INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un tel dispositif d’estimation de déphasage est notamment particulièrement avantageux pour un dispositif électronique de caractérisation d’un fluide par interférométrie parce qu’il permet de déterminer sans aucune ambiguïté modulo T l’évolution au cours du temps du décalage de phase, caractéristique de l’interaction du fluide avec tout capteur adapté, entre les deux signaux qui lui sont fournis. Mais il est applicable plus généralement à tout système produisant deux signaux, issus d’un même signal périodique de période T traité par interférométrie, dont on veut déterminer le décalage de phase à tout instant sans ambiguïté modulo T.
Il est connu d’appliquer une transformation de Clarke (ou équivalent) au système multiphasé pour en obtenir théoriquement une représentation circulaire centrée à partir de laquelle il est ensuite très aisé d’extraire une valeur du déphasage à estimer à chaque instant par simple application de la fonction Arc tangente notée Arctan dans le cas de signaux sinusoïdaux. Il reste ensuite souvent nécessaire de procéder à une opération de déroulement de phase (de l’anglais « phase unwrapping ») pour traiter les discontinuités de modulo.
Mais dans la réalité, le système multiphasé présente des défauts qui sont dus aux imperfections du traitement par interférométrie, du coupleur multimodal, d’un éventuel capteur en sortie du coupleur multimodal (par exemple un capteur photographique CCD lorsqu’il s’agit d’interférométrie optique) et éventuellement du générateur de signal périodique dont sont issus les deux signaux d’entrée. Ces défauts se présentent notamment sous la forme de différences entre les valeurs d’amplitudes des N signaux qui le constituent : par couplage multimodal et éventuelle capture optique, ces N signaux devraient présenter la même amplitude, mais ce n’est pas le cas. Les défauts observés se présentent en outre généralement sous la forme de décalages en amplitude des N signaux par rapport à l’axe nul autour duquel ils devraient évoluer : par génération du signal périodique initial, couplage multimodal et éventuelle capture optique, ces N signaux devraient tous évoluer autour de l’axe nul, ou au moins avec un même décalage par rapport à cet axe nul, mais ce n’est pas le cas non plus. Il en résulte que la transformation de Clarke d’un tel système multiphasé imparfait fournit sur une séquence, non pas un cercle centré, mais une ellipse décentrée. Ainsi, une application de la fonction Arctan sur le résultat de la transformation de Clarke à chaque instant produit une estimation biaisée du déphasage.
Une première solution pour résoudre ces défauts du système multiphasé est apportée dans l’article de Halir et al, intitulé « Direct and sensitive phase readout for integrated waveguide sensors », publié dans IEEE Photonics Journal, volume 5, numéro 4, en août 2013. Elle consiste à estimer des paramètres de calibrage par changement de coordonnées à partir d’un recalage de l’ellipse obtenue par transformation de Clarke sur un cercle centré, sur une séquence suffisamment longue, puis à appliquer ce recalage par changement de coordonnées à chaque instant sur la transformation de Clarke du système multiphasé, avant de procéder au déroulement de phase. Cette approche est avantageuse parce que le calibrage ne nécessite que les données du système multiphasé lui-même, ce qui permet de le qualifier de calibrage aveugle. En revanche, l’estimation des paramètres du calibrage aveugle précède nécessairement l’estimation du déphasage. Le traitement du système multiphasé pour en extraire une estimation du déphasage entre les deux signaux d’entrée procède donc en deux étapes successives.
Une deuxième solution pour résoudre ces défauts du système multiphasé, qui prend la forme d’un perfectionnement relativement proche de la première, est apportée par le document de brevet WO 2022/238170 A1. Elle consiste à estimer les paramètres de calibrage à partir des valeurs d’amplitudes et de décalages en amplitude du système multiphasé sur une séquence suffisamment longue, puis à appliquer ce calibrage par traitement à chaque instant du système multiphasé avant de lui appliquer la transformation de Clarke et l’opération de déroulement de phase. Mais cette deuxième solution présente le même inconvénient que la précédente, à savoir un calibrage qui précède nécessairement l’estimation du déphasage et un traitement du système multiphasé en deux étapes successives. Elle a cependant le mérite de montrer qu’il est possible de procéder au calibrage directement à partir des valeurs d’amplitudes et de décalages en amplitude du système multiphasé.
Il peut ainsi être souhaité de prévoir un dispositif d’estimation de déphasage qui permette de s’affranchir d’au moins une partie des problèmes et contraintes précités.
Il est donc proposé un dispositif d’estimation d’un déphasage entre deux signaux d’entrée issus d’un même signal périodique de période T traité par interférométrie, comportant : un coupleur multimodal à deux entrées, pour la réception des deux signaux d’entrée, et à N sorties, N ≥ 3, pour la fourniture d’un système multiphasé de N signaux formés pour être déphasés entre eux de T/N ; un processeur de traitement du système multiphasé pour en extraire une estimation du déphasage entre les deux signaux d’entrée ; dans lequel le processeur de traitement est pourvu de moyens de filtrage du système multiphasé pour estimer un état de ce système multiphasé à partir d’une mesure, ces moyens de filtrage étant plus précisément définis par le fait que : l’état à estimer comporte des valeurs constantes d’amplitudes et de décalages en amplitude des N signaux du système multiphasé, une valeur variable relative au déphasage à estimer et une valeur constante d’aide à l’estimation de la valeur variable ; et la mesure comporte les N signaux du système multiphasé tels que fournis par le coupleur multimodal.
Ainsi, l’estimation du déphasage se fait par un filtrage adaptatif, comportant ce déphasage en tant que paramètre d’état variable à estimer et faire évoluer au cours du temps, et en même temps que le calibrage puisque les valeurs d’amplitudes et de décalages en amplitude des N signaux du système multiphasé sont également intégrées dans la configuration des moyens de filtrage en tant que paramètres d’état constants à estimer. Il est en outre astucieux de prévoir un paramètre d’état constant d’aide à l’estimation de la valeur variable pour faciliter le suivi des évolutions au cours du temps de cette dernière. Il en résulte un moyen simple et efficace pour fusionner le calibrage et l’estimation de déphasage. On observe par ailleurs qu’il n'est généralement pas nécessaire non plus d’opérer un déroulement de phase à l’issue d’un tel filtrage puisque la continuité du déphasage est implicitement intégrée dans le modèle d’état des moyens de filtrage.
Le dispositif lumineux est remarquable en ce que le premier guide lumineux comprend une portion principale comprenant la première surface d’entrée, la portion principale étant superposée au deuxième guide lumineux selon la première direction, et une portion périphérique comprenant la première surface de sortie, la portion périphérique étant adjacente au deuxième guide lumineux selon une deuxième direction perpendiculaire à la première direction.
Le dispositif lumineux selon l’invention permet donc la génération de deux faisceaux lumineux différents, chacun répondant à une fonction lumineuse distincte, tout en alliant homogénéité et compacité.
Le premier ensemble lumineux est dédié à une fonction lumineuse qui lui est propre. La première source lumineuse est chargée d’émettre les premiers rayons lumineux lorsque la fonction lumineuse liée au premier ensemble lumineux nécessite d’être active. Les premiers rayons lumineux se propagent alors dans le premier guide lumineux, de la première surface d’entrée jusqu’à la première surface de sortie. Le premier faisceau lumineux qui en résulte, en sortie du premier guide lumineux, permet alors la mise en œuvre de la fonction lumineuse associée au premier ensemble lumineux. Le processus est identique concernant le deuxième ensemble lumineux et la fonction lumineuse qui lui est associée.
La première direction, parallèle ou sensiblement parallèle à la direction du faisceau lumineux, est préférentiellement une direction perpendiculaire aux surfaces de sortie des guides lumineux et sensiblement parallèle à la route sur laquelle est positionné le véhicule.
C’est selon cette même direction que la portion principale du premier guide lumineux et le deuxième guide lumineux sont superposés l’un par rapport à l’autre. Autrement dit l’un des guides lumineux est au moins partiellement camouflé par l’autre guide lumineux par rapport à la première direction et vu de l’extérieur du dispositif lumineux. Une telle superposition permet d’améliorer la compacité du dispositif lumineux, et notamment de limiter l’encombrement selon les directions perpendiculaires à la première direction. En considérant la première direction comme une direction longitudinale, c’est-à-dire la direction principale d’allongement du véhicule automobile équipé du dispositif lumineux, l’invention permet ainsi une diminution de l’encombrement dans les directions verticale et transversale.
Par ailleurs, la portion périphérique du premier guide lumineux prolonge la portion principale de manière à être adjacente au deuxième guide lumineux, c’est-à-dire sécante à un plan d’allongement du deuxième guide lumineux. En d’autres termes, la portion périphérique du premier guide lumineux est disposée à côté du deuxième guide lumineux selon une direction perpendiculaire à la première direction. Ainsi, la fonction lumineuse associée au premier ensemble lumineux est opérationnelle malgré la superposition partielle des guides lumineux selon la première direction, et ce grâce à la portion périphérique du premier guide lumineux, qui elle n’est pas superposée au deuxième guide lumineux selon cette première direction. La première surface de sortie s’étend donc à côté du deuxième guide lumineux, permettant ainsi au premier faisceau lumineux de s’étendre hors du dispositif lumineux sans être occulté par le deuxième guide lumineux. Le dispositif lumineux est donc à la fois compact et opérationnel.
Selon une caractéristique de l’invention, le deuxième guide lumineux présente des propriétés diffusantes. Le deuxième guide lumineux peut par exemple être en poly(methyl 2-methylpropenoate), plus couramment appelé plexiglas®. Ainsi, les deuxièmes rayons lumineux se diffusent au sein de l’ensemble du deuxième guide lumineux ce qui, en sortie de celui-ci via la deuxième surface de sortie, forme un faisceau lumineux dont l’homogénéité est améliorée.
Selon une caractéristique de l’invention, la première surface d’entrée et la deuxième surface d’entrée sont perpendiculaires à la première surface de sortie et à la deuxième surface de sortie. Une telle configuration permet d’optimiser l’espace dédié au module lumineux sur plusieurs dimensions et évite de juxtaposer les différents composants du dispositif lumineux selon une seule de ces dimensions.
Selon une caractéristique de l’invention, le deuxième guide lumineux est configuré pour guider une partie des deuxièmes rayons lumineux de la deuxième surface d’entrée jusqu’au sein de la portion périphérique du premier guide lumineux. Le deuxième guide lumineux présente ainsi une autre surface qui a un rôle optique, en plus de la deuxième surface d’entrée par laquelle les deuxièmes rayons lumineux entrent au sein du deuxième guide lumineux et de la deuxième surface de sortie d’où sortent les deuxièmes rayons lumineux pour former le deuxième faisceau lumineux apte à former une fonction de signalisation en sortie du dispositif lumineux, à avoir une surface d’extrémité qui permet le passage de rayons lumineux du deuxième guide lumineux vers le premier guide lumineux.
La surface d’extrémité est parallèle et opposée à la surface d’entrée et est en regard de la portion périphérique du premier guide lumineux. Les propriétés diffusives du deuxième guide lumineux participent à propager une partie des deuxièmes rayons lumineux jusqu’à la surface d’extrémité, avec un angle d’incidence telle que ces rayons lumineux traversent la surface d’extrémité pour se propager alors sous la forme d’un faisceau lumineux additionnel au sein de la portion périphérique du premier guide lumineux.
Cette configuration permet d’augmenter la surface d’émission du deuxième ensemble lumineux lorsque le premier ensemble lumineux est inactif. De plus, lorsque le premier ensemble lumineux est actif et que le deuxième ensemble lumineux l’est aussi, une telle configuration n’entraîne pas d’interférences optiques car l’intensité des premiers rayons lumineux du premier faisceau lumineux est suffisamment élevée par rapport à celle des deuxièmes rayons lumineux pour rendre imperceptible le faisceau lumineux additionnel issu du deuxième guide lumineux et se propageant dans la portion périphérique du premier guide lumineux.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif lumineux comprend une paroi de séparation entre la portion principale du premier guide lumineux et le deuxième guide lumineux. La paroi de séparation s’étend principalement de manière parallèle à la portion principale du premier guide lumineux et au deuxième guide lumineux. En d’autres termes, la portion principale du premier guide lumineux, la paroi de séparation et le deuxième guide lumineux sont superposés dans cet ordre selon la première direction, depuis l’intérieur du véhicule vers l’extérieur du véhicule.
La paroi de séparation permet d’éviter que les premiers rayons lumineux se propageant dans la portion principale du premier guide lumineux et les deuxièmes rayons lumineux se propageant dans le deuxième guide lumineux passent d’un guide lumineux à l’autre et nuisent à l’homogénéité des fonctions lumineuses associées à chaque ensemble lumineux. De ce fait, la paroi de séparation est opaque.
Selon une caractéristique de l’invention, la paroi de séparation comprend une première face orientée vers la portion principale du premier guide lumineux et une deuxième face orientée vers le deuxième guide lumineux, la deuxième face étant une surface réfléchissante et/ou diffusante configurée pour réfléchir et/ou diffuser au moins une partie des deuxièmes rayons lumineux. La surface réfléchissante et/ou diffusante permet ainsi de réfléchir les deuxièmes rayons lumineux qui sortent du deuxième guide lumineux et se propagent jusqu’à la deuxième face de la paroi de séparation. Après la réflexion contre la surface réfléchissante et/ou diffusante, lesdits deuxièmes rayons lumineux entrent de nouveau dans le deuxième guide lumineux et se propagent jusqu’à la deuxième surface de sortie de ce deuxième guide lumineux. Cela entraîne une augmentation de l’intensité et de l’homogénéité du deuxième faisceau lumineux généré par le deuxième guide lumineux. La portion principale du premier guide lumineux et les moyens permettant l’émission de rayons lumineux dans cette portion principale peuvent notamment être configurés pour que les rayons lumineux se propagent dans le premier guide lumineux par réflexion totale interne, de sorte qu’il n’est pas nécessaire de prévoir une première face de la paroi de séparation qui soit réfléchissante et/ou diffusante. A contrario, les propriétés diffusantes du matériau formant le deuxième guide de lumière impliquent que des rayons sont dirigés vers la paroi de séparation avec un angle d’incidence tel qu’ils sont susceptibles de sortir du deuxième guide de lumière pour rencontrer la deuxième face de la paroi de séparation, ce qui implique de prévoir une surface réfléchissante et/ou diffusante pour s’assurer que ces rayons ne soient pas perdus et reviennent bien dans le deuxième guide lumineux, notamment pour sortir via la deuxième surface de sortie et participer à former le deuxième faisceau lumineux.
Selon une caractéristique de l’invention, la portion principale du premier guide lumineux et le deuxième guide lumineux sont tous deux séparés de la paroi de séparation par une couche d’air. Les couches d’air permettent de créer un dioptre entre les guides lumineux et la paroi de séparation, ce qui favorise notamment la propagation des rayons lumineux par réflexion totale interne lorsque l’angle d’incidence le permet. Afin de former cette couche d’air, les guides lumineux et/ou la paroi de séparation peuvent être pourvus de plots faisant saillie des guides lumineux et/ou de la paroi de séparation et formant une butée contre l’un des éléments adjacents superposés. Ces plots permettent d’une part d’assurer le bon positionnement des guides lumineux et de la paroi de séparation entre eux, et d’autre part de former les couches d’air précédemment évoquées.
Selon une caractéristique de l’invention, le premier guide lumineux comprend des moyens de découplage agencés dans la matière de la portion périphérique dudit premier guide lumineux, les moyens de découplage étant configurés pour dévier les premiers rayons lumineux vers la première surface de sortie. Les moyens de découplage sont disposés au niveau de la portion périphérique, à l’opposé de la première surface de sortie, et s’étendent depuis une jonction avec la portion principale du premier guide lumineux. Les moyens de découplage permettent de dévier les premiers rayons lumineux jusqu’à la première surface de sortie, par exemple par une réflexion générant un angle de réflexion différent des angles de réflexion des rayons lumineux lors de leur réflexion préalablement à la rencontre des moyens de découplage. La forme des moyens de découplage peut varier, l’essentiel étant que les premiers rayons lumineux puissent se propager dans leur ensemble en direction de la première surface de sortie.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif lumineux comprend au moins un collimateur disposé entre la première source lumineuse et la première surface d’entrée du premier guide lumineux. Le collimateur permet d’orienter les premiers rayons lumineux émis par la première source lumineuse de sorte à ce que ces derniers sortent du collimateur, et donc se propagent au sein du premier guide lumineux, parallèles entre eux. Le collimateur permet donc de contrôler une trajectoire d’entrée des premiers rayons lumineux. La trajectoire des premiers rayons lumineux doit pouvoir être contrôlée afin que les rayons lumineux se propagent par réflexions totales internes successives et que le premier faisceau lumineux soit émis à partir de la totalité de la première surface de sortie. D’une manière préférentielle, si la première source lumineuse est composée de plusieurs diodes électroluminescentes, le dispositif lumineux comprend un collimateur par diode électroluminescente.
Selon une caractéristique de l’invention, la deuxième source lumineuse est configurée pour émettre les deuxièmes rayons lumineux directement à travers le deuxième guide lumineux. Autrement dit, il n’y a pas de collimateur entre la deuxième source lumineuse et le deuxième guide lumineux. Comme cela a été mentionné précédemment, le deuxième guide lumineux présente des propriétés diffusantes permettant la propagation des deuxièmes rayons lumineux dans toutes les directions. Il n’est donc pas utile d’utiliser de collimateur pour les deuxièmes rayons lumineux dans la mesure où leur trajectoire est par la suite aléatoire.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif lumineux comprend une carte de circuit imprimé sur laquelle sont agencées la première source lumineuse et la deuxième source lumineuse, la première surface d’entrée et la deuxième surface d’entrée étant en regard de la carte de circuit imprimé. D’une manière avantageuse, la première source lumineuse et la deuxième source lumineuse sont disposées sur la même carte de circuit imprimé afin d’optimiser l’encombrement du dispositif lumineux et ainsi améliorer la compacité de celui-ci. Chacune des sources lumineuses peut se composer d’une ou plusieurs diodes électroluminescentes (LED) en fonction du besoin en termes d’intensité lumineuse et/ou d’homogénéité. Les sources lumineuses sont positionnées en regard des surfaces d’entrée des guides lumineux qui leur sont associés, le cas échéant par l’intermédiaire d’un collimateur, afin que la totalité des rayons lumineux émis par les sources lumineuses pénètrent dans leur guide lumineux respectif.
Selon une caractéristique de l’invention, le dispositif lumineux comprend un boitier qui délimite un logement d’au moins le premier guide lumineux et le deuxième guide lumineux, ledit logement étant ouvert sur un côté pour dégager les première et deuxième surfaces de sortie des premier et deuxième guides lumineux, le boîtier comportant une plaque de support participant à délimiter le logement et au sein de laquelle est formée une fente d’insertion des premier et deuxième guides lumineux dans le logement.
Le boitier assure une fonction de protection des guides lumineux ainsi que de maintien mécanique de ceux-ci, en limitant les mouvements de ceux-ci selon plusieurs directions grâce à des parois faisant butée contre les guides lumineux.
Les guides lumineux et la paroi de séparation sont insérés dans le logement du boitier via la fente, et la carte de circuit imprimé et les sources lumineuses restent quant à elle hors du boitier. Les sources lumineuses sont positionnées en regard de la fente afin que les rayons lumineux puissent se propager à travers la fente jusqu’au sein des guides lumineux.
Selon une caractéristique de l’invention, le logement est délimité par un cadre présentant une forme biseautée formant une butée contre une extrémité de la première surface de sortie et de la deuxième surface de sortie. Le cadre évite donc tout mouvement des guides lumineux selon la première direction grâce aux butées biseautées retenant les guides lumineux. Il est évident que le cadre forme une butée seulement contre des bords d’extrémité des surfaces de sortie, et ce afin que les faisceaux lumineux puissent se propager hors du dispositif lumineux et ainsi assurer leur fonction lumineuse associée.
Selon une caractéristique de l’invention, le boitier comprend une portion occultante partiellement superposée au deuxième guide lumineux selon la première direction. La portion occultante s’étend en regard du deuxième guide lumineux, au voisinage de la deuxième surface d’entrée. La portion occultante empêche ainsi la sortie des rayons lumineux par une zone de la deuxième surface de sortie proche de la deuxième surface d’entrée. Dans cette zone, les deuxièmes rayons lumineux viennent d’entrer dans le deuxième guide lumineux et ont donc peu subi l’effet diffusant du matériau, de sorte que des rayons sortant par la deuxième surface de sortie au niveau de cette zone forment une portion de faisceau lumineux peu homogène du fait du manque de diffusion des deuxièmes rayons lumineux au voisinage de la deuxième surface d’entrée. Cette zone du deuxième guide lumineux est donc occultée par la portion occultante afin d’éviter de nuire à l’homogénéité globale du deuxième faisceau lumineux.
Avantageusement, la portion occultante s’étend en regard du deuxième guide lumineux à partir de la deuxième surface d’entrée selon une distance égale à la distance entre deux diodes électroluminescentes de la deuxième source lumineuse.
Selon une caractéristique de l’invention, le premier ensemble lumineux est configuré pour assurer une première fonction de signalisation tandis que le deuxième ensemble lumineux est configuré pour assurer une deuxième fonction de signalisation. A titre d’exemple le dispositif lumineux peut être agencé à l’arrière d’un véhicule automobile. Le premier ensemble lumineux peut assurer une fonction de clignotant arrière tandis que le deuxième ensemble lumineux peut assurer une fonction de feu arrière.
est une vue générale d’un dispositif lumineux selon l’invention, vu de face,
est une vue en éclaté d’un boitier et des guides lumineux du dispositif lumineux,
est une première vue en coupe du dispositif lumineux, selon un plan de coupe III-III visible sur la ,
est une deuxième vue en coupe du dispositif lumineux, selon un plan de coupe IV-IV visible sur la .