INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ainsi, selon l’invention, le premier sous-ensemble identifié de l’au moins une source lumineuse cible fait au moins partie de la première partie des sources lumineuses servant à éclairer une zone inférieure de la scène de route, en feu de croisement ou en feu de route. Le premier sous-ensemble peut être tout ou partie du premier groupe de sources lumineuses. Le premier sous-ensemble ne comporte aucune source lumineuse du deuxième groupe.
Ainsi, le procédé de pilotage selon l’invention permet de réduire l’éblouissement du conducteur dans un certains nombre de situations non gérées par les systèmes d’éclairage connus jusqu’alors, tels que notamment l’éblouissement provoqué par la réflexion lumineuse sur un panneau routier posé à même le sol, tel qu’on en trouve dans des zones de travaux, ou encore à proximité d’un sommet routier.
- l’étape de diminution de l’intensité lumineuse de l’au moins une source lumineuse cible comporte une étape de pilotage en courant de ladite au moins une source lumineuse cible. En d’autres termes, une intensité et/ou une fréquence et/ou une phase du courant pilotant chaque au moins une source lumineuse cible est diminuée afin de réduire l’intensité lumineuse des rayons lumineux correspondant générés par ladite au moins une source lumineuse cible ;
- alternativement, l’étape de diminution de l’intensité lumineuse de l’au moins une source lumineuse cible comporte une étape de pilotage d’un rapport cyclique de ladite au moins une source lumineuse cible. En d’autres termes, une valeur du rapport cyclique de chaque au moins une source lumineuse cible est diminué afin de réduire l’intensité lumineuse des rayons lumineux correspondant générés par ladite au moins une source lumineuse cible. Dans le contexte de l’invention, le rapport cyclique correspond à une évolution périodique d’un état lumineux de la source lumineuse considérée, oscillant entre un état éteint et un état allumé. Le rapport cyclique correspond alors à la proportion d’une telle période durant laquelle la source lumineuse est pilotée de sorte à émettre un rayon lumineux. On comprend ainsi que plus le rapport cyclique est important, plus un flux lumineux produit par la source lumineuse est important. A contrario, plus le rapport cyclique est faible, moins le flux lumineux correspondant est fort ;
- l’étape de sélection comporte une étape de comparaison de l’estimateur de la réflexion lumineuse de chaque au moins un objet réfléchissant identifié sur la scène de route avec une valeur seuil d’intensité lumineuse, chaque objet réfléchissant présentant un estimateur de réflexion lumineuse supérieur à la valeur seuil étant sélectionné comme objet cible. L’estimateur permet de quantifier une quantité de lumière réfléchie par l’objet réfléchissant, afin e pouvoir ensuite établir des comparaison. A titre d’exemple non limitatif, l’estimateur peut être établi à partir d’une intensité lumineuse détectée par le dispositif optique situé en face avant du véhicule automobile ;
- l’étape d’identification de l’au moins une source lumineuse comporte une étape de sélection de toutes les sources lumineuses dont une partie des rayons lumineux générés atteint les coordonnées de chaque objet cible sélectionné. Comme évoqué précédemment, au moins une partie des sources lumineuses ainsi sélectionnées forment le premier sous-ensemble qui permet d’éclairer la partie inférieure de la scène de route. Les sources lumineuses ainsi sélectionnées sont celles qui éclairent au moins partiellement l’un de l’au moins des objets cibles sélectionnés. Par « éclaire partiellement », on comprend qu’une partie non négligeable des rayons lumineux émis par la source lumineuse considérée parvient jusqu’à l’objet cible considéré. A titre d’exemple non limitatif, une source lumineuse peut ainsi être sélectionnée dès qu’elle participe à au moins 10% de l’éclairement de l’objet cible considéré ;
- les coordonnées associées à chaque objet cible forment une boite encadrant dans l’espace de la scène de route ledit objet cible. Ainsi, les coordonnées comportent notamment (i) un angle délimitant un bord gauche de l’objet cible, dit angle gauche, (ii) un angle délimitant un bord droit de l’objet cible, dit angle droit, (iii) un angle délimitant un bord inférieur de l’objet cible, dit angle inférieur, (iv) un angle délimitant un bord supérieur de l’objet cible, dit angle supérieur. Ainsi, toutes les sources lumineuses qui contribuent à l’éclairement d’un segment angulaire compris entre l’angle gauche, l’angle droit, l’angle inférieur et l’angle supérieur sont sélectionnées ;
- les paramètres associés à chaque objet cible comportent en outre un identifiant de l’objet cible, afin de permettre de déterminer notamment si l’objet cible est du type d’un véhicule automobile ou d’un panneau lumineux ;
- les paramètres associés à chaque objet cible comportent en outre un nombre qualifiant une distance séparant l’objet cible du véhicule automobile sur lequel le système d’éclairage est embarqué ;
Dans certaines structures de l’état de la technique, les systèmes opto-mécaniques peuvent être structurellement dissociés : la cavité optique et le résonateur mécanique sont réalisés à l’aide de deux éléments distincts. L’actionnement mécanique peut ainsi se faire par contact direct entre des électrodes d’actionnement et le résonateur mécanique. Deux géométries standards consistent à « sandwicher » le matériau piézoélectrique entre deux électrodes de polarisations électriques différentes, afin d’exciter un mode acoustique de volume (Film bulk acoustic resonator, ou FBAR, en en terminologie anglo-saxonne), ou bien de déposer des électrodes interdigitées sur la surface du résonateur mécanique afin de générer un couplage avec des ondes acoustiques de surfaces (SAW en terminologie anglo-saxonne). Cependant, dans ce cas de figure, les électrodes ont tendance à perturber les mouvements du résonateur mécanique et donc ses propriétés de résonance.
Dans d’autres structures de l’état de la technique, un actionnement via un élément provenant d’une seconde puce est mis en œuvre. Il s’agit typiquement du cas pour lequel l’actionnement n’est pas réalisé via des électrodes mais par un résonateur micro-ondes. Ces derniers, généralement conçus via un matériau supraconducteur, ont des modes de résonances électromagnétiques. Ces modes comprennent une onde micro-onde confinée et guidée, se propageant dans la structure, ainsi qu’une composante évanescente autour de la structure. Malgré une décroissance spatiale exponentielle, la faible fréquence des ondes micrométriques permet la présence d’un champ électrique d’intensité suffisante pour pouvoir actionner une structure mécanique à plusieurs dizaines de micromètres du résonateur supraconducteur. A cette distance, la composante évanescente de l’onde optique (de fréquence bien plus élevée) est complètement éteinte, n’induisant ainsi pas de pertes supplémentaires. Cependant, dans l’état de la technique, ces résonateurs supraconducteurs sont conçus sur des puces différentes, permettant de simplifier le procédé de fabrication mais rendant l’alignement plus difficile et la reproductibilité des mesures plus incertaine.
En outre, en plus des difficultés déjà décrites, il convient de tenir compte de l’une des particularités de l’actionnement piézoélectrique : l’orientation vectorielle du couplage. En effet, sous l’effet d’un champ électrique, chaque matériau va subir une contrainte normale ou une contrainte de cisaillement dans une certaine direction de l’espace, elles-mêmes dépendantes de l’orientation du champ électrique. Pour obtenir un actionnement efficace, il est donc nécessaire d’aligner le champ électrique selon un axe défini prenant en compte la déformation souhaitée. Le tenseur piézoélectrique d’un matériau permet de faire le lien entre ces deux grandeurs. Il est lié à la structure cristallographique du matériau en question.
Dans les structures d’actionnement directement intégrées de l’état de la technique, les champs électriques présentent une composante principale horizontale relativement à la surface du substrat. Par exemple, Fong et al. dans « Microwave-assisted coherent and nonlinear control in cavity piezo-optomechanical systems » dispose des électrodes dans le même plan que le résonateur optomécanique. Une variante développée par Zou et al. dans « Cavity piezomechanical strong coupling and frequency conversion on an aluminum nitride chip » consiste à abaisser l’une des deux électrodes au niveau du substrat. Le champ électrique devient transverse, le résonateur mécanique étant alors soumis à la fois à la composante verticale et horizontale du champ électrique. Une fraction de l’intensité du champ électrique est alors non couplée avec le matériau, rendant cette géométrie peu efficace. Dans une structure quelque peu différente (puisqu’aucun résonateur mécanique n’est présent, les auteurs effectuant de la modulation électro-optique), Wang et al. dans « On-Chip Optical Microresonators With High Electro-Optic Tuning Efficiency » proposent de déposer une couche de métal sur les portions du résonateur optique qui ne sont pas traversées par l’onde optique (ici les bords du disque uniquement sont sensibles). Au prix d’une large complexité technologique pour venir chercher le contact électrique, cette alternative est très spécifique au cas des disques qui confinent l’onde sur des portions localisées du résonateur. De plus, le métal étant en contact direct avec la cavité optique, dans le cas où celle-ci est également un résonateur mécanique, des pertes additionnelles sont à prévoir.
Ainsi, aucune des structures de l’état de la technique ne permet de répondre aux exigences relatives à l’actionnement d’un résonateur opto-mécanique.
L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant une structure qui permet de répondre aux exigences relatives à l’actionnement piézoélectrique d’un résonateur opto-mécanique.
Pour cela, un premier aspect de l’invention concerne une structure opto-mécanique comportant : Un substrat s’étendant selon un plan ; Un élément support agencé sur le substrat ; Au moins un élément conducteur adapté pour créer un champ électrique orienté perpendiculairement au plan du substrat ; Un résonateur opto-mécanique comportant : Un élément mobile mécaniquement réalisé dans un matériau piézoélectrique et agencé sur l’élément support, le matériau piézoélectrique étant choisi de sorte que le champ électrique créé par l’élément conducteur lorsque ce dernier est soumis à un potentiel électrique entraîne un déplacement dudit élément mobile ; Un résonateur optique couplé à l’élément mobile ;
Ledit au moins un élément conducteur étant situé au-dessus et/ou au-dessous dudit élément mobile, à une distance non nulle dudit élément mobile, ledit élément conducteur et ledit élément mobile ayant au moins une surface en regard l’une de l’autre.
Grâce à l’invention, le ou les éléments conducteurs en charge de l’actionnement ne sont pas en contact direct avec l’élément mobile (et donc le résonateur mécanique). Ils permettent donc un mouvement libre de ce dernier et éliminent le risque d’absorption d’ondes évanescentes lorsque de telles ondes sont utilisées pour la lecture. En outre, le ou les moyens d’actionnement sont situés au-dessus et/ou au-dessous de l’élément mobile, ce qui permet de générer un champ électrique d’actionnement perpendiculaire à l’élément mobile et non plus parallèle ou oblique comme dans l’état de la technique. Cette liste d’avantages n’est bien entendu pas exhaustive et d’autres avantages apparaîtront également dans la description détaillée de l’invention.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, la structure selon un premier aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles.
Dans un mode de réalisation, l’élément conducteur est un résonateur micro-onde ou une électrode.
Dans un mode de réalisation, la structure opto-mécanique comprend au moins deux éléments conducteurs, un premier élément conducteur situé au-dessous de l’élément mobile et un deuxième élément conducteur situé au-dessus de l’élément mobile.
Dans un mode de réalisation, l’élément mobile et le résonateur optique sont formés au moyen d’un cristal phoxonique.
Dans un mode de réalisation, le résonateur optique est un résonateur à mode de galerie, l’élément mobile étant intégré au résonateur optique. En effet, le résonateur à mode de galerie étant partiellement ou complètement suspendu, il forme également un élément mobile.
Dans un mode de réalisation, le résonateur opto-mécanique comprend un guide d’onde parcourant la périphérie d’une structure centrale, le guide d’onde étant relié à la structure centrale par des ancrages, une partie du guide d’onde formant l’élément mobile. On notera que, dans cette structure, le guide d’onde étant rebouclé sur lui-même, il forme un résonateur optique.
Dans un mode de réalisation, l’élément conducteur comprend une pluralité d’électrodes, lesdites électrodes étant situées, au moins en partie, en regard de l’élément mobile.
Selon un autre mode de réalisation particulier, la préforme est constituée de ou comprend :
(i) une couche d’électrode négative positionnée autour d’au moins une partie du collecteur de courant intérieur filaire (i 0 ), constituée de ou comprenant un matériau choisi parmi :
Dans l’exemple illustré en , les vias conducteurs latéraux 118 contactent la face inférieure du plan conducteur 130 dans des zones diamétralement opposées par rapport au via conducteur central 116. Dans cet exemple, les vias 116 et 118 sont situés sur une même droite parallèle à l’un des côtés du plan conducteur 130. En outre, les vias 118 sont équidistants du via 116. Là encore, à titre de variante, dans le cas d’une commande optique, ces vias peuvent être omis dans la mesure où il n’y a alors pas de tension à contrôler.
La est une vue de dessus, schématique et partielle, du deuxième élément d’antenne 105b de la cellule élémentaire 105 de la . La illustre plus précisément l’antenne à plaque 112 de la cellule élémentaire 105.
Dans l’exemple représenté, l’antenne 112 comporte un plan conducteur 140 à quatre côtés. Le plan conducteur 140 est par exemple plus précisément de forme rectangulaire ou, comme dans l’exemple illustré en , de forme sensiblement carrée.
Dans l’exemple illustré, le plan conducteur 140 comporte une ouverture 142 séparant une région centrale 140C du plan conducteur 140 d’une région périphérique 140P du plan conducteur 140. Dans cet exemple, l’ouverture 142 présente une forme sensiblement annulaire, par exemple une forme annulaire rectangulaire ou carrée.
Dans l’exemple représenté, le via conducteur central 116 est en contact avec la région centrale 140C du plan conducteur 140. Plus précisément, dans cet exemple, l’extrémité supérieure du via 116 est connectée sensiblement au centre d’une face inférieure de la région 140C. La région centrale 140C du plan conducteur 140, délimitée latéralement par l’ouverture annulaire 142, constitue par exemple une borne d’entrée de l’antenne 112.
L’antenne 112 comporte en outre un premier élément de commutation C1 et un deuxième élément de commutation C2, reliant chacun la région centrale 140C à la région périphérique 140P du plan conducteur 140. Plus précisément, dans l’exemple illustré en , les premier et deuxième éléments de commutation C1 et C2 contactent la région périphérique 140P dans des zones diamétralement opposées par rapport au via conducteur central 116. Dans cet exemple, les éléments de commutation C1 et C2 et le via conducteur 116 sont situés sur une même droite parallèle à l’un des côtés du plan conducteur 140. Dans cet exemple, le commutateur C1 est situé sensiblement à la verticale de la branche horizontale du U formé par la fente 122.
Les éléments de commutation C1 et C2 sont commandés en opposition, c’est-à-dire de sorte que, si l’un des commutateurs C1, C2 est passant, l’autre commutateur C2, C1 soit bloqué. Cela permet au deuxième élément d’antenne 105b de la cellule élémentaire 105 de commuter entre deux états de phase ϕ, sensiblement égaux à 0° et à 180° dans cet exemple. Les états de phase 0° et 180° correspondent respectivement au cas où le commutateur C1 est bloqué tandis que le commutateur C2 est passant, et au cas où le commutateur C1 est passant tandis que le commutateur C2 est bloqué.
À titre d’exemple, le carré formé par le plan conducteur 140 présente un côté de l’ordre de 0,44 mm, les côtés de l’ouverture annulaire carrée 142 présentent chacun une longueur de l’ordre de 0,32 mm, et l’ouverture 142 présente une largeur égale à environ 50 µm.
La est une vue en coupe, schématique et partielle, de l’élément de commutation C1 du deuxième élément d’antenne 105b de la .
Selon un mode de réalisation, l’élément de commutation C1, ou commutateur, est à base d’un matériau à changement de phase. Les matériaux à changement de phase sont des matériaux pouvant alterner, sous l’effet de la chaleur, entre une phase cristalline et une phase amorphe, la phase amorphe présentant une résistance électrique supérieure à celle de la phase cristalline. On peut notamment tirer profit de ce phénomène pour réaliser, comme dans le cas du deuxième élément d’antenne 105b, des commutateurs présentant des états bloqué (phase amorphe) et passant (phase cristalline) différenciés par une résistance à travers le matériau à changement de phase.
Dans l’exemple illustré en , une région 160 continue en un matériau à changement de phase est située sur et en contact avec les faces supérieures des régions centrale 140C et périphérique 140P du plan conducteur 140. Dans cet exemple, les régions 140C et 140P sont disjointes et séparées l’une de l’autre par une distance D1 d’environ 1 µm. Les régions 140C et 140P sont par exemple sur et en contact avec une face d’un substrat 150 (la face supérieure du substrat 150, dans l’orientation de la ). À titre d’exemple, le substrat 150 est une plaquette ou un morceau de plaquette en un matériau transparent, par exemple le verre, ou en un matériau semiconducteur, par exemple standard ou hautement résistif, par exemple le silicium.
Dans l’exemple représenté, une région électriquement isolante 162, par exemple en dioxyde de silicium, sépare latéralement la région centrale 140C de la région périphérique 140P du plan conducteur 140. La région 162 présente par exemple une épaisseur sensiblement égale à celle du plan conducteur 140, par exemple égale à environ 0,6 µm, et s’étend latéralement entre les régions 140C et 140P sur et en contact avec la face supérieure du substrat 150. Bien que cela n’ait pas été détaillé en , d’autres régions électriquement isolantes coplanaires à la région 162 peuvent en outre s’étendre latéralement entre les régions 140C et 140P ainsi qu’à l’extérieur de la région 140P. À titre d’exemple, les régions 140C et 140P peuvent en pratique être formées dans une même couche électriquement conductrice.
La région 160 en matériau à changement de phase revêt intégralement la face supérieure de la région électriquement isolante 162 et s’étend latéralement sur et en contact avec des parties des faces supérieures des régions 140C et 140P jouxtant la région 162. Les régions 140C et 140P correspondent par exemple à des première et deuxième électrodes du commutateur C1, reliées entre elles par la région 160 en matériau à changement de phase. La région 160 présente par exemple, vue de dessus, une forme sensiblement rectangulaire de largeur D2 ( ) égale à environ 3 µm et de longueur (dimension mesurée selon une direction orthogonale au plan de coupe de la ) égale à environ 20 µm.
À titre d’exemple, la région 160 est en un matériau dit « chalcogénure », c’est-à-dire un matériau ou un alliage comprenant au moins un élément chalcogène, par exemple un matériau de la famille du tellurure de germanium (GeTe) ou du germanium-antimoine-tellure (GeSbTe, également désigné par l’acronyme « GST »).
Selon un mode de réalisation, le commutateur C1 comporte en outre un guide d ’ ondes 164 comportant une première extrémité en vis-à-vis d ’ une face de la région 160 en matériau à changement de phase et une deuxième extrémité, opposée à la première extrémité, destinée à être illuminée par une source laser LS. Plus précisément, dans l’exemple représenté, le guide d’ondes 164 revêt la face supérieure de la région 160 et s’étend latéralement jusqu’à l’aplomb de la source laser LS. Les modes de réalisation décrits ne se limitent toutefois pas à cette configuration particulière. Plus généralement, un coupleur optique peut être prévu entre le guide d’onde 164 et la région 160, la disposition relative du guide d’onde par rapport à la région 160 dépendent du design du coupleur. Le guide d’ondes 164 est un guide d’ondes dit « optique », adapté à transmettre le rayonnement émis depuis la source laser LS jusqu’au matériau à changement de phase de la région 160. À titre d’exemple, le guide d’ondes 164 comprend une région centrale, ou âme, en nitrure de silicium. Le matériau est choisi de sorte à obtenir un contraste d’indice permettant de confiner et guider le mode optique.
Dans l’exemple illustré en , la structure située du côté de la face supérieure du substrat 150, comprenant les régions 140P, 140C, 160 et 162 et le guide d’ondes 164, est revêtue d’une couche 166 électriquement isolante. Dans cet exemple, la couche 166 revêt la face supérieure et les flancs du guide d’ondes 164, ainsi qu’une partie de la face inférieure du guide d’ondes 164 qui n’est pas en contact avec la région 160. La couche 166 constitue une région périphérique entourant la région centrale du guide d’ondes 164. Le matériau de la couche 166 présente par exemple un indice optique inférieur à celui de la région centrale du guide d’ondes 164 et n’absorbe pas l’onde optique. À titre d’exemple, la couche 166 est en dioxyde de silicium.
On connaît également le document brevet DE10053335B4 qui décrit un système d’alimentation électrique pour une direction à actionnement électrique comprenant une alimentation principale et une alimentation de redondance. Le système d’alimentation principal, de type 42V, alimente directement la direction électrique et l’alimentation redondante est de type 14V. L’alimentation de redondance est activée par pilotage de commutateurs électriques.
L’inconvénient de ce type d’alimentation dépendant de composants de commutation électrique est qu’il présente peu de marge énergétique en mode de fonctionnement dégradé dont l’activation peut être parfois erratique. La mise au point du pilotage des commutateurs est souvent très sensible et requière un ajustement précis afin de respecter les exigences de sécurité et à la fois une disponibilité permanente de l’alimentation de redondance. Par ailleurs, les composants de commutation sont particulièrement sensibles aux contraintes thermiques et aux stress électriques qui rendent d’autant plus difficile le respect des exigences de sécurité fonctionnelle d’un niveau ASIL D.
Il existe donc un besoin de pallier les problèmes précités. Un objectif de l’invention est de concevoir un système d’alimentation dont la conception permet de garantir et de démontrer plus facilement le respect des normes d’exigence en termes de sécurité fonctionnelle des systèmes critiques d’un véhicule automobile. Un autre objectif est d’intégrer un système d’alimentation sécurisé présentant un niveau de disponibilité garanti pour le mode nominal pouvant s’activer fréquemment et, pour le mode dégradé qui sera exceptionnel, de l’ordre d’une ou deux occurrences dans la vie du véhicule, et qui devra être suffisamment fiable au moment où le besoin subviendra.
Plus précisément, l’invention concerne un système de motorisation électrique d’un véhicule automobile électrifié comprenant un système à actionnement électrique, un système d’alimentation électrique comprenant un premier moyen de stockage d’énergie électrique principal alimentant une machine électrique de traction du véhicule et un premier convertisseur de tension continu/continu alimenté par le moyen de stockage principal et connecté à une borne d’alimentation principale du système à actionnement électrique.