INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Il a donc déjà été proposé différents dispositifs où systèmes pour faciliter où améliorer la recherche des balles de golf perdues.
Il a également déjà été proposé d'intégrer et de noyer dans la masse même de la balle de golf, un capteur réagissant à un signal émis par un boîtier émetteur/récepteur séparé et autonome. Un système connu de ce type comporte un boîtier/radar émettant un signal sous la forme d’une radio fréquence spécifique, ledit signal étant reçu puis réfléchi par le capteur et enfin détecté, après modulation, par le boîtier qui est en possession de l’utilisateur. Le boîtier émet un son dont l’intensité augmente en fonction de la distance séparant le boîtier du capteur. Ce système permet donc au joueur de golf de se diriger vers la zone estimée de la balle perdue, puis par approximations successives de localiser la balle. Si ces systèmes donnent des résultats convenables, ils s’avèrent souffrir malgré tout de divers inconvénients. Ils compliquent tout d’abord le procédé de fabrication de la balle de golf dans la mesure où il convient de prévoir d’intégrer une étape supplémentaire de mise en place d’un capteur au cœur même de la balle et en particulier précisément en son centre ce qui s’avère une opération non seulement délicate sur le plan technique, mais encore augmentant les coûts de fabrication. Par ailleurs, la balle subissant également des chocs et déformations importants dans le cours normal du jeu de golf, il n’est pas rare que le capteur soit affecté négativement plus ou moins rapidement par les chocs et déformations subis par le corps de la balle elle-même. L’insertion d’un élément mécanique à l’intérieur d’une balle de golf a enfin des conséquences négatives sur le comportement aérodynamique de la balle de golf. Ceci conduit à des disfonctionnements du système qui nécessite en outre d’avoir recours à une balle de golf modifiée et non conventionnelle.
L’invention est formée par un système d’aide à la localisation spatiale d’un objet comportant : Un objet dont on cherche à localiser la position dans l’espace, ledit objet comportant un élément marqueur métallique intégré en son sein ou ayant été apposé à sa surface, Un moyen émetteur/récepteur susceptible d’être manipulé par un opérateur, ledit moyen comportant un moyen émetteur pour générer et émettre un signal d’émission électromagnétique en direction de l’objet et un moyen récepteur pour réceptionner le signal électromagnétique induit par l’objet et le traduire en un signal représentatif de la présence de l’objet à distance du boîtier.
Au sens de l’invention, on cherche à localiser ou détecter la présence d’un objet qui se trouve dans l’espace c’est-à-dire qui est dans une position fixe et repose de manière inerte sur le sol en étant en contact direct avec le sol ou indirect si l’objet repose par exemple sur une branche d’arbre ou un élément végétal ou de l’herbe ou du gazon ou autre quelconque reposant sur le sol ou en liaison avec le sol comme de l’herbe (couvert végétal).
Dans sa globalité, l’invention consiste à intégrer un élément marqueur métallique ou moyen de localisation dans ou sur la balle de golf en exploitant ainsi le phénomène des courants de Foucault.
Dans le système selon l’invention, et de manière préférentielle : ledit objet est une balle de golf, ledit moyen émetteur/récepteur comporte des moyens microprocesseurs aptes à analyser et traduire le signal électromagnétique induit pour émettre le signal représentatif qui permet la localisation de la balle de golf dans la zone d’activité du moyen émetteur/récepteur.
L’élément marqueur de la balle de golf est ainsi apte à générer un signal électromagnétique induit lorsque qu’il est soumis à un flux d’ondes généré par un appareil externe, savoir le moyen émetteur/récepteur, distant de la balle de golf, le signal induit (le champ magnétique induit) générant un courant induit dans la partie réceptrice du moyen émetteur/ récepteur. Ce signal est ainsi détecté et traduit par les moyens microprocesseurs qui fournissent alors une indication, par exemple sonore ou visuelle, représentative de la localisation, plus ou moins lointaine de la balle par rapport aux moyens émetteurs récepteurs. On obtient donc ainsi un moyen simple de localisation de la balle à proximité de l’appareil externe qui est en général un boîtier manuel ou un téléphone portable en possession du golfeur.
Dans le cas d’utilisation d’un téléphone portable, ce dernier est pourvu d’une application dédiée apte à fournir le signal représentatif qui permet la localisation de la balle de golf dans la zone d’activité du moyen du téléphone portable.
La zone d’activité du boîtier ou du téléphone portable est par exemple de l’ordre de quelques mètres, par exemple 1 à 10 mètres, de préférence 1 à 5 et de manière encore plus préférentielle 1 à 3 voire 1 à 2 mètres.
A titre de variantes, l’élément marqueur métallique peut être intégré dans la masse même de la balle de golf à différent niveau de profondeur, ou dans sa couche externe, voire de préférence, sur sa surface externe. De préférence, l’élément marqueur métallique est intégré sur la balle de golf à sa surface.
Dans le premier mode de réalisation illustré à la , l'actionneur électromécanique 1 comprend un moteur électrique à courant continu 3 logé à l'intérieur d'un boîtier 2 fait, par exemple, d'aluminium ou de plastique. Le moteur électrique 3 comprend une face avant 3a et une face arrière 3b. Le boîtier 2 comprend un bouchon amovible 30 au niveau de la face arrière 3b du moteur électrique 3. Le boîtier 2 peut être fixé à la boîte de transmission par l’intermédiaire d’œillets 20 de fixation. En partie supérieure, le boîtier 2 est fermé au moyen d’un capot 40, ce capot 40 comprend une membrane 50 perméable aux gaz et imperméable aux liquides. Le capot 40 intègre un connecteur électrique afin d’alimenter l’actionneur 1 en énergie électrique.
Le moteur électrique 3 agit sur un organe de poussée 18 configuré pour effectuer un déplacement linéaire prédéterminé (un mouvement d'extension et de rétraction) pour entrer en contact avec un mécanisme externe (non représenté) dans la boîte de transmission.
L’organe de poussée 18 est relié au moteur électrique 3 par l’intermédiaire d’un arbre principal 7 aligné axialement avec l’organe de poussée 18. L’arbre principal 7 est de préférence en métal et est configuré pour tourner autour de son axe de rotation X. Un première extrémité 7a de l’arbre principal 7, c’est-à-dire celle faisant face à l’élément de la boîte de transmission, est couplée à l’organe de poussée 18 par un mécanisme roto-linéaire 9, de sorte que l’organe de poussée 18 peut se déplacer en translation et simultanément en rotation par rapport à l'arbre principal 7 lorsque l'arbre principal 7 est en rotation. Le mécanisme roto-linéaire 9 est un système vis écrou. La première extrémité 7a de l’arbre principal 7 présente une section filetée externe qui est couplée à une section filetée présente dans un logement interne de l’organe de poussée 18.
L'arbre principal 7 est relié au moteur électrique 3 par des moyens d'entraînement 4, c’est-à-dire un système pignon-roue pour effectuer la rotation de l'arbre principal 7. La roue dentée 6 du système pignon-roue est couplée de manière fixe à l'arbre principal 7 qui s'engage avec un pignon 5 monté sur un arbre du moteur électrique 3.
Le moteur électrique 3 est géré au moyen d'une carte électronique 13 située dans le boîtier 2.
Pour assurer un fonctionnement de l'actionneur 1, il est prévu des moyens de détection configurés pour détecter la position axiale de l’organe de poussée 18, comprenant un capteur à effet Hall 14 monté de façon permanente et connecté à la carte électronique 13 et un aimant permanent 17. Cet aimant 17 est monté sur un support 16 qui est couplé à l'arbre principal 7 au moyen d'un mécanisme roto-linéaire 15, de sorte que le support d’aimant peut se déplacer en translation par rapport à l'arbre principal 7 lorsque l'arbre principal 7 est en rotation. Le mécanisme roto-linéaire 15 est un système vis écrou.
En ce qui concerne plus particulièrement le support d’aimant 16, il comprend un corps en matière plastique doté d'une zone supérieure recevant l'aimant 17 et une zone inferieure sous la forme d’un écrou fileté configuré pour s'engager avec une section filetée de la seconde extrémité 7b de l’arbre principal 7. Le support d’aimant 16 est de préférence encliqueté sur l’écrou fileté.
La course des deux mécanismes roto-linéaire 9, 15 est différente. En particulier, la course du premier mécanisme roto-linéaire 15, c’est-à-dire celui associé au système de détection capteur 14 et aimant 17 est plus petite que la course du second mécanisme roto-linéaire 9 de l’organe de poussée 18. Par exemple, la course du premier mécanisme roto-linéaire 15 est de 14mm et la course du second mécanisme roto-linéaire 9 est de 22mm. De cette manière, la course du premier mécanisme roto-linéaire et la course du second mécanisme roto-linéaire ont un ratio compris entre 0,5 et 0,8. De préférence le ratio est de 0,7.
Ainsi, en fonction du champ magnétique généré par l'aimant permanent 17 qui est détecté par le capteur 14, le système aura connaissance de la position exacte de l’organe de poussée 18.
L'arbre principal 7 est supporté et guidé en rotation par un roulement à double rangée de billes 11. La bague intérieure du roulement 11 est contact avec l'arbre principal 7 et la bague extérieure du roulement 11 est en contact avec le boîtier 2 et une bride 10 rapportée et fixée au boîtier 2. La bride 10 sert également de guidage au second mécanisme roto-linéaire 9. Un joint à lèvre 12 est logé dans la bride 10 et se trouve axialement entre le roulement 11 et l’organe de poussée 18 afin d’empêcher que des polluants externes n’entrent dans l’actionneur 1.
La permet de mieux visualiser le support d’aimant 16, notamment la zone supérieure recevant l'aimant 17 et la zone inferieure sous la forme d’écrou fileté configuré pour s'engager avec une section filetée de la seconde extrémité 7b de l’arbre principal 7. Le support d’aimant 16 a sensiblement une forme en « T » et les deux ailes du « T » du support d’aimant 16 sont en contact avec deux surfaces planes 8 du boîtier 2 pour réaliser une fonction d’anti-rotation. Le contact est linéaire avec une protubérance 81. Le boîtier 2 comprend ainsi deux surfaces planes 8 sur lesquelles viennent glisser les deux ailes du support d’aimant 16. L’aimant 17 se trouve sur l’une des deux ailes du support 16.
A la différence du premier mode de réalisation, le deuxième mode de réalisation illustré à la n’intègre pas de second mécanisme roto-linéaire. Autrement dit, la première extrémité 7a de l’arbre principal 7 n’intègre pas de filetage mais seulement une surface apte à entrer en contact avec un mécanisme externe. Les autres éléments référencés sur la étant similaire à ceux de la et de la , ils ne seront pas décrits ici.
Un troisième mode de réalisation est illustré sur la . A la différence des premier et deuxième modes de réalisation, le troisième mode de réalisation transforme un déplacement linéaire en une rotation. Autrement dit dans les premier et deuxième modes de réalisation l’aimant 17 subit une translation et dans le troisième mode de réalisation l’aimant 17 subit une rotation. Pour ce faire le premier mécanisme roto-linéaire 15 et plus précisément sa partie écrou fileté qui s'engage avec la section filetée de la seconde extrémité 7b de l’arbre principal 7 comprend un galet 151 qui s’engage dans une rainure 162 du support d’aimant 161. Il est ainsi formé un système de came à rainure entre le premier mécanisme roto-linéaire 15 et le support d’aimant 161. La cinématique de transmission de couple entre le moteur électrique 3 et l’arbre principal 7 est similaire aux premier et deuxième modes de réalisation.
La permet de mieux visualiser le système de came à rainure entre le premier mécanisme roto-linéaire 15 et le support d’aimant 161. Il est visible que le support d’aimant 161 est en partie logé dans une cuvette du boitier 2 afin de bloquer la translation du support d’aimant 161 et ainsi le forcer à pivoter selon l’axe Z. La rainure 162 du support d’aimant 161 est de forme oblongue. Le galet 151 est issue de matière avec la partie écrou fileté du premier mécanisme roto-linéaire 15. En fonctionnement, lorsque la partie écrou fileté du premier mécanisme roto-linéaire 15 translate le support d’aimant 161 pivote selon l’axe Z. Il est ainsi possible de récupérer la position de l’organe de pousser en détectant la rotation de l’aimant 17 associé à un capteur 14 non représenté sur cette figure.
Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec deux modes de réalisations particuliers, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits.
Dans la phase opérationnelle, la position courante de l’utilisateur pourrait aussi être déterminée par le boîtier décodeur en utilisant la technologie radar UWB.
De même, la détermination de la position des sources sonores pourrait être réalisée de manière différente. Une enceinte pourrait par exemple être munie d’un tag UWB (ou étiquette UWB). Le boîtier décodeur peut alors déterminer la position de ladite source sonore en utilisant une technique de géolocalisation UWB réalisée en utilisant le premier module UWB et le tag UWB.
On a décrit que l’invention est mise en œuvre dans un équipement maître qui est le boîtier décodeur.
L’invention pourrait être mise en œuvre dans un autre équipement maître, par exemple dans une enceinte connectée, ou bien dans le smartphone de l’utilisateur.
L’invention peut parfaitement être mise en œuvre dans un seul équipement maître, comme cela est d’ailleurs décrit ici, notamment lorsque l’unité de traitement intègre un composant de traitement suffisamment puissant pour réaliser la simulation (type DSP).
Il est cependant possible de mettre en œuvre l’invention dans plusieurs équipements maîtres. Ainsi, par exemple, le boîtier décodeur pourrait réaliser l’étape de cartographie (seul ou en coopérant avec d’autres équipements, tels qu’un smartphone, comme cela est décrit ici), et transmettre la carte ou ses éléments constitutifs à un serveur du cloud sur lequel est réalisée la simulation. Le boîtier décodeur récupère alors les paramètres audio de référence et pilote la phase opérationnelle.
Dispositif acoustique à fréquence de résonance variable 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 acoustique et, en particulier, un dispositif acoustique comprenant un ou plusieurs haut-parleurs dont la fréquence de résonance peut être modulée.
ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Un haut-parleur est utilisé pour transformer un signal électrique en pression acoustique. Depuis de nombreuses années, les haut-parleurs sont miniaturisés pour être intégrés dans les ordinateurs, téléphones portables et écouteurs sans fil. Plus particulièrement, le haut-parleur est un transducteur électro-mécano-acoustique. Dans son principe linéaire, le fonctionnement du haut-parleur passe par l’actionnement d’une membrane, couplée à l’air ambiant. Le signal électrique passe par un premier transducteur électromécanique qui convertit la tension en déplacement. Un transducteur mécano-acoustique, très souvent une membrane, convertit ensuite ce déplacement en pression acoustique.
Un bon haut-parleur est un haut-parleur reproduisant toutes les fréquences de la bande audio (20 Hz à 20 kHz) à la même amplitude, avec un taux de distorsion faible. Dans la pratique, la fréquence la plus basse à laquelle un haut-parleur produit efficacement du son est déterminée par la fréquence de résonance du transducteur mécano-acoustique. Dans le contexte de miniaturisation, le système de guidage de la membrane est plus rigide et la masse de la membrane est plus faible, ce qui augmente la fréquence de résonance du système et réduit donc sa bande passante. De plus, pour éviter des interférences destructives entre les ondes acoustiques avant et arrière du haut-parleur, une cavité hermétique est nécessaire. Cette cavité hermétique augmente la raideur apparente du système et donc sa fréquence de résonance, réduisant ainsi sa bande passante.
En outre, le niveau de pression rayonnée par un haut-parleur dépend du volume d’air accéléré par le haut-parleur. Ce volume d’air accéléré dépend quant à lui du produit de la surface et du déplacement maximum de la membrane. Dans un contexte de miniaturisation, la surface de la membrane est grandement réduite, et un déplacement important est donc nécessaire pour obtenir un niveau de pression satisfaisant.
Pour atteindre de grands déplacements, la transduction électromagnétique reste une solution de choix, et c’est celle-ci qui équipe la grande majorité des haut-parleurs. Bien que ce type de haut-parleurs montre de bonnes performances, leurs dimensions ne permettent pas une intégration dans des systèmes portables. De plus, le recours à un aimant rend la fabrication de ces haut-parleurs incompatible avec les procédés de micro-fabrication.
Un autre moyen de transduction montrant des performances notables est la transduction piézoélectrique. Bien que ne conférant pas des déplacements aussi importants que la transduction électromagnétique, la transduction piézoélectrique présente l’avantage d’être compatible avec les procédés de micro-fabrication. Il est par exemple possible d’utiliser l’effet bilame et un actionneur positionné sur une membrane afin d’obtenir des déplacements relativement importants. Cependant, ce n’est pas la seule configuration possible. Par exemple, dans une autre configuration, les actionneurs piézoélectriques sont déportés de la membrane, cette solution permettant de produire un mouvement « pistonique » de celle-ci (voir par exemple le brevet US9980051B2).
Les solutions de l’état de la technique comportent cependant des limitations, notamment en termes de réponse en fréquence. La montre la réponse en fréquence d’un haut-parleur MEMS, avec une cavité arrière de 100 mm 3 et sans cette cavité arrière. L’augmentation de la fréquence de résonance enlève une grande partie de la pression rayonnée dans les basses fréquences.
Il existe donc un besoin d’un dispositif acoustique équipé d’un ou plusieurs haut-parleurs 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 acoustique 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.
De préférence, la servovalve à deux voies 30 comprend une commande électromagnétique 36. La commande électromagnétique 36 est peu encombrante, requiert une faible puissance électrique de fonctionnement et offre une réactivité importante. En variante, la servovalve à deux voies 30 peut comprendre une commande hydraulique ou électrique.
Dans ce premier mode de réalisation, la servovalve à deux voies 30 comprend uniquement un premier état et un deuxième état. Par exemple, le premier état correspond à un état passant de la servovalve à deux voies 30, c’est-à-dire un état dans lequel un fluide peut circuler au travers de la servovalve à deux voies 30 et donc au travers de la deuxième conduite de fluide 24, le deuxième état correspondant à un état bloquant de la servovalve à deux voies 30, c’est-à-dire un état dans lequel un fluide ne peut pas circuler au travers de la servovalve à deux voies 30 et donc au travers de la deuxième conduite de fluide 24.
Avantageusement, le piston 12 comprend un élément étanche configuré pour empêcher une circulation de fluide entre les première et deuxième chambres 14, 16. Dans l’exemple représenté, l’actionneur 6 comprend une membrane déroulante 38 étanche associée au piston 12, le piston 12 et la membrane déroulante 38 délimitant les première et deuxième chambres 14, 16 et empêchant un transfert de fluide entre les première et deuxième chambres 14, 16.
L’actionneur 6 comprend une première source de fluide 40 et une deuxième source de fluide 42.
La première conduite de fluide 22 est apte à prélever un premier fluide sous une première pression. Le premier fluide est par exemple de l’air sous une pression élevée, notamment de l’air sous une pression au moins deux fois plus élevée que de l’air à pression atmosphérique. Le premier fluide est par exemple prélevé de la première source de fluide 40. De préférence, la première source de fluide 40 est située à proximité de l’actionneur 6 de manière à réduire la longueur de la première conduite de fluide 22. Dans l’exemple représenté, le premier fluide est prélevé d’un compresseur, non représenté, d’un moteur de propulsion de l’aéronef 2. En variante, le premier fluide peut être prélevé depuis une autre source de fluide du moteur de propulsion, par exemple prélevé d’une soufflante.
Avantageusement, l’orifice calibré 28 de la première conduite de fluide 22 permet à l’actionneur 6 d’être très peu perturbant pour la première source de fluide 40. La première conduite de fluide 22 prélève alors une petite quantité de fluide de la première source de fluide 40, le besoin énergétique de la première source de fluide 40 étant faiblement augmenté.
La deuxième conduite de fluide 24 est apte à prélever un deuxième fluide sous une deuxième pression. Le deuxième fluide est par exemple prélevé de la deuxième source de fluide 42. Dans l’exemple représenté, la deuxième source de fluide 42 est l’atmosphère, le deuxième fluide étant l’air dans lequel évolue l’aéronef 2, le deuxième fluide étant donc sous une pression inférieure à la pression du premier fluide. La deuxième conduite de fluide 24 rejette alors le fluide provenant de la première chambre 14 et de la première conduite de fluide 22 vers l’atmosphère.
Lorsque la servovalve à deux voies 30 est dans l’état bloquant, le débit de fluide circulant dans la deuxième conduite de fluide 24 est nul ou très faible, seule la première conduite de fluide 22 est apte à injecter du fluide sous pression dans la première chambre 14. La pression dans la première chambre 14 augmente lorsque le premier fluide est injecté dans la première chambre 14, exerçant ainsi une force sur le piston 12 à l’encontre du moyen élastique de retour 26 et d’un effort externe de l’organe commandé par l’actionneur 6. Si la force exercée par la pression dans la première chambre 14 sur le piston est suffisamment élevée, alors le piston 12 est mis en mouvement en direction de la première paroi 18. Ce mouvement se poursuit jusqu’à un équilibre des forces sur le piston 12 dépendant de la force exercée par le moyen élastique de retour 26 sur le piston 12, du débit de fluide circulant dans la première conduite de fluide 22 et du débit de fluide circulant dans la deuxième conduite de fluide 24.