INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles : les données d’une position mesurée comprennent la latitude, la longitude, l’altitude, le roulis, le tangage, le lacet ; la ou les contraintes de l’infrastructure ferroviaire sont au moins une vitesse maximale autorisée du véhicule ferroviaire sur la voie ferrée, en particulier sur le segment de la voie ferrée, le rayon minimal de la voie ferrée, une variation maximale de courbure du rail, une variation maximale de torsion du rail une accélération maximale radiale autorisée et/ou une secousse maximale latérale autorisée ; déterminer à partir de la trajectoire déterminée et les données de la position mesurée au moins une position réelle du véhicule ferroviaire comprends projeter au moins une coordonnée des données de la position mesurée sur la trajectoire déterminée ; le procédé comprend en outre l’étape à déterminer à partir de la position réelle du véhicule ferroviaire, la trajectoire déterminée et les dimensions du véhicule ferroviaire un vecteur normal de la face avant du véhicule ferroviaire, en particulier le lacet de l’extrémité avant du véhicule ferroviaire, et/ou l’orientation du véhicule ferroviaire ; les nœuds de référence ont entre eux une distance, suivant la direction de la voie ferrée, entre 20m et 100m, en particulier entre 40m et 80m. les nœuds ont une distance égale entre eux suivant la direction de la voie ferrée.
L’invention a également pour objet un procédé de contrôle d’un véhicule ferroviaire, le procédé comprenant les étapes suivantes : déterminer la position réelle du véhicule ferroviaire selon un procédé tel que défini ci-dessus ; et déterminer une direction et/ou un positionnement d’au moins une zone d’observation par rapport au véhicule ferroviaire, effectuer une reconnaissance d’image de la ou les zones d’observation ;
contrôler la vitesse du véhicule ferroviaire en fonction d’un objet reconnu dans la ou les zones d’observation et, en particulier, en fonction de la position réelle déterminée.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : un objet à observer est une signalisation ferroviaire, en particulier une pancarte, un tableau, un signal lumineux et/ou un signal mécanique.
L’invention a également pour objet un contrôleur pour un véhicule ferroviaire, le contrôleur comprenant un ou plusieurs processeurs configurés pour mettre en œuvre les étapes du procédé tel que défini ci-dessus.
montre schématiquement une voie ferrée avec une signalisation ferroviaire ;
montre schématiquement une trajectoire d’une voie ferrée calculée ;
montre schématiquement des positions mesurées d’un système de positionnement par satellite et/ou une centrale inertielle superposées à la trajectoire de la voie ferrée calculée ;
Dispositif électromécanique à fréquence de résonance variable et dispositif acoustique associé DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION Le domaine technique de l’invention est celui des microsystèmes, en particulier des microsystèmes pour des applications acoustiques.
La présente invention concerne un dispositif électromécanique et, en particulier, un dispositif électromécanique dont la fréquence de résonance peut être modulée. La présente invention concerne également un dispositif acoustique faisant usage d’un dispositif électromécanique selon l’invention.
Il existe donc un besoin d’un dispositif électromécanique dont la fréquence peut être variée, et notamment abaissée, en fonction des besoins. Il existe également un besoin d’un dispositif acoustique équipé d’un tel dispositif électromécanique de sorte à disposer d’un haut-parleur dont la fréquence de résonance peut varier, permettant ainsi de reproduire toutes les fréquences de la bande audio avec sensiblement la même amplitude, avec un taux de distorsion faible, le haut-parleur étant en outre compatible avec les techniques de micro-fabrication.
L’invention offre une solution aux problèmes évoqués précédemment, en proposant un dispositif électromécanique dont la fréquence peut être variée, et notamment abaissée, en fonction des besoins. L’invention propose également un dispositif acoustique faisant usage d’un tel dispositif électromécanique et dans lequel la fréquence de résonance du ou des haut-parleurs s’adapte à la fréquence ou aux fréquences du signal acoustique émis par ledit ou lesdits haut-parleurs.
Pour cela, un premier aspect de l’invention concerne un dispositif électromécanique comprenant : Au moins une structure mécanique mobile comprenant au moins un élément mécanique mobile ; Pour chaque élément mécanique mobile de chaque structure mécanique mobile : une première couche piézoélectrique, ladite première couche étant disposée sur une première partie de l’élément mécanique mobile de sorte à pouvoir actionner ledit élément mécanique mobile ; une deuxième couche piézoélectrique, ladite deuxième couche étant disposée sur une deuxième partie de l’élément mécanique mobile, distincte de la première partie, de sorte à pouvoir convertir l’énergie mécanique associée au mouvement de l’élément mécanique mobile en énergie électrique, ladite deuxième couche formant une capacité ;
Le dispositif électromécanique selon l’invention est remarquable en ce qu’il comprend un circuit électrique connecté à la deuxième couche piézoélectrique en parallèle de la capacité formée par ladite deuxième couche et comportant une capacité réglable pouvant prendre une valeur négative.
Grâce à l’invention, il est possible de faire varier la fréquence de résonance du ou des éléments mobiles (et donc de la structure mécanique mobile) en faisant varier la valeur de la capacité réglable.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le dispositif électromécanique 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, la capacité réglable pouvant prendre une valeur négative est réalisée à l’aide d’un amplificateur opérationnel.
Dans un mode de réalisation, la capacité réglable pouvant prendre une valeur négative est réalisée par micro-fabrication.
Les moyens de commande comprennent des moyens similaires que ceux décrits précédemment comme des moyens de commande à distance par « Wi-Fi ® » ou « Bluetooth ® ».
Le dispositif d’éclairage de gauche 1’’’ comprend également un autre organe lumineux 17’’’ qui projete au sol une lumière chromatique ayant une longueur d’onde comprise entre 492 nm et 577 nm et correspondant à l’émission d’un couleur verte de forme circulaire avec une flèche présentant la même direction que l’affichage de pictogramme 11’’’.
Ainsi l’utilisateur de gauche situé en face du dispositif d’éclairage 1’’’ de gauche va le détecter plus rapidement et suivre la direction indiquée.
De plus, le dispositif d’éclairage de gauche 1’’’ comprend également un organe lumineux clignotant 15’’’ émettant une lumière clignotante blanche au niveau d’une des parois latérales du dispositif d’éclairage de gauche 1’’’.
Cette lumière clignotante achromatique va permettre de capter l’attention de l’utilisateur de droite afin qu’il se dirige en direction du dispositif d’éclairage de gauche 11’’’ et qu’il suive ainsi la direction indiquée par celui-ci.
Enfin, le dispositif d’éclairage de droite 11’’’ a vu son pictogramme changé ainsi que la couleur du fond qui est alors devenue rouge.
La lumière générée au sol a également changé de couleur pour devenir rouge avec une longueur d’onde de la lumière émise comprise entre 622 nm et 780 nm signifiant à l’utilisateur de droite situé en face de ce dispositif d’éclairage de droite 11’’’ qu’il ne faut pas suivre cette direction.
Pour éviter également d’attirer l’attention de l’utilisateur de gauche, l’organe lumineux clignotant 15’’’ est alors éteint pour ne pas émettre de lumière clignotante achromatique.
Cette figure permet donc d’illustrer le fait que suivant la situation d’urgence et le chemin à emprunter, les dispositifs d’éclairage sont modifiés pour indiquer ou interdire une direction aux utilisateurs lors d’évacuation.
Les moyens de commande comprennent des moyens similaires que ceux décrits précédemment comme des moyens de commande à distance.
Ainsi les changements à opérer peuvent être commandé par l’homme dans une salle de contrôle mais aussi par un programme d’ordinateur ou une intelligence artificielle qui prendra une décision suivant les données collectées par différents points de mesure placés dans le bâtiment et/ou suivant un scenario d’évacuation préenregistré.
- λk+1 et tk+1,m sont, respectivement, l’abscisse et l’ordonnée du point (λk+1 ; tk+1,m) de la fonction de transfert estimée lors de l’étape 140 pour lequel tk+1,m suit immédiatement l’instant tm.
Dans cette variante, une interpolation linéaire de la fonction de transfert est réalisée entre deux points successifs (λk ; tk,m) et (λk+1 ; tk+1,m). Toutefois, une interpolation non-linéaire de la fonction de transfert entre ces deux points est également possible.
Dans les cas ci-dessus, l’étalon 6 n’est pas utilisé pour linéariser la variation de la longueur d’onde λ s de la source optique.
Dans une variante simplifiée, l’unité 70 détermine seulement la variation de la grandeur physique mesurée et non pas sa valeur absolue. Dans ce cas, il n’est pas nécessaire de connaître la valeur de la grandeur physique mesurée correspondant à la longueur d’onde λ Bi4 .
Dans un autre mode de réalisation, la réponse spectrale de l’étalon 6 est d’abord mesurée puis, seulement ensuite, la réponse spectrale du transducteur optique 4 est mesurée. Dans ce cas, un interrupteur optique est d’abord placé dans une position d’étalonnage dans laquelle il raccorde optiquement l’analyseur spectral 20 seulement à l’étalon 6 pour mesurer la réponse spectrale de l’étalon. Ensuite, cet interrupteur optique est basculé vers une position de mesure dans laquelle il raccorde optiquement l’analyseur spectral 20 seulement au transducteur optique 4 pour mesurer la réponse spectrale du transducteur optique. Généralement, la réponse spectrale de l’étalon 6 est alors seulement mesurée par intermittence et non pas à chaque fois que la réponse spectrale du transducteur optique 4 est mesurée. Dans ce mode de réalisation, le signal optique qui éclaire l’étalon 6 n’est pas nécessairement strictement identique au le signal optique qui éclaire le transducteur optique 4 puisqu’ils sont émis à deux instants différents.
En variante, au moins l’un des capteurs optiques et, de préférence, les deux capteurs optiques sont raccordés à l’extrémité distale des fibres optiques 14 et 34. Dans ce cas, l’analyseur spectral 20 mesure les signaux optiques qui ont traversés le transducteur 4 et l’étalon 6. Dès lors, les spectres de puissance des signaux mesurés sont des spectres de puissance en transmission et non pas en réflexion. Toutefois, tout ce qui a été décrit dans le cas particulier de spectres de puissance en réflexion s’adapte, sans difficulté particulière, au cas de spectres de puissance en transmission.
Les coupleurs optiques 12, 32 et 52 peuvent être remplacés par une seul coupleur optique multi-voies qui remplit à lui seul les fonctions de ces trois coupleurs optiques 12, 32 et 52.
Il existe de nombreuses variantes du procédé de fabrication d’un réseau de Bragg d’ordre très élevé. En particulier, tous les procédés de fabrication et leurs variantes décrits dans la demande déposée le 29/07/2022 sous le n° FR2207936 par le présent déposant sont utilisables pour fabriquer le réseau 80. Le procédé de fabrication décrit dans l’article LUO2022 est aussi utilisable.
Le guide d’onde n’est pas nécessairement une fibre optique. Tout ce qui est décrit dans ce texte dans le cas particulier de fibres optiques s’applique aussi au cas où les guides d’onde sont des guides d’onde réalisés sur une puce photonique. Par exemple, dans ce dernier cas, le cœur de chaque guide d’onde est en silicium monocristallin ou dans un autre matériau semi-conducteur et la gaîne est réalisée dans un matériau couramment utilisé dans le domaine de l’optique sur silicium tel que de l’oxyde de silicium.
Un réseau de Bragg d’ordre très élevé permet d’obtenir un peigne de pics en utilisant un seul réseau de Bragg et non pas une succession de plusieurs réseaux de Bragg comme décrit dans la demande CN102879022A. Ainsi, par rapport à l’étalon décrit dans la demande CN102879022A, l’étalon décrit dans les chapitres précédents est plus simple à réaliser et moins encombrant.
De plus un réseau de Bragg d’ordre très élevé permet d’obtenir un peigne de pics identique à ceux obtenus à l’aide d’une cavité de Fabry Pérot telle que celle décrite dans la demande WO2020113147A1. Par contre, à performance égale, le réseau de Bragg d’ordre très élevé est plus simple à fabrique et présente un encombrement plus réduit.
Le fait que l’encombrement du réseau de Bragg d’ordre très élevé soit faible, réduit l’encombrement du dispositif de mesure et facilite aussi la réalisation de la structure isolante. En effet, il est beaucoup plus facile d’isoler thermiquement un réseau de Bragg d’ordre élevé de moins de 10 cm de longueur qu’une cavité de Fabry Pérot de plusieurs mètres de longueur.
Ces ions ou particules métalliques peuvent être présents par exemple sous forme de sulfate, du type de cuivre ou ferreux. L’encre sera avantageusement conçue pour être déposée sur la surface externe lisse de la balle de golf 2 et sous forme de solution, pâte ou suspension comprenant par exemple l’un au mois des composants suivants : colorant ou pigment, solvant, liant et/ou additif. Il pourra s’agir d’une encre liquide ou grasse.
Selon une autre variante préférentielle de l’invention, l’élément marqueur métallique 7 7 pourra être formé par une poudre ou peinture métallisée comprenant de préférence du cuivre ou des composés cuivreux ou cuivriques, du type sulfate. La poudre ou peinture métallisée ou composition poudreuse métallisée peut être appliquée par aspersion ou jet vers la fin du procédé de fabrication conventionnel d’une balle de golf 2, par exemple à 2 couches ou 3 couches, voire à 4 ou 5 couches, sur la surface externe à facettes 8 de la balle de golf 2. Avantageusement la composition poudreuse ou peinture métallisée, de préférence cuivreuse, peut comprendre un ou plusieurs composés collants activable à température ambiante (environ 20°C) ou nécessitants une légère phase de montée en température lors de l’application (25 à 30 °C, voire 30 à 40 ou 50 °C et plus) vers la fin du procédé de fabrication de la balle de golf 2.
Selon une variante préférentielle de l’invention, l’appareil externe apte à générer le flux d’ondes 10 est un boîtier manuel 11 ou un boîtier monté vers ou à l’extrémité d’un bâton ou perche, télescopique ou non, comportant une bobine émettrice d’un champ magnétique émis et une bobine réceptrice d’un champ magnétique reçu et induit, ledit boîtier comportant un moyen microprocesseur adapté à comparer les champs magnétiques émis et reçus ainsi que les courants électriques émis et reçus à l’origine pour émettre un signal de localisation, par exemple sonore ou visuel, représentatif de la comparaison et de la proximité plus ou moins grande de la balle de golf 2 du boîtier. Les bobines peuvent être choisies pour fonctionner à fréquence élevée, par exemple de l’ordre de, voire plus de 18 kHz.
En pratique, les deux bobines sont alimentées par un courant électrique, à l’aide par exemple d’une pile ou batterie rechargeable ou non, de façon à fournir un premier champ magnétique, savoir le champ émis par la bobine émettrice, qui va lui-même générer au sein de la balle de golf 2 par l’intermédiaire des courants de Foucault crées par les ions ou particules métalliques de l’encre, un second champ magnétique dit résultant ou induit qui sera détecté par la bobine réceptrice tout en induisant un second courant électrique induit au sein de cette seconde bobine. Ce second champ magnétique résultant induit et le second courant électrique sont variables et proportionnels à la distance entre le boîtier et le lieu de la localisation de la balle de golf 2 de telle sorte que le signal sonore ou visuel émis, une fois traité par le moyen microprocesseur est représentatif, non seulement de la zone directionnelle de la balle de golf 2, mais encore de sa distance par rapport au boîtier tenu par l’utilisateur.
Selon une variante simplifiée de l’invention, on peut le traitement du signal peut se limiter à fournir un simple signal sonore ou visuel de présence de la balle de golf 2 dans la zone d’activité du boîtier, 1 à 2 ou 3 mètres par exemple.
Le boîtier détecteur est ainsi composé de préférence de deux bobines : la bobine émettrice alimentée par un courant électrique alternatif sinusoïdal. la bobine réceptrice qui réagit au champ magnétique induit par les courants de Foucault et produit un courant électrique qui présente un décalage de phase par rapport au courant de la bobine émettrice. Et d’un d’un microprocesseur apte à analyser l'intensité du courant induit (réfléchi par la balle de golf 2) ainsi que son décalage de phase pour opérer l’analyse permettant de percevoir la distance ou au moins la zone de présence de l'objet marqué, en l’occurrence la balle de golf 2.
Dans un mode de réalisation simplifié, la structure isolante n’est pas une structure isolante active mais une structure isolante passive, c’est-à-dire une structure isolante qui ne consomme pas d’énergie électrique pour isoler la fibre optique 34 des variation du milieu extérieur. Par exemple, une structure isolante passive comporte un matériau à très faible coefficient de dilation thermique sur lequel la fibre optique est fixée sans aucun degré de liberté. Typiquement ce matériau à très faible coefficient de dilatation thermique a un coefficient de dilatation thermique inférieur à 5*10 -6 K -1 . Par exemple, ce matériau est un alliage de fer et de nickel tel que l’alliage Fe-Ni avec 36% atomique de Nickel. Cet alliage est connu sous le nom de Invar®. Dans un autre exemple de structure isolante passive, la fibre optique est enfouie à l’intérieur d’un matériau dont la conductivité thermique est inférieure à 0,05 W/m/K.
Dans un autre mode de réalisation, la structure isolante comporte un matériau qui vient exercer sur la fibre optique une contrainte mécanique qui compense l’effet de la dilatation thermique de cette fibre optique en réponse à une variation de température.
Le boîtier 82 peut être omis notamment si la contrainte mécanique exercée par le milieu extérieur sur le réseau 80 ne peut pas varier ou varie seulement de façon négligeable.
Variantes du transducteur optique :
Le transducteur optique ne comporte pas nécessairement un réseau de Bragg. Par exemple, en variante, le transducteur optique comporte un interféromètre de Fabry Pérot à la place du réseau de Bragg. Comme un réseau de Bragg, un tel interféromètre de Fabry Pérot présente un spectre de puissance comportant un pic dont la position varie en fonction de la température, de la contrainte en élongation et de la pression hydrostatique qui s’exerce sur cette cavité de Fabry Pérot. Un tel interféromètre de Fabry Pérot peut être réalisé dans le cœur d’une fibre optique. Dans une autre variante, le transducteur optique est une cellule de gaz dont le spectre de puissance en transmission présente un raie d’absorption. La position de cette raie d’absorption dans le spectre de puissance varie, par exemple, en fonction de la température.
Lorsque le transducteur optique est un réseau de Bragg, le spectre de puissance du transducteur optique est décalé en réponse à une variation de température, une déformation longitudinale du cœur de la fibre optique ou une variation de la pression hydrostatique. Ainsi, tous les modes de réalisation précédent peuvent être adaptés pour mesurer une grandeur physique choisie dans le groupe composé de la température, d’une déformation longitudinale du cœur de la fibre optique et d’une variation de pression hydrostatique. A l’aide de la mesure d’une de ces grandeurs physiques, il est possible d’en déduire des mesures pour d’autres grandeurs physiques telles que des vibrations, l’accélération ou encore de détecter des ondes acoustiques.
La grandeur physique mesurée peut aussi être une autre grandeur physique que la température, la déformation longitudinale et la pression hydrostatique. Pour cela, il suffit que le transducteur optique soit sensible à cette autre grandeur physique. Par exemple, le transducteur optique peut être sensible à une dose de radiation. A titre d’illustration, pour cela, le cœur de la fibre optique 14 est réalisé dans un matériau photosensible. Ici, ce cœur est réalisé en germanosilicate. Initialement, un réseau de Bragg est fabriqué dans le cœur de la fibre optique 14. Ensuite, ce réseau de Bragg est transformé en un réseau de Bragg sensible à une dose du rayonnement à mesurer. Pour cela, ce réseau de Bragg fabriqué est exposé à un rayonnement ultraviolet pour créer des centres colorés issus de la recombinaison des liaisons entre le germanium et la silice. Lorsqu’ils sont soumis à une dose du rayonnement à mesurer, ces centres colorés sont modifiés, conduisant à un décalage de la longueur d’onde λ Bm4 du réseau de Bragg du transducteur optique.
En variante, le transducteur optique comporte une succession de plusieurs réseaux de Bragg réalisés les uns après les autres dans le cœur de la même fibre optique. Dans ce cas, de préférence, les longueurs d’onde λ Bi4 de chacun de ces réseaux de Bragg sont différentes. Grâce à cela, le même transducteur optique permet de mesurer la grandeur physique à différents endroits. Dans ce mode de réalisation, le spectre de puissance du transducteur optique comporte alors plusieurs pics de puissance dans la plage de travail.
Dans une autre variante, le dispositif de mesure comporte plusieurs transducteurs optiques optiquement raccordés en parallèle à l’analyseur spectral. Une telle configuration de plusieurs transducteurs optiques est par exemple illustrée dans la demande CN102879022A.
En variante le transducteur optique n’est pas réalisé dans la fibre optique 14 mais simplement raccordé optiquement à l’extrémité distale de la fibre optique 14. Par exemple, le transducteur optique est une cavité de Fabry Pérot formée entre deux miroirs réfléchissants et ces miroirs sont réalisés en dehors de la fibre optique 14.
Variantes de l’analyseur spectral:
En variante, la source optique n’est pas accordable. Par exemple, la source optique est une source laser large, c’est-à-dire une source laser qui émet un signal optique dont le spectre de puissance recouvre simultanément la totalité de la plage de travail. Dans ce cas, le signal optique émis n’est pas mono-fréquence. De plus, pour chaque réponse spectrale à mesurer, l’analyseur spectral comporte alors une pluralité de photodétecteurs qui mesure simultanément la puissance de la réponse spectrale pour un grand nombre de longueurs d’ondes différentes. Par exemple, dans ce cas, chaque capteur 62, 64 est un spectromètre à barrette. Dans un tel mode de réalisation, il n’est pas nécessaire de faire varier la longueur d’onde λ s pour balayer toute la plage de travail. L’estimation de la fonction de transfert de la source laser peut alors être omise.
La source optique n’est pas nécessairement une source laser. Par exemple, la source optique peut aussi être réalisée à l’aide d’une cavité de Fabry Pérot accordable. Dans ce cas, le signal de commande provoque le déplacement d’au moins un des dioptres de cette cavité de Fabry Pérot. Ce déplacement d’un dioptre provoque alors une modifications de la fréquence de résonance propre de la cavité et donc une modification de la longueur d’onde λ s .