure, entre l’optique de sortie 18 et la zone de focalisation ZF, est variable. Pour cela, l’optique de sortie 18 peut être adaptée pour varier à la demande la convergence du faisceau F des impulsions successives tel qu’il sort par cette optique. Par exemple, lorsque ce faisceau est issu d’une extrémité de fibre optique, l’optique de sortie 18 peut être une lentille convergente montée sur un support qui est mobile en translation parallèlement à la direction A-A, de façon à déplacer le foyer-objet de la lentille par rapport à l’extrémité de la fibre optique. Ainsi, le centre O de la zone de focalisation ZF peut être situé à une distance de l’optique de sortie 18 qui est contrôlable, par exemple entre 1 m et 1000 m.
Le mode de réalisation de l’invention qui est illustré par est adapté pour mesurer la vitesse d’une cible rétroréfléchissante T. Si la cible T possède un pouvoir de rétro-réflexion qui est suffisant, il n’est plus nécessaire que le faisceau F des impulsions émises soit convergent. Ce faisceau peut alors être collimaté, permettant de mesurer les vitesses de cibles situées à des distances d’éloignement D qui sont variables dans une très large étendue.
Le mode de réalisation de utilise une détection directe de la partie des impulsions qui est rétroréfléchie par la cible T, à la place de la détection hétérodyne de . Pour cela, la modulation de fréquence optique qui était mise en œuvre précédemment peut être remplacée par une modulation d’amplitude, qui est effectuée avec une fréquence de modulation variable. Une telle modulation d’amplitude à variation de fréquence de modulation peut être produite par le modulateur acousto-optique 14, lorsque le contrôleur de modulation 40 est configuré de façon appropriée. Par exemple, le modulateur acousto-optique 14 produit une modulation sinusoïdale d’amplitude à l’intérieur de chaque impulsion, et la fréquence de cette modulation sinusoïdale d’amplitude varie entre le début et la fin de l’impulsion. De préférence, elle varie linéairement en fonction du temps, c’est-à-dire avec une pente de variation qui est constante. A titre d’exemple, la fréquence de modulation de l’amplitude du rayonnement dans chaque impulsion peut varier entre la valeur initiale de 10 MHz en début d’impulsion, et la valeur finale de 100 MHz en fin d’impulsion.
Les variations de puissance instantanée qui en résultent pour la partie des impulsions qui a été rétroréfléchie par la cible T sont suffisamment lentes pour être détectées en temps réel par le photodétecteur 22. Le signal de détection qui est délivré par ce dernier peut alors être analysé par l’unité de traitement de signal 30 de la même façon que précédemment. Pour cette raison, la description de cette analyse n’est pas répétée. Il est seulement indiqué que le perfectionnement des impulsions émises successivement qui ont des pentes opposées de variation linéaire de la fréquence de modulation est encore applicable, en l’appliquant à la fréquence variable de modulation d’amplitude.
Il est entendu que l’invention peut être reproduite en modifiant des aspects secondaires des modes de réalisation qui ont été décrits en détail ci-dessus, tout en conservant certains au moins des avantages cités. Notamment, les composants cités peuvent être remplacés par d’autres composants ou combinaisons de composants qui produisent une fonction équivalente à celle mentionnée. Enfin, les valeurs numériques qui ont été citées ne l’ont été qu’à titre d’illustration, et peuvent être changées en fonction de l’application considérée.
Capteur radar à structure en guide d’ondes DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte à capteur radar à structure en guide d’ondes pour conduire des signaux microondes.
En particulier, l’invention se rapporte à un capteur radar d’un système d’assistance de conduite pour équiper des véhicules automobiles.
ETAT DE LA TECHNIQUE Le document DE 102018 203 106 A1 décrit un exemple de capteur radar à structure de guide d’ondes, à savoir, une antenne guide d’ondes.
Les structures guide d’ondes de capteur radar sont fabriquées actuellement en réalisant plusieurs composants de forme en métal dont la surface présente un motif déterminé de cavités qui constitue ensuite les cavités du guide d’ondes. Les composants de forme sont alors réunis pour que les cavités soient tournées l’une vers l’autre et soient alignées pour se compléter en formant des cavités fermées. Il est également possible de réaliser les pièces de forme par injection de matières plastiques et ensuite de métalliser les parois des cavités.
Une variante de procédé de fabrication consiste à fraiser les creux destinés à former les cavités dans des plaques massives puis d’assembler plusieurs telles plaques.
Le document US 10128 567 B2 décrit une antenne guide d’ondes pour un capteur radar comportant plusieurs groupes d’orifices d’émission situés dans un plan commun. Les plans sont toutefois inclinés l’un par rapport à l’autre, si bien qu’avec un unique capteur radar on émet des signaux radars dans différentes directions pour avoir un champ de vision plus large. La réalisation de telles structures de guide d’ondes avec plusieurs directions d’émission est toutefois relativement compliquée.
On recouvre le circuit de verre de borophosphosilicate, ou BPSG, pour « borophosphosilicate glass » en Anglais appauvri en bore 10, lequel absorbe les neutrons et se désintègre en émettant des particules α.
On notera que le durcissement militaire, par exemple pour les systèmes devant survivre à des agressions nucléaires, conduit à des problématiques et donc des solutions techniques tout à fait spécifiques, d'une part du fait des niveaux de fluences photoniques et neutroniques devant être considérées, et d'autre part du fait des problématiques de couplages électromagnétiques. On peut aussi remarquer que le durcissement militaire doit être complété par un durcissement à l'Environnement Radiatif Naturel (ERN) pour les systèmes devant fonctionner dans l'espace.
Il est également possible de blinder le boîtier du composant pour protéger celui-ci des radiations.
Utiliser un robot d’intervention comme par exemple INTRA© avec des batteries intégrées dans un cadre comportant des rayonnements importants, peut s’effectuer en agençant du blindage autour du robot. Dans ce cas de figure, le robot coûte très cher, voir même plus d’un million d’euros et pèse très lourd, environ 400 kg.
La solution proposée par une mise en œuvre de l’invention consiste de retirer tout dispositif électronique du robot d’intervention. Ceci implique de déporter tout module électronique du robot d’intervention vers le robot intermédiaire. Le robot intermédiaire pourra être à même de fournir en électricité le robot d’intervention pour l’activation de tout actionneur se trouvant sur ce dernier. En effet, le robot d’intervention peut comporter des moteurs, vérins électriques et autres actionneurs.
A son tour, le robot intermédiaire communique avec l’opérateur par le biais d’une connexion sans fil ou une connexion par câble, de préférence par fibre.
Au niveau des systèmes électroniques, il serait utile d’implémenter, selon une mise en œuvre de l’invention, de la redondance des systèmes électroniques eux-mêmes, qui est une réponse classique aux aléas provoqués par les radiations, par exemple avec au moins trois systèmes fonctionnant en même temps qui comparent leurs résultats ; les systèmes qui produisent des résultats minoritaires doivent les recalculer, et tout système qui produit des résultats erronés de façon répétée peut être programmé pour être neutralisé. Un mécanisme reposant sur une horloge de surveillance peut également permettre de réinitialiser un circuit logique lorsque le système n'est plus en mesure d'écrire une valeur correcte dans l'horloge ; celle-ci termine alors son compte à rebours en forçant la réinitialisation du système. C'est le stade ultime après les autres techniques de durcissement contre les radiations.
L’invention consiste à piloter un robot de taille moyenne, par exemple moins de 150 kg, alimenté par un ombilic connecté à un robot intermédiaire sur roues ou/et chenille, qui lui est lourd et blindé. Ceci permet de réaliser un système le plus efficace et surtout le plus économique.
L’invention concerne un système robotisé comprenant au moins deux robots (1 et 2), dont un robot intermédiaire (1) et au moins un robot d’intervention (2), au moins un ombilic (3), une station de pilotage (4), ledit au moins un robot d’intervention (2) étant relié audit robot intermédiaire (1) avec ledit au moins un ombilic (3), ledit robot intermédiaire (1) étant relié à ladite station de pilotage (4).
Selon l’invention, ledit au moins un robot d’intervention (2) est dépourvu de tout systèmes et composants électroniques susceptibles de dysfonctionnements ou dégradations causés par des rayonnements électromagnétiques et les particules subatomiques énergétiques. Ceci signifie que ledit au moins un robot d’intervention (2) ne comporte aucun composant électronique mais on peut également envisager d’y placer tout composant électronique qui ne soit pas susceptible de dysfonctionnements ou dégradations causés par des rayonnements électromagnétiques et les particules subatomiques énergétiques. Ceci peut être une solution intermédiaire, lorsqu’un capteur ou tout autre dispositif ou moyen de mesure ou de détection nécessite un amplificateur ou tout autre moyen de mise en œuvre d’un signal très faible. Dans ce cas de figure on peut envisager la réalisation d’un durcissement dudit composant selon une méthode choisie par l’homme de l’art.
Ledit au moins un ombilic (3) peut avoir une longueur d’environ 300 mètres, peut-être plus court, entre 10 et 300 mètres et peut également être plus long de 300 mètres. La longueur sera choisie en fonction des besoins de la mission. Ledit au moins un ombilic (3) peut être composé de plusieurs fils électriques, d’un moyen de résistance à la traction et peut également comporter un blindage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la station de pilotage (4) est connectée au robot intermédiaire (1) par fibre optique ou par transmission sans fil. La station de pilotage (4) peut avantageusement permettre de piloter plusieurs robots d’intervention en essaim. La station de pilotage (4) permet également de transmettre à l’opérateur tout détail permettant de réaliser une bonne compréhension du terrain dans lequel évolue le au moins un robot d’intervention, comme par exemple des cameras vidéo, des valeurs de température, de radiations, etc.
Selon un mode de réalisation de l’invention, ledit au moins un robot d’intervention (2) a une masse inférieure à 150 kg. Ainsi le robot qui intervient en zone radioactive ou contaminée est petit, léger, ce qui lui permet d’évoluer dans un environnement hostile avec aisance.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le robot intermédiaire (1) comprend des batteries et des convertisseurs haute tension pour alimenter le robot d’intervention (2) en courant alternatif. Le robot intermédiaire est préférablement autonome en énergie et peut ainsi transformer la tension des batteries, qui est généralement de 24 ou 48V en triphasé 230 ou 380v. Les batteries peuvent être du type XTREM©, ce qui permet d’assurer le bon fonctionnement des batteries dans un environnement de température élevée. Des batteries du type XTREM© permettent également de réaliser une protection centre le rayonnement.
En fournissant de l'énergie électrique à une tension plus élevée que celle habituellement utilisée par le au moins un robot d’intervention, la perte de puissance par unité de longueur le long de la ligne ombilicale peut être réduite.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le robot intermédiaire (1) est constitué de matériaux et est réalisé selon des procédés destinés à limiter les effets des radiations. Ainsi, le robot intermédiaire est blindé contre la radioactivité, et est mobile. Ceci permet de faire approcher le robot intermédiaire de la zone contaminée. On crée ainsi une zone de sécurité supplémentaire car le robot intermédiaire peut se situer entre la zone contaminée et la zone sans risque d’où l’opérateur pilote la station de pilotage.
Numéros de références employé s dans les figures : 1 :profilé de gestion de cloisonnement modulaire
2 :accroche toile ou faux plafond
3 :fentes latérales du profilé
4 :zone supérieure d’accroche du profilé au plafond
5 :isolant comprimable
6 :capot de finition
7 :cloison de séparation modulaire
8 :espaces intérieurs cloisonnés
9 :plénums aérauliques
10 :plafond ou dalle du local tramé à traiter
11 :ailes latérales (11a et 11b) du profilé
12 :espace intérieur creux du profilé
13 :faux plafond
14 :grilles de soufflage ou d’aspiration d’air traité
15 :Toile tendue
CETYL ETHYLHEXANOATE 3,50
SODIUM ACRYLATES COPOLYMER / PHOSPHOLIPIDS / HYDROGENATED POLYDECENE / POLYGLYCERYL-10 STEARATE / HELIANTHUS ANNUUS (SUNFLOWER) SEED OIL / TOCOPHEROL 2,50
AQUA 65,30
CAFFEINE 1,80
BUTYLENE GLYCOL 1,50
SODIUM POLYACRYLATE 0,20
GLYCERIN 4,00
POTASSIUM CETYL PHOSPHATE 0,50
ESCIN 0,20
AQUA / METHYLSILANOL MANNURONATE / SORBIC ACID / PHENOXYETHANOL 2,00
AQUA / PROPANEDIOL / XANTHAN GUM / GLYCERYL CAPRYLATE / PSEUDOALTEROMONAS FERMENT EXTRACT 0,10
PARFUM 0,40
ALCOHOL 10,00
GEL (%)
AQUA 88,37
CAFFEINE 0,50
A ce stade, on peut noter que l’élément d’identification permet de garantir que les données de localisation successivement acquises à des instants successifs sont bien associées au même autre utilisateur.
Dans le cas où les données de localisation sont représentées au moyen des coordonnées sphériques, le calculateur 11 détermine le taux d’accroissement de la distance radiale (lissée) entre le véhicule automobile 10 et chaque autre utilisateur i entre l’instant t 0 (instant précédent) et l’instant courant (t 0 incrémenté d’un pas de temps Δt).
Ainsi, pour une autre utilisateur i, le taux d’accroissement (noté τ est donné par l’expression suivante) :
Autrement formulé, ce taux d’accroissement est une vitesse instantanée de rapprochement ou d’éloignement de l’autre utilisateur considéré.
En variante, l’indicateur du risque de collision pourrait être déterminé directement à partir des données de localisation déterminées aux étapes E14 et E30 (non lissées).
Un fois l’indicateur du risque de collision déterminé, le procédé se poursuit à l’étape E36. Lors de cette étape, le calculateur 11 détermine le signe de l’indicateur du risque de collision. L’interprétation du signe de cet indicateur du risque de collision permet de comprendre le déplacement relatif du véhicule automobile 10 par rapport à l’autre utilisateur i concerné.
Plus précisément, un signe négatif de l’indicateur du risque de collision signifie que le véhicule automobile 10 et l’autre utilisateur i concerné se rapprochent, tandis qu’un signe positif de cet indicateur signifie que le véhicule automobile 10 et l’autre utilisateur i concerné s’éloignent.
Si l’indicateur du risque de collision est positif, le procédé se poursuit à l’étape E38. Dans ce cas, comme le véhicule automobile 10 et l’autre utilisateur i s’éloignent, le calculateur 11 estime que le risque de collision (avec cet autre utilisateur i) est nul. Dans cette éventualité, à l’étape E38, le calculateur 11 commande l’affichage, par exemple sur l’écran présent dans l’habitacle du véhicule automobile 10, de la localisation de l’autre utilisateur i concerné à titre informatif. En variante, le calculateur 11 peut n’émettre aucune information à ce sujet à l’attention du conducteur.
Par exemple, pour la situation illustrée sur la , on pourrait considérer que le véhicule automobile 70 s’éloigne du croisement 200 et donc du véhicule automobile 10. Dans ce cas, le risque de collision est nul et le conducteur du véhicule automobile 10 n’est par exemple pas informé de la présence de cet autre véhicule automobile 70.
Comme le montre la , le procédé se poursuit ensuite à l’étape E50 lors de laquelle la variable temporelle est incrémentée d’un pas de temps pour exécuter le procédé à l’instant suivant. Le procédé se poursuit alors à l’étape E16 avec, comme instant courant, le précédent instant courant incrémenté d’un pas de temps supplémentaire.
Dans le cas où, à l’étape E36, l’indicateur du risque de collision a été indiqué comme négatif, le procédé se poursuit à l’étape E40. Lors de cette étape, la distance radiale (lissée), à l’instant courant, entre le véhicule automobile 10 et l’autre utilisateur i concerné est comparée à un seuil de distance prédéterminée. Ce seuil de distance prédéterminée permet de fixer une limite de distance en dessous de laquelle il est probable qu’une collision survienne entre le véhicule automobile 10 et l’autre utilisateur i concerné. Ce seuil de distance prédéterminée est par exemple inférieur à 15 mètres.
De manière avantageuse ici, et comme cela est représenté sur la , il est possible de définir trois zones Z 1 , Z 2 , Z 3 de risque de collision. Chacune de ces zones Z 1 , Z 2 , Z 3 est définie comme un cercle d’origine O et de rayon d 1 , d 2 , d 3 respectif.
Chacune de ces zones Z 1 , Z 2 , Z 3 caractérise un risque de collision différent. Par exemple, la zone Z 1 de rayon d 1 correspond à un risque de collision élevé, la zone Z 2 de rayon d 2 correspond à un risque de collision moyen et la zone Z 3 de rayon d 3 correspond à un risque de collision faible.
Dans le cadre de la présente invention, le rayon d 1 est par exemple égal à 5 mètres, le rayon d 2 est par exemple égal à 10 mètres et le rayon d 3 est par exemple égale à 15 mètres.
En d’autres termes, à l’étape E40 (sachant que l’indicateur du risque de collision est négatif, donc que le véhicule automobile 10 et l’autre utilisateur i se rapprochent), le calculateur 11 compare la distance radiale (lissée) aux rayons d 1 , d 2 , d 3 .