Application - Opticsvalley

Transcription

Opticsvalley,
Paris Region
Photonics cluster
www.opticsvalley.org
Appel à manifestations d’intérêt
« Technologies Photoniques pour
l’Intelligence et l’Autonomie des
systèmes »
Atelier de décryptage
29 juillet 2016
2
●
●
L’AMI « Technologies Photoniques pour l’Intelligence &
l’Autonomie »
Les partenaires:
▼
Domaine de la photonique: Opticsvalley & Route des Lasers.
▼
Filière aéronautique: ASTech, Aerospace Valley, SAFE CLUSTER.
▼
Filière automobile: MOV’EO.
Objectifs:
▼
Contribuer aux problématiques associées au véhicule autonome et aux drones via :
■ les capteurs photoniques pour la perception de l’environnement,
■ les méthodes/algorithmes d’acquisition, de fusion et de traitement des données/images et de
prise de décisions (intelligence artificielle).
▼
Sensibilisation des DO au potentiel des technologies photoniques, présentation des
besoins.
▼
Présentation d’innovations technologiques issues du domaine de la photonique,
création d’échanges.
▼
Identification des problématiques pouvant faire l’objet des collaborations.
▼
Stimuler l’émergence des collaborations, accompagner les projets.
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3
●
L’AMI « Technologies Photoniques pour l’Intelligence &
l’Autonomie »
Les axes retenus:
▼
Périmètre applicatif : les robots, les drones et le véhicule autonome.
▼
Objectifs :
■ amélioration des capacités de perception,
■ autonomie décisionnelle,
■ cohabitation au sein d’environnements complexes et dynamiques.
●
Les acteurs concernés:
▼
Les entreprises du domaine de la photonique fournissant des technologies de rupture pour
l’intelligence & l’autonomie des systèmes.
▼
Les acteurs des filières applicatives – aéronautique et automobile (systèmes autonomes
terrestres, aériens, aquatiques) – potentiels intégrateurs/utilisateurs des technologies
photoniques :
■ PME de la chaîne de valeur des filières, fournissant des solutions (systèmes, équipements, pièces …).
■ Équipementiers et intégrateurs.
■ Constructeurs.
▼
Les laboratoires de recherche – expertise scientifique.
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4
Présentation des technologies Photoniques
●
●
Définition de la photonique: la science ●
et les technologies de la lumière.
▼
domaine technique et scientifique qui
englobe les technologies basées sur
l’exploitation des phénomènes liés à
la génération, la transmission, la
manipulation,
la
réception
et
l’exploitation de la lumière.
▼
une des 6 technologies clés
européennes : disruptive et durable.
▼
une des 2 technologies clés retenues
dans la Stratégie de Spécialisation
Intelligente
IdF
(photonique
et
robotique).
Valoriser le terme « photonique » et
créer des opportunités au sein des
filières applicatives.
Technologies photoniques :
Stephen G. Anderson, International Society for Optics and
Photonics SPIE - Market Profile Analysis, 2015.
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Présentation des technologies Photoniques
EPIC - European Photonics Industry Consortium and TEMATYS, Photonic Technologies for the Automotive Industry, December 2014.
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●
Applications de la photonique dans le domaine
des « systèmes autonomes »
Détection
d’obstacles
anticollision.
(detect/sense
&
avoid),
●
Analyse d’images, identification/reconnaissance
panneaux de signalisation routière.
●
Perception 3D : stéréovision, LIDAR, caméras temps de
vol.
●
Visibilité en conditions dégradées (visibilité réduite) :
▼
imagerie thermique/infrarouge + crénelage.
▼
LIDAR, LEDDAR, flash LIDAR/caméras temps de vol.
des
●
Cartographie, localisation, SLAM.
●
Communications/interactions avec l’environnement :
véhicules & infrastructures + objets connectés (IoT/IoE).
●
Interfaces & interactions homme machine : réalité
virtuelle/augmentée, IHM 3D + haptiques.
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Panorama des capteurs et fonctionnalités
●
Capteurs pour le véhicule autonome :
▼ Portée:
■ Courte : capteurs ultrasons.
■ Moyenne : caméras.
■ Longue : LIDAR, RADAR.
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●
Les systèmes d’imagerie passive
Les systèmes passifs:
▼
caméras CCD/CMOS:
■ compromis résolution, champs de vue, portée (en conditions normales environ 100 mètres).
■ amélioration du contraste, détection des objets et évaluation de la distance réalisées à l’aide d’algorithmes de
traitement d’images.
■ usage actuel en complément des RADAR.
▼
caméras infrarouge/thermiques :
■ principales applications pour la vision nocturne
■ plusieurs bandes, plusieurs décompositions : NIR,
SWIR, MWIR, LWIR, VLWIR.
■ rayonnement IR affaibli par le brouillard et la pluie.
■ systèmes refroidis (diminuer le bruit thermique,
fonctionnement dans la bande MWIR de 3 à 5 µm) et
non-refroidis (utilisation de microbolomètres - LWIR de 7
à 14 µm).
▼
les systèmes de stéréovision :
■ utilisation de deux capteurs ayant des caractéristiques identiques.
■ appariement :
–
exploitation de la différence des positions des objets dans les images + calcul par
triangulation de la profondeur des objets dans l’espace 3D.
■ rectification homographique.
■ problématiques : calibration, traitement en temps-réel
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Les systèmes d’imagerie active
●
La télémétrie laser - mesure ponctuelle de la
distance par rapport à un obstacle.
▼
●
Le scanner laser :
▼
●
●
Mesure directe (TdV) ou indirecte.
couplage d’un télémètre avec un
optomécanique de balayage de la scène.
mécanisme
Plusieurs terminologies:
▼
LIDAR : Light Detection and Ranging,
▼
LADAR : LAser Detection And Ranging,
▼
LIVAR : Laser-Illuminated Viewing And Ranging.
Possibilité d’intégrer plusieurs faisceaux:
▼
augmenter le nombre de mesures.
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●
Les systèmes d’imagerie active
Les caméras temps-de-vol/flash LIDAR :
▼
▼
▼
principe : mesure simultanée du temps-de-vol au niveau d’une matrice de détecteurs
(pixels) dotés de moyens d’évaluation.
composition du système : une source de
lumière modulée ou pulsée (LASER ou
LED) un diffuseur optique pour éclairer la
scène, un système de lentilles permettant
de récupérer les retro-réflexion et
respectivement une matrice de photodétecteurs
techniques :
■ mesure directe du temps-de-vol (flash LIDAR):
– principe similaire au systèmes LIDAR.
■ mesure indirecte du temps-de-vol :
– évaluation du déphasage entre le signal émis et
le signal reçu ,
– modulation d’amplitude ou de fréquence.
▼
possibilité d’utiliser une technique de « crénelage spatial » : obturation du récepteur
pendant une durée déterminée, permettant de filtrer les échos issus d’obstacles se
trouvant à une distance (prédéterminée) correspondante.
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La fusion de données multi-capteurs
●
●
Exploiter les complémentarités des « capteurs », dépasser les
limitations caractéristiques à chacun (calibration, dérive dans
le temps, précision/résolution, portée …).
Trois niveaux pour réaliser la fusion des données :
▼
▼
▼
●
Architectures de fusion de données :
▼
▼
▼
●
●
au niveau du signal (i.e. des données « brutes »),
au niveau des primitives (features),
au niveau des classes/objets (ou décisionnel).
centralisée : transmission à une unité de traitement,
autonome : basée sur un traitement local des données, associé à
chaque capteur,
hybride : combine les principes des deux architectures
précédentes.
Bénéfices : améliorer la précision, la résolution, la portée,
augmenter le taux de détection, limiter les fausses alertes,
augmenter la sûreté de fonctionnement des systèmes ADAS.
Problématiques de la fusion de données :
▼
▼
synchronisation des données : taux d’acquisition des données et
volume de données spécifiques à chaque type de capteur.
latence : coût de calcul est proportionnel au nombre de capteurs
utilisés.
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Contexte et positionnement de l’AMI
●
Les 34 plans de la nouvelle France industrielle :
▼
●
Les 10 plans de l’Industrie Française du Futur :
▼
●
●
Le plan « Véhicule autonome » + le plan « Dirigeables et drones civils ».
Le plan « Mobilité écologique » + le plan « Transports de demain ».
Industriels menant des travaux autour de l’autonomie des systèmes :
▼
Constructeurs : automobile (Groupe PSA, Groupe Renault) + drones (Thales & Sagem - militaire,
▼
▼
Equipementiers : Valeo, Michelin + Bosch, Continental, Delphi …
Autres acteurs de la chaîne de valeur : Akka Technologies, …
+ Parrot, ECA Robotics & co. – drones civils).
Laboratoires français pionniers dans le domaine des véhicules autonomes:
▼
Consortium français « La Route Automatisée » :
■ INRIA - équipe RITS (ex IMARA),
■ Centre de Robotique (CAOR) de Mines ParisTech,
▼
●
Autres laboratoires : l’IFSTTAR – départements COSYS (LIVIC) & TS2 + l'Institut VEDECOM,
l’ONERA, UTC - laboratoire Heudyasic, CEREMA - équipe de recherche VELER, LISV UVSQ.
Démonstrateurs, expérimentations et projets de recherche nationaux et européens:
▼
▼
▼
ITS World Congress 2015 (Bordeaux).
Projet SCOOP@F : déploiement pilote de systèmes de transport intelligents coopératifs.
Projet City Mobil 2.(INRIA + Proxiway (Veolia) + La Rochelle, Sophia Antipolis ).
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●
●
Positionnement de l’initiative :
▼
focus sur les technologies issues du domaine de la photonique et leurs
applications.
▼
collaboration et articulation avec les actions en cours.
Objectifs détaillés :
▼
sensibiliser les utilisateurs potentiels, acteurs des domaines applicatifs, aux
possibilités offertes par les technologies photoniques. Faire découvrir aux
acteurs des filières applicatives (automobile et aéronautique/drones) le savoirfaire et les solutions technologiques offertes par les PME du domaine.
▼
exprimer des besoins actuels, identifier les problématiques prioritaires pour les
acteurs des domaines applicatifs.
▼
contribuer à la mise au point des solutions répondant aux enjeux actuels des
systèmes autonomes.
▼
création de la valeur ajoutée via une fertilisation croisée des compétences issues
du domaine technologique de la photonique et des filières applicatives.
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●
Méthodologie :
▼ Favoriser l’émergence des collaborations:
■ « Business & Innovation » :
– adaptation/amélioration des technologies pour répondre aux besoins des
DO/utilisateurs/intégrateurs.
– intégration « multi-technologies » au sein de systèmes polyvalents.
– mutualiser les risques de développement/amélioration de nouvelles
technologies via des accompagnements/financements (individuels ou
collectifs) des PME par les partenaires.
■ « Recherche & Développement »:
– dépasser les limitations de l’existant, face aux besoins et problématiques
identifiés, lever des verrous technologiques.
– faire émerger des projets R&D collaboratifs, accompagner à la recherche de
solutions de financement (régionales, nationales, européennes) et au montage
des projets (ANR, FUI, DGA, ADEME, PIA, EU).
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Opportunités de financement des projets
●
Opportunités de financement au niveau régional (Ile-de-France):
▼
▼
●
Accompagnements individuels :
■ Subventions : AIMA, AIR, AixPé.
Accompagnements collectifs & projets collaboratifs :
■ AAP FEDER – R&D&I.
Opportunités de financement au niveau national :
▼
▼
▼
ADEME : Le véhicule dans son environnement :
■ Investissements d’avenir - Véhicules et transports du futur - Le véhicule dans son
environnement
■ Problématiques : le développement de capteurs d’évaluation du véhicule.
■ Date de clôture : le 1er octobre 2016.
■ Coûts (RI): > 3 M€/50% (GG), > 1,5 M€/60% (PME), > 500 k€/70% (TPE).
Projets FUI – pôles de compétitivité:
■ FUI23 – novembre/décembre 2016.
ANR :
■ Laboratoires communs organismes de recherche publics - PME / ETI (LabCom)
■ Date de clôture : 16 septembre 2016.
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●
Opportunités de financement au niveau européen – drones (RPAS) :
▼
SESAR 2020 Exploratory Research Call - RPAS-03 - Aircraft systems :
■ Challenges :
– new embedded technologies, interoperable with existing manned aviation.
– airborne technology including : communications, navigation and surveillance systems, detect and avoid
systems, auto-pilot systems (including for autonomous operations).
■ Type de projet : RIA.
■ Opening date : 14 July 2016.
■ Deadline : 25 October 2016.
▼
SESAR 2020 RPAS-07 - Science for higher levels of automation :
■ Challenges :
– operate autonomously.
– lightweight, energy efficient, allow for autonomous avoidance manoeuvres even on the smallest of
drones.
– robust and interoperable technical solution, suitable for the smallest of drones.
■ Type de projet : RIA.
■ Opening date : 14 July 2016.
■ Deadline : 25 October 2016.
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●
Opportunités de financement au niveau européen – véhicule autonome :
▼
ICT-04-2017 - Smart Anything Everywhere Initiative :
■ Challenges :
–
Area 3: Advanced micro-electronics components and Smart System Integration: support electronic components,
sensors, smart objects and systems.
■ Type projet : CSA + IA.
■ Opening date : 10 May 2016.
■ Deadline : 8 November 2016.
▼
ICT-27-2017 - System abilities, SME & benchmarking actions, safety certification :
■ Challenges :
– advancing the state of the art in the level of smart robotics system abilities.
– perception ability which is immune to natural variation (e.g. changing weather conditions); decisional
autonomy; increasing dependability levels to the level of graceful degradation; systems that are able to
self-verify correct behaviour in safety critical tasks.
■ Type : RIA, IA, PCP.
■ Opening date : 8 December 2016.
■ Deadline : 25 April 2017.
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●
Opportunités de financement au niveau européen – véhicule autonome :
▼
H2020-ART-2016-2017 - AUTOMATED ROAD TRANSPORT :
■ Forthcoming calls :
– ICT infrastructure to enable the transition towards road transport automation : rapid
development of ICT technologies, cooperative ITS and more accurate and reliable satellite
navigation and positioning, automated road transport ; connectivity (V2V and V2I) for largescale deployment of vehicle automation levels 3 and 4 ; architecture, functional and technical
requirements for data generation, processing, storage and retrieval …
– Multi-Brand platooning in real traffic conditions : develop, test and validate platooning
concepts, technologies and functionalities ; ensure robustness, reliability and interoperability
of the platoon operation in real road conditions ; support transition from single automated
vehicles to platoons ...
– Full-scale demonstration of urban road transport automation : demonstrate fully automated
road transport systems, fully integrated into existing public transport systems, provide
evidence of safety, reliability and fault tolerance in complex traffic scenarios and potential
benefits in terms of impact on climate-change and the environment.
■ Opening date : 20 September 2016.
■ Deadline : 26 January 2017.
■ Type : IA.
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●
Conclusions :
▼
Conclusion et perspectives
Plusieurs solutions (transverses) apportées par la photonique pour améliorer les
capacités de perception, l’intelligence et l’autonomie des systèmes :
■ Capteurs : caméras (visible, IR, stéréovision), LIDAR, LEDDAR, caméras temps-de-vol/flash
LIDAR.
■ Fusion de données multi-capteurs.
■ Traitement d’images/de données et algorithmes de prise de décision.
▼
Exemples de problématiques & besoins associés aux systèmes autonomes :
■ Véhicules :
– Environnements complexes et dynamiques : détection en temps réel + suivi/tracking.
– Visibilité/détection en conditions de visibilité dégradées.
■ Drones :
– Autonomie décisionnelle et énergétique pour répondre aux besoins de grande élongation.
– Cohabitation avec d’autres systèmes (insertion dans l’espace aérien non ségrégué).
▼
Positionnement sur l’ensemble de maillons de la chaîne de valeur, complémentarité
des compétences, opportunités de collaboration.
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20
●
Conclusion et perspectives
Calendrier :
29 juillet 2016
21
AMI
« Technologies Photoniques pour
l’Intelligence et l’Autonomie des
Systèmes »
Interventions des entreprises du réseau
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La Photonique en Ile-de-France
Données nationales
Ventes en progression pour 58% des
entreprises du secteur en France
Dont 27 % > 10%
PMI + 75% exportatrices
Indépendamment âge et taille
CA export = 43% du CA en moyenne
Données Ile-de-France
376 entreprises en IdF
Chiffre d’affaires en 2014 de
7,97 milliards d’euros
Chiffre d’affaires hors Gds Groupes
2,79 milliards d’euros
Effectif cumulé de
34 170 personnes
La Région Ile-de-France
représente
+ de 45 %
du potentiel national
160 entreprises de moins
de 10 ans (4%)
41 entreprises de moins
de 2 ans (11%)
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Missions du cluster
Opticsvalley est le cluster francilien des
hautes technologies ; il stimule l’innovation
et suscite les collaborations entre les
acteurs de l’écosystème en soutenant la
diffusion de la photonique et plus
largement des hightech, et ainsi contribue
à la dynamique économique du territoire et
à la création d’une société innovante et
responsable en Ile-de-France.
▼ Amplifier la dynamique d’innovation
▼ Favoriser la croissance des entreprises du secteur
Créer des emplois
▼ Valoriser le potentiel de développement de nos territoires
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Stimuler les marchés
Sensibilisation
& Mobilisation
Croiser filières marché & secteur technologique
Identifier besoins et verrous
Valoriser le potentiel de solutions
Idées &
Rencontres
Business
& Projets
 Opportunités Business
 Convention d’affaires
 Challenges & Pépites
 Pistes de Projets
 Emergence de projets
29 juillet 2016
26
WE ENGINEER
THE FUTURE
COMPANY PRESENTATION
FOR OPTICS VALLEY WORKSHOP
JULY 2016
COMPANY PROFILE
We are a leading provider of sensor solutions.
 Development and production of
standardized and tailor-made sensor
solutions
 850 employees worldwide
 €137.7 million sales revenues in 2015
 Headquarters in Berlin, Germany
 International development,
production and sales locations
 Quality management based on
international standards
 French legal entity created in 2016
with new hirings
www.first-sensor.com
2
COMPANY PROFILE
We cover the entire value chain for sensor technologies
 Product portfolio ranging from wafers and single sensor components to sensors and
smart sensor systems
 Technological expertise to innovatively combine the properties of materials and
components in sophisticated processes
 Services in engineering, development and manufacture of electronic micro-systems
from electronic components up to complex multi-chip modules and systems
3
PRODUCT PORTFOLIO
Standard Sensors
Pressure sensors
Flow sensors
Level sensors
Optical sensors
Radiation sensors
Systems
Cameras
Others
4
LIDAR (LIGHT DETECTION AND RANGING)
Keep the overview
Application




Laser Scanner
3D LiDAR collision avoidance
LIDAR (Light Detection and
Ranging)
Intelligent driver assistance: ACC,
Pre-crash sensor
Product
•
•
SI APD Array (various
wavelengths)
APD hybrid for 905 nm =
APD Array + Electronics (HV,
TIA, Temperature Comp.,
Timing Circuitry)
5
AREA VIEW
Application Kit for desktop and vehicle mounting
Product
Application
Key feature
Area View Application Kit (DC-AVK)
Area View for desktop and vehicle
Free 360° flight – HDR CMOS cameras
6
TAILORED SOLUTIONS
Development and production services







Design and
engineering
Production
processes
Design
Basic Research
Feasibility Study
Simulation
Development
Engineering
Problem Solving
 Apply solder ball
 Stencil printing
 SMT assembly and reflow
soldering
 In-circuit test (ICT)
 Marking
 Adhesive dispensing
 Die bonding
 Curing
 Wire bonding (US/TS)
 Hermetic encapsulation
 Glue dispensing for frame
 Frame attach or glob top
 Curing
 Separation
Functional
testing /
calibration
 Calibration
 Optical
inspection
 Functional test
Qualification
 Screening and
qualification
 Certifications and
standards
Serial
production
 Supply chain
management
ISO/TS 16949
ISO 9001
ISO 14001
EN ISO 13485
EN 9100
MIL-STD-750
MIL-STD-883
ECSS-Q-ST-70-08
ECSS-Q-ST-70-38
IPC-A-610
IPC-J-STD-001
7
FIRST SENSOR
Axis for potential collaboration
 LiDAR receiver:
miniaturizarion of APD Matrix + Electronics
 Optical systems:
cameras, surronding view, sensor fusion
 Services for Design & manufacturing
[deep expertise related to optics- photonics]
8
THANK YOU
We engineer the future
Christophe de Vorges
Director France
First Sensor France SAS
5 rue du Havre
75008 Paris
T.: +33 (0)1 86 95 02 33
P.: +33 (0)6 08 60 23 19
[email protected]
1
Photonique pour l’intelligence
& l’autonomie des systèmes
AMI Opticsvalley
Orsay, 29 juillet 2016
Pixinov : Activités
Pixinov SAS
Capital 26.8 k€
Effectif : 5 personnes
23 rue Alfred Nobel 77420 Champs sur Marne
Conseil et expertise en systèmes embarqués
Electronique Optronique
Software
Mécanique
Industrialisation
Développement Commercialisation Production
Produits Pixinov
Micro Lidar 3D
2
Pixinov : nos valeurs
Spécialiste du développement de systèmes embarqués
Développement, commercialisation et production de systèmes optroniques
L’innovation au cœur de nos métiers
Lauréate de trois concours d’innovation en 2015.
A l’écoute du besoin client
Structure agile, source de flexibilité et d’adaptations aux besoins réels de
l’utilisateur.
3
Microlidar 3D
Technologie
Lidar
Micro miroir
SWAP
Positionnement
Camera Temps de Vol (TOF)
Lidar multi nappes
Applications et marchés
Systèmes autonomes drones, AGV, véhicules autonomes
Partenariats académiques
UPEC, ESIEE
4
Caméra multispectrale
Technologie
Six capteurs
Géo référencement et enregistrement embarqué
Interface caméra thermique IR / Visible haute définition
Positionnement
Système d’acquisition optronique haut de gamme
Applications scientifiques
Expertise thermographie
Applications et marchés
Systèmes aéroportés légers
Agronomie, phénotypage.
Inspection de structures
Partenariat industriel
Spécialiste du phénotypage haut débit
5
Caméra multispectrale
Expertise et flexibilité
Adaptation d’une caméra thermique IR / Visible haute définition
6
Systèmes autonomes et intelligents
01
PROBLÉMATIQUE D’INTÉGRATION ET DE SOLUTION OPTIMALE
02
CAPTEURS INTELLIGENTS & ANALYSE DES DONNÉES EN TEMPS RÉEL
03
PARTENAIRE EXPERT R&D INDUSTRIEL PRODUIT ET SOLUTION
04
7
8
Nous contacter
Adresse
23 rue Alfred Nobel
77420 Champs-sur-Marne
France
Contact Info
[email protected]
http://www.pixinov.com
Telephone
+33 6 88 16 82 83
Présentation Générale
13/07/2016
SENSUP
SOMMAIRE DE LA PRÉSENTATION
1- Présentation générale de l’entreprise
2- Présentation technique des produits
13/07/2016
SENSUP
2
STRATÉGIE D’ENTREPRISE
Une vision ambitieuse, une mission claire, des valeurs fortes
Notre vision
 Devenir une PME leader des systèmes électrooptiques à base de lasers pour des applications
civiles et militaires d’observation, de détection et
d’aide à la navigation temps réel.
Notre mission
Crédit photo : STX
 Satisfaire le besoin de nos clients en fournissant les
systèmes électro-optiques avec la meilleure
compétitivité performance/prix du marché.
Nos valeurs
 Réactivité, Performance et Innovation.
Crédit photo : Sagem
13/07/2016
SENSUP
3
NATURE DE L’ACTIVITÉ
ET MODÈLE ÉCONOMIQUE
Une organisation à forte valeur ajoutée
Nature de l’activité
 SensUp conçoit, fabrique et commercialise des systèmes électro-optiques à base de lasers.
Domaines d’activité stratégique
 Télémètres laser OEM
 Fonction: Mesure précise de distance
 Applications: localisation de cibles, guidage de tir, altimétrie drones, etc.
 Scanner laser (LIDAR)
 Fonction: mapping 2D/3D
 Applications: Détection/Reconnaissance d’obstacles et aide à la navigation temps réel
Modèle économique
 SensUp s’appuie sur le savoir-faire technologique et industriel de Keopsys Group et sur un
réseau de partenaires hautement qualifiés pour répondre aux exigences de performance
de ses clients intégrateurs.
13/07/2016
SENSUP
4
MANAGEMENT ET BUSINESS MODEL
Un groupe structuré de PME … pour une performance accrue
13/07/2016
SENSUP
5
SOMMAIRE DE LA PRÉSENTATION
1- Présentation générale de l’entreprise
2- Présentation technique des produits
13/07/2016
SENSUP
6
APPORT TECHNOLOGIQUE DU LASER A FIBRE
Facteurs différenciant des lasers à fibre
Caractéristiques
Laser à diodes
Laser à fibre
Laser solide
Puissance crête
+
++
+++
Cadence laser associée
+++
+++
+
Qualité de faisceau
+
+++
++
MTBF
++
+++
++
Compacité
+++
+
++
Facilité agencement optique
++
+++
+
Stabilité / répartition
thermique
++
+++
++
13/07/2016
SENSUP
7
ROADMAP PRODUIT TÉLÉMÈTRE LASER
Une gamme complète de télémètres laser …
LRF 905 SR
TRL 1
TRL 2
TRL 3
TRL 4
TRL 5
TRL 6
TRL 7
TRL 8
TRL 9
LRF 1550 SR
TRL 1
TRL 2
TRL 3
TRL 4
TRL 5
TRL 6
TRL 7
TRL 8
TRL 9
LRF 1550 MR
TRL 1
TRL 2
TRL 3
TRL 4
TRL 5
TRL 6
TRL 7
TRL 8
TRL 9
LRF 1550 LR
TRL 1
TRL 2
TRL 3
TRL 4
TRL 5
TRL 6
TRL 7
TRL 8
TRL 9
13/07/2016
SENSUP
8
NOTRE OFFRE PRODUIT LRF 1/4
LRF 905 SR : mini télémètre laser OEM dédié aux drones
Paramètre
Valeur
Unité
Longueur d’onde
905
nm
Portée typique*
60
m
Précision
<5
cm
Nb d’échos
Fréquence de mesures
Dimensions
Poids
Consommation
Classe oculaire
1
20
Hz
55x45x42,5
mm
40
g
<1
W
Avantages:
 Sécurité oculaire garantie
 Design ultra compact et léger
 Précision centimétrique
Applications drones :
 Altimétrie basse altitude et
localisation de cibles
 Asservissement de position de vol
1
* albedo 0,3
13/07/2016
SENSUP
9
LRF 1550 MR : Télémètre laser fibre OEM moyenne portée
Paramètre
Valeur
Unité
Taux d’extinction
38
dB
Portée typique*
10
km
Précision
<1
Nb d’échos
Dimensions
m
3
105x65x115
mm
10
Hz
Poids
850
g
Consommation
Classe oculaire
<5
Avantages:
 Design compact et léger
 Haute performance
 Facilité d’intégration
Applications terrestres et
aéroterrestres :
 Système de surveillance
 Guidage de tir
W
1M
* Cible OTAN, albedo 0,3
13/07/2016
SENSUP
10
LRF 1550 LR : Télémètre laser fibre OEM longue portée
Valeur
Unité
Avantages:
Taux d’extinction
45
dB
Portée typique*
20
km
1
m
 Haute performance
 Fréquence de mesures élevée
 Facilité d’intégration
Paramètre
Précision
Nb d’échos
Dimensions
Applications navales et aéro:
3
>20
Hz
125x90x150
mm
Poids
< 1,5
Kg
Consommation
20
W
Classe oculaire
1M+3B
+
13/07/2016
 Localisation de cibles
 Trajectographie
 Guidage de tir
SENSUP
11
LRF 1550 SR : Télémètre laser fibre OEM courte portée
Paramètre
Valeur
Unité
Taux d’extinction
30
dB
Portée typique*
3/4
km
Précision
<1
m
Nb d’échos
Dimensions
Poids
Consommation
Classe oculaire
3
5/10
Hz
85x55x100
mm
< 250
g
<5
W
Avantages:




Architecture monovoie fibrée
Design ultra compact et léger
Sécurité oculaire garantie
Facilité d’intégration
Applications terrestres :
 Systèmes optroniques portables
 Tourelles optroniques compactes
1
13/07/2016
SENSUP
12
ROADMAP PRODUIT LIDAR
… et une nouvelle gamme de LiDAR 2D & 3D
LDR 905 SR
TRL 1
TRL 2
TRL 3
TRL 4
TRL 5
TRL 6
TRL 7
TRL 8
TRL 9
LDR 1550 MR
TRL 1
TRL 2
TRL 3
TRL 4
TRL 5
TRL 6
TRL 7
TRL 8
TRL 9
13/07/2016
SENSUP
13
OFFRE PRODUIT LIDAR 1/2
LDR 905 SR : Mini LiDAR 2D pour UAV/UGV/USV
Characterisitcs
Value
Unit
Detection range*
60
m
Accuracy on distance
5
cm
Field of View
300
°
Angular Resolution
0,3
°
Rotation Speed
25
Hz
Consumption
3
W
60 x 95
mm
210
g
Dimensions (Ø x H)
Weight








Benefits :
Class 1 eye safe Laser
Ultra SWAP design
Dual return capability
Low power consumption
Applications :
Mapping
Automotive
UAV
Robotics
(*) Depends on target’s reflectivity and visibility
13/07/2016
SENSUP
14
OFFRE PRODUIT LIDAR 2/2
Spécifications techniques préliminaires du LiDAR 3D
Caractéristiques
Masse
Dimensions
Longueur d'onde
Portée max*
Précision sur la distance
Champ horizontal
Résolution angulaire
# Nappes
Champ vertical
Min.
Typ.
Max.
Unités
-
-
1,5
kg
-
100 x 120
1550
-
mm
nm
100
1
500
2
-
m
cm
°
°
°
Fréquence de mesure (Laser)
-
300
1,5
360
0,25
8
10
30
100
kHz
40
mrad
Hz
-
-
Divergence Faisceau
Rafraichissement
Communication
Sécurité oculaire
Classe de protection
-
-
0,3
25
TCP/IP
Classe 1
IP67/68
1er LiDAR de mapping 3D
haute performance conçu à
base de laser à fibre 1550 nm !
* La portée dépend de l’albédo de la cible et des conditions de visibilité
SENSUP
15
MARCHÉS & APPLICATIONS LIDAR
Applications du LiDAR 2D & 3D :
 Marché Véhicules Autonomes:
 Fonction: Détection d’obstacles et
géolocalisation temps réel
 Application: systèmes ADAS
 Marché drones & robots :
 Fonction: Mapping 2D/3D:
 Applications: géolocalisation temps réel
pour UGV et cartographie (MNT) pour
UAV/USV
SENSUP
16
POUR CONCLURE
Les facteurs clés de succès … pour un partenariat réussi !
 Appartenance à Keopsys Group, PME industrielle française leader du marché des
systèmes, lasers et composants à fibres pulsés.
 Développement de systèmes électro-optiques à forte valeur ajoutée.
 Approche industrielle privilégiant la qualité, la fiabilité et la réactivité au service de nos
clients.
 Forte expérience en ingénierie optronique et gestion de projets innovants.
 Soutien du Ministre de la Défense lors de sa visite officielle pour le lancement de SensUp!
13/07/2016
SENSUP
17
QUANTEL 2016
QUANTEL | UN DES PLUS GRANDS SPECIALISTES MONDIAUX DU LASER
GROUPE CREE EN
EXPERTISE :
└
└
└
└
CA : > 60 M€
Lasers nanoseconde
Laser à fibre
Diodes lasers CW & QCW
Lasers & échographes médicaux
SIÈGE :
└ Les Ulis (Paris), France
└ 6000 m², dont 800 m² de salles blanches
COTATION :
EFFECTIFS : 300
DANS LE MONDE (2015)
└ EURONEXT PARIS, QUA, Compartiment C (SRD Long)
2
UNE OFFRE LASER INTÉGRÉE, DÉCLINÉE SUR 2
PÔLES
Lasers scientifique et industriels
Systèmes médicaux pour l’ophtalmologie
- Leader mondial pour les lasers nanosecondes
industriels
- Lasers à fibre pour applications industrielles,
scientifiques et biotech
- Lasers de traitement de la partie interne de
l’œil : rétine, Glaucome, cataractes
secondaires
- Leader mondial pour les Echographes de
diagnostic et de mesure
• CONCEPTION
•
Une équipe R&D composée de 65 chercheurs, ingénieurs et techniciens
• FABRICATION
•
•
4 sites de production et des partenariats stratégiques
DISTRIBUTION
• En propre, via des intégrateurs OEM et au travers d’un réseau de 100
distributeurs dans le monde
3
•Industrie
• Fabrication, mesure,
résistance, photo-acoustique
•Recherche
• Outils clés pour
l’expérimentation
•Défense, spatial
• Télémétrie, MégaJoule
Ophtalmologie
Industriel et
scientifique
DES APPLICATIONS CLÉS POUR L’INDUSTRIE, LA
RECHERCHE ET LA MÉDECINE
•Diagnostic
• Echographes de mesure et
diagnostic
•Traitement laser
• Cataracte, Glaucome, DMLA,
Rétine
•Consommables
• Accessoires : lentilles et
sondes
4
GROUPE QUANTEL | UNE FORTE DIMENSION
INTERNATIONALE
QUANTEL GROUP
Les Ulis, France (HQ)
Lannion, France
Le Barp, France
QUANTEL USA
Bozeman, MT, USA
Quantel GmbH
Köln, Germany
QUANTEL MEDICAL
Clermont-Ferrand, France (HQ)
Office
ChiangMai, Thailand
Office
Rio de Janeiro, Brazil
75% DU CHIFFRE D’AFFAIRES
A L’INTERNATIONAL
RESEAU MONDIAL DE PLUS
DE 110 DISTRIBUTEURS
5
REPRISE DE LA CROISSANCE
APRÈS LA RESTRUCTURATION DE 2012
2012
•
CA en M€ excluant les ventes de lasers de Dermatologie
recentrage de la
division médicale sur
l’ophtalmologie, où
Quantel détient des
positions de leader
mondial
70
Indust. & scient.
Cession du pôle
dermatologie :
Médical
60
50
•
40
Restructuration
financière :
• Sales/leaseback du
siège
• Emprunt obligataire
30
20
10
0
2009
2010
2011
2012
2013
2014
2015
6
ACCÉLÉRATION DE LA CROISSANCE
AU S2
Chiffre d’affaires (M€)
2014
2015
var
1er semestre
23,8
24,8
+4%
2e semestre
27,5
37,4
+36%
12 mois
51,3
62,1
+21%
Industriel et Scientifique hors
ALMA
23,7
35,0
+48%
Ophtalmologie
25,2
26,7
+6%
Ventes à ALMA LASERS
2,4
0,4
N/S
Fort rebond de la division
Industriel et Scientifique
•
Prise d’effet anticipée des
grands contrats,
MégaJoule et militaire.
Forte visibilité
•
Bonne dynamique sur les
lasers industriels et
scientifiques, notamment la
nouvelle gamme Q-smart
et les laser LIBS
Croissance régulière continue
sur la division Ophta
•
Impact des nouveaux
produits, Optimis Fusion et
VITRA PDT
7
MEDICAL: 2 SEGMENTS DE MARCHÉ
Diagnostic
35%
Traitement
65%
8
LES CAUSES MAJEURES DE CÉCITÉ
1.
CATARACTE :
Opacification du cristallin. Première cause de cécité à travers le
monde. 10 millions d’interventions en 2010 – 32 millions
d’interventions en 2020
2.
GLAUCOME :
Neuropathie optique liée à l’élévation de la pression
intraoculaire. Deuxième cause de cécité à travers le monde. 80
millions de personnes touchées en 2020
3.
DÉGÉNÉRESCENCE MACULAIRE LIÉE À L’AGE
(DMLA) :
Lésions dégénératives de la rétine centrale (macula) entrainant
la perte de la vision centrale
Troisième cause de cécité au niveau mondial et première cause
de malvoyance dans la population de plus de 50 ans dans les
pays développés
4.
RÉTINOPATHIE DIABÉTIQUE :
Atteinte rétinienne liée au diabète (type II)
75% des 380 millions de diabétiques développeront une
rétinopathie diabétique
9
QUANTEL MEDICAL DÉVELOPPE ET COMMERCIALISE DES
APPAREILS DE DIAGNOSTIC ET DE TRAITEMENT POUR LES 4
CAUSES MAJEURES DE CÉCITÉ À TRAVERS LE MONDE.
10
LASERS INDUSTRIELS ET SCIENTIFIQUES
• FABRICATION DES ÉCRANS PLATS
•
•
•
Lasers pour corriger les défauts de fabrication à différentes étapes
Boom du marché en 2010 - 2012, depuis retombé à un niveau plus normal
Remplacée progressivement par les autres applications qui connaissent une
assez forte croissance globale
• PIV : MESURE DE VITESSE D'ÉCOULEMENT DES FLUIDES
•
•
Souffleries aérodynamiques pour les voitures, les hélices ou les avions
Le laser permet de visualiser l’écoulement de l’air ou de l’eau
• LIDAR : MESURE L'ATMOSPHÈRE
•
•
Gaz, poussières : outil important pour l’environnement. Pollution des villes, rejets
des volcans etc.
vitesse du vent en altitude (aérodromes, éoliennes)
• LIBS : MESURE DE LA COMPOSITION DES SURFACES
•
•
Métaux, minerais, roche (ex : sonde laser du robot Curiosity sur Mars).
Fort développement à venir pour les appareils portables détectant la composition
des métaux pour le recyclage.
11
LASERS INDUSTRIELS ET SCIENTIFIQUES :
PRINCIPALES APPLICATIONS
• PHOTOACOUSTIQUE
•
•
•
Fort développement avec différentes techniques
Imagerie des tissus en 3D
Détection des cancers ou examen des souris in vivo
• LABORATOIRES DE RECHERCHE
•
•
Le laser nanoseconde est un outil très important pour un grand nombre
d’expériences de physique ou de chimie dans le monde.
Marché régulier dans de nombreux pays.
GLOBALEMENT :
•
•
70% industriel
30% scientifique
12
LASERS À FIBRE : RÉORIENTATION SUR DES
APPLICATIONS À PLUS FORTE VALEUR AJOUTÉE
CONCENTRATION DES EFFORTS SUR LES LASERS CONTINUS
VISIBLE
2 PRODUITS UNIQUES SUR LE MARCHÉ :
• EYLSA
•
•
Applications scientifiques (atomes froids)
Sorti en 2013.
• ELBA
•
•
•
Produit bas coût destiné à être vendu en OEM à des
fabricants de systèmes de mesure en biotech
(séquençage génome, mesures de cellules,…)
Présenté à Photonics West (San Francisco janvier
2015) dans une première version de base
La version complète a été présentée à Laser Munich
en juin
13
DÉFENSE : FORTE CROISSANCE
MILITAIRE : TÉLÉMÉTRIE
•
Commande de 15M$ reçue ses 12 derniers
mois, à livrer sur 4 ans pour le RAFALE
MÉGAJOULE
•
•
•
•
Contrat démarré en 2005.
Déjà 9 MPA (Modules PréAmplificateurs)
livrés (4 m3 – 1000 kg chacun)
Première grosse commande confirmée en
2015, portant sur environ 20M€ à livrer sur 3
à 4 ans.
Sera suivie par une deuxième commande
équivalente assurant 6 à 8 ans de travail sur
ce contrat
14
DIODES LASER
Laser Diodes
QCW DIODES BARS & STACKS
└ 640 – 795 – 830 – 880 – 9xx nm
└ Record mondial de densité de puissance
PROGRAMMES
DIODES CW & IALDA
└ 800 – 9xx nm
DIODES SYSTEMES
└ 800 – 9xx nm
ESA-LIDAR
Rover Curiosity
(MSL)
SSL pumping
Scientific – L.M.J
F15 Eurofighter
Range-finders
Medical Imaging
High peak power high
rep rate HECDPSSL
pump source
QCW SOURCES A DIODES
└ Jusqu’à 500 kW
15
ILLUMINATEUR A
DIODES
16
ILLUMINATEUR À DIODES: PHOTO ACOUSTIQUE
EMITTER
+
RECEIVER
ULTRASOUND
TRANSDUCER
EMITTER
ULTRASOUND
RECEIVER
TRANSDUCER
LASER LIGHT
SKIN
ABSORBER
ULTRASOUND IMAGING
PHOTOACOUSTIC IMAGING
17
ILLUMINATEUR A DIODES: PHOTO ACOUSTIQUE
SOURCE INFRAROUGE (800-1000 NM)
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Développée dans le cadre d’un programme
Européen pour l’imagerie photo-acoustique
Solution à semi-conducteur GaAs (diodes
QCW)
Ultra compact, très haut rendement électrooptique (30% Typ.)
Ultra-short pulse: 10 ns à 200 ns
Puissance crête de quelques kW à 100 kW
(plusieurs mJ émis)
Fréquence de répétition de 10 kHz
Puissance moyenne Max 20W
Multi-longueurs d’onde (800 à 1000nm)
Faisceau divergent dans ces 2 axes, angle
modifiable via des lentilles:
10 x 40°
3 x 2°
Réception
des ultrasons
Faisceau
laser
18
ILLUMINATEUR A DIODES: GÉNÉRATEUR ULTRASONS
GÉNÉRATEUR D’ULTRASONS
19
ILLUMINATEUR A DIODES: FLASH LIDAR
TIME OF FLIGHT MEASUREMENT
•
Développée dans le cadre d’un
programme Militaire en 2012
utilisant une caméra CMOS
« gatted »
•
Puis depuis 2014, développement
de sources plus petites,
impulsions très courtes pour
application industrielle (relevés
tridimensionnels de géométrie de
bâtiment)
•
En 2015 développement de sources à plus forte énergie pour
application automobile avec 2 sociétés USA (Flash Lidar)
Spec: 2-8 mJ, 10 à 50 ns, 10-100 Hz, 808 nm, efficacité E/O 30%
Solution à très haut rendement, aucun refroidissement,
compatible d’un marché de grand volume à bas coût car solution
100% semi-conducteur (SI + GaAs)
Techno concurrente potentielle: VCSEL
•
•
•
20
ILLUMINATEUR A DIODES: FLASH LIDAR
TIME OF FLIGHT
MEASUREMENTS
Laser source
Camera
ultra fast
21
POSITIONNEMENT DE QUANTEL: FLASH LIDAR
QUANTEL SE POSITIONNE COMME UN FOURNISSEUR DE SOURCES LASER À
BASE DE DIODES LASER, ET RECHERCHE DES PARTENARIATS AVEC DES
INTÉGRATEURS (ÉQUIPEMENTS AUTOMOBILES, COMPOSANTIERS) CAPABLES
D’INTÉGRER CET ÉLÉMENT DANS DES SYSTÈMES DE FLASH LIDAR, FORMÉS
GÉNÉRALEMENT D’UNE SOURCE INFRAROUGE, D’UNE CAMÉRA ET D’UN
LOGICIEL EMBARQUÉ PERMETTANT LE TRAITEMENT DES DONNÉES.
QUANTEL PRÉSENTE UN RÉEL SAVOIR-FAIRE SUR CES DIODES LASER À
IMPULSIONS TRÈS COURTES (SEUL FOURNISSEUR AU MONDE A CE JOUR) ET
EST PROPRIÉTAIRE DE SA TECHNOLOGIE. L’UTILISATION DE COMPOSANTS
SEMI-CONDUCTEURS PERMETTRA D’OBTENIR UN COÛT COMPATIBLE DU
MARCHÉ (CE QUI NE SERA JAMAIS LE CAS AVEC DES LASERS).
DES DÉVELOPPEMENTS EN PARTENARIAT AVEC DES INTÉGRATEURS DU
SECTEUR AUTOMOBILE DOIVENT PERMETTRE D’ABOUTIR À UN DISPOSITIF
COMPACT, FAIBLE CONSOMMATION, ROBUSTE ET INTÉGRABLE DANS UN CI
(<100€/MJ).
22
PRODUITS
EXISTANTS
ILLUMINATEUR A
DIODES
23
PULSED LASER DIODE ILLUMINATOR
10 ns
60 kW
30 ns
40 kW
MULTI-WAVELENGTH LASER DIODE
4 wavelengths
Energy: up to 4 x 2 mJ @ 2 kHz
Pulse width: 80-130 ns
Bar collimation in fast axis ⇒ divergence < 3° FWHM
Average power:
up to 2W without cooling / up to 16W with cooling
15 kW
200 ns
Normalised
amplitude (a.u.)
100 ns
1
0,5
0
800
850
900
Wavelength (nm)
950
1000
24
10 ns
60 kW
30 ns
40 kW
HIGH REPETITION RATE
808, 915, 940 or 980 nm
Up to 10 kHz
Cooling: TEC & fan
Bar collimation in fast axis
⇒ divergence < 3° FWHM
Low voltage power supplies only required
100 ns
15 kW
200 ns
Energy (mJ)
4
3
5 mm bar
2
10 mm bar
1
0
0
100
200
Pulse width (ns)
300
25
10 ns
60 kW
SHORT PULSES
808, 915, 940 or 980 nm
Pulse width: 30 to 100 ns
Options:
30 ns
40 kW
Bar collimation in fast axis ⇒ divergence < 3° FWHM
Integration of high voltage power supply
Horizontal or vertical emission
Closed package
15 kW
200 ns
Energy (mJ)
100 ns
4
3,5
3
2,5
2
1,5
1
0,5
0
6 kHz
max
0
1 kHz
max
50
100
Pulse width (ns)
5 mm bar
10 mm bar
150
26
10 ns
60 kW
ULTRA-SHORT PULSES
30 ns
40 kW
Under
development
100 ns
15 kW
10 ns
808, 915, 940 or 980 nm
0,5 mJ in 10 ns OR 1 mJ in 15 ns
Direct emission in a very small emission area
3 or 5 mm x 1,35 mm
Divergence
SLOW AXIS: < 11° FWHM
FAST AXIS: < 40° FWHM
200 ns
Fast axis
Slow
axis
27
Koheron
Prototypage d’Instruments Connectés
Thomas Vanderbruggen, CTO
29 juillet 2016
[email protected]
Prototypage d’Instruments Connectés
Instrument
Réseau
Réel
SoC (ARM, FPGA)
Electronique analogique
Lasers
[email protected]
2
Accélérer le prototypage
« You can fast-forward into the
future to see your finished product,
before making any expensive
commitments. »
Sprint, Jake Knapp
[email protected]
3
Modules hardware + IPs
Acquisition / Génération
de signaux haute fréquence
Driver de diode laser,
Amplificateur de bruit de courant
Contrôleur TEC
Traitement du signal temps-réel sur
FPGA (FFT, <>…)
[email protected]
4
Instruments Linux / FPGA sur SoC Zynq®
Instrument
SDK
Open-source
[email protected]
5
Questions ?
[email protected]
See Fast Technologies est une
société
française
adossée
au
groupe Photon Lines.
Société de R&D et de fabrication
St-Germain-en-Laye
Paris
Dijon
constituée de 5 personnes.
Optics Valley – 29/07/2016 - Technologies photoniques pour l’intelligence et l’autonomie des systèmes
Notre savoir-faire :
Fournir des solutions embarquées ou non,
permettant d'accélérer l'exécution
d'algorithmes de traitements d'images,
pour réaliser des applications temps réel,
sur des flux importants de données (Gpix/sec).
2 approches :
- matérielle : plateforme ProcImage
- logicielle : plateforme EyeMotion
- Plateforme pour traitements d'images embarqués
- FPGA Xilinx ou autres et CPU
- Différents types de technologie de capteur
- Sortie à temps de latence optimisé vers
périphériques
Plateforme ProcImage
- Autonome
- Plateforme logicielle pour paramétrage,
enregistrement et traitements d'images
- Contrôle multi-caméras et autres périphériques
- Diffusion de données en temps réel
- IHM sur mesure
Plateforme EyeMotion
Quelques applications réalisées :
- Asservissement de miroirs déformables
- Surveillance de processus dans l'industrie,
- Capteur de vision rapide et haute résolution
- Suivi et analyse temps réel d'écoulements
- HDR
- Multispectral
- Suivi de process en fabrication additive
- Analyse de vibrations sur pièce mécanique
- Mesure de vitesse
- ...
Ils nous ont fait confiance :
Pour nous contacter :
M Emmanuel AGEORGES
Responsable produit
Tél : +33 (0)1 30 08 99 19
Mobile : +33 (0)6 87 86 29 02
E-mail : [email protected]
Adresse :
99 rue Péreire
Parc Péreire – Bât B
78100 Saint-Germain-en-Laye
Optics Valley, le 29 Juillet 2016
Sébastien BOUILHOL – Responsable Commercial
[email protected]
Société
Bureau d’études spécialisé en diagnostic optique, acquisition et traitement
d’images
Société française créée en 2002, basée à St Maur des Fossés (Ile de France)
16 personnes dont 10 ingénieurs & 3 docteurs (métrologie et diagnostic optique)
Métier
- « Voir pour comprendre »
- Acquisition et analyse d’images
Notre savoir-faire
- Eclairage, optique et détection
- Mécanique, électronique
- Acquisition et analyse d’images
Société
Activités
- Développements
Réalisation de systèmes de métrologie
spécifiques sur cahier des charges
- Prestations
Réalisation de mesures physiques sur
site (température, vitesse, analyse de
sprays, concentrations, tracking 3D, …)
- Produits (ISINOV)
Solutions clé en main pour l’acquisition
et l’analyse d’images
Produits
Société
CA : 2016 2.0M€ ↗ 2.2M€ 2017
60 – 80 projets / an
Agrément Crédit d’Impôts Recherche
Agrément Formation
ISO9001 – 2016
Exemples de réalisations
Bancs optiques
Mesures dans les sprays
- Mesure d’angles – Forme et axe du spray (2D/3D)
- Visualisation vidéo rapide – Processus d’atomisation
- Impact – Distribution radiale de la densité
- Granulométrie – Formes sphériques et non sphériques
- Vitesses – champ instantané de vitesse (2D/3D)
Analyse optogénétique du comportement
- Vidéo rapide (300Hz) et synchronisation éclairage
- Analyse des images temps réel – GPU
- Analyse des mouvements pour classification du comportement
Etude et industrialisation
Capteur de mesure de position 3D embarqué sur trains – 300 pièces / an
- Mesure 3D de position d’un quai (Profilométrie)
- Conception optique sur mesure
- Sécurité laser et performance (brevet)
- Miniaturisation, robustesse, MTBF (10 ans), déverminage (enceinte climatique)
- Gestion sous-traitance internationale (EU, US, Asie Russie)
- Maitrise de méthodes de collages, sertissage
Observation manuelle d’objets microscopiques – 20 pièces / an
- Design spécifique et ergonomique
- Interface logicielle sur tablette (multi-langues, intuitive)
- Conception optique spécifique (Eclairage, objectif, caméra, …)
- Mesures dimensionnelles et colorimétrie (traitements d’images spécifiques)
Systèmes embarqués
Système optronique de tracking de drones
- Suivi temps réel de drones aériens (version 1 du capteur)
et de drones sous-marins (version 2 du capteur)
- Tracking et mesure de position 3D temps réel – FPGA
Capteur d’analyse du comportement à la lecture
- Conception d’une tablette de détection et suivi du regard
temps réel (100Hz)
- Détection d’objets (attitude)
- Fusion des données pour analyse comportementale
Synthèse
Techniques d’imagerie : non intrusif
- Accès optiques et injection de traceurs (particules ou molécules)
VISUALISATION et MESURE
Définir le besoin pour choisir la technique la plus adaptée
Aide à la conception (études paramétriques)
- Résultats en temps réel (qualitatif et quantitatif)
Données expérimentales pour codes de calcul
- Post-traitements avancés pour augmentation de la précision
Couplages techniques pour analyse d’interactions
OPTIS’ Solutions for Autonous Driving
OPTIS’ Automotive Customers
Suppliers
18 / top 20
OEM
10 / top 10
Non-Addressed Needs
How can you achieve a million-miles reliability of autonomous vehicle ?
• Without virtual driving: it’s impossible.
Current autonomous cars don’t know yet how to force their way
through a continuous flow of pedestrians
• Will you perform tests with real pedestrians to validate the algorithms ?
Simulation only can test, without any risk, all the situations that a
completely autonomous vehicle will meet.
Non-Addressed Needs
Autonomous vehicles use sensors to
position themselves in an environment
• How do you take the perturbation of the video
sensors into account ?
The simulation must be realistic and
physically correct, so the algorithm or
human in the loop can make the same
reliable decisions in the simulator as
they would the real world.
The Innovation We Offer
The available solutions for sensor
simulation are all based on graphic
display technology, which does not
really take physical phenomena into
account.
Thus, critical situations (wet road, rain,
vehicle configuration ...) cannot be
reproduced.
Our innovation enables to:
• Simulate sensors in a physicallycorrect virtual environment
• Be connected to existent virtual
prototyping platforms of embedded
systems / Ex: Simulink
5
Sensor Modeling – Real-time Platform
LIDAR
• Accurate sensors model
(Velodyne)
• BRDF IR
US
• Multiple sources to simulate
multiple reflections
• Management of surface
granularity for diffusion
Radar
Camera
• Spectral rendering
• Camera colorimetry
• Optical deformation
6
Competitive Advantage
Covering the whole design and validation process
from suppliers to OEMs including:
• Design stages of optical sensors (Camera, LIDAR): Optical &
Light analysis, Field of view analysis,Vision performance,
including Open Loop Simulation
• System design and system validation stages : real-time ideal
sensors and physics-based sensors connected to close-loopsimulation up to hardware-in-the-loop simulation
• Human Machine Interface and human factor evaluation
Added-value of the innovation:
• Bridging the gap between sensor design and system
performance in the whole environment.
• Leading to strong development time reduction
OPTIS
•
•
•
•
•
•
French SME
25 years of innovation
Software editor
Light and sensor
simulation
More than 70
engineers, 19 Ph.D
200 people
propriété Magellium
PUTTING KNOWLEDGE ON THE MAP
Magellium
PRÉSENTATION ENTREPRISE
TECHNOLOGIES PHOTONIQUES
POUR L’INTELLIGENCE ET L’AUTONOMIE DES
SYSTÈMES
25/07/2016
– JUILLET 2016
1
25/07/2016
Les chiffres
Une société européenne de haute technologie
2 sites
2003
130+
création
employés
Paris
Toulouse*
10,8 M€
15%
10%
CA 2015
export
R&D
2
Nos activités
4 domaines d’expertise
3 offres
Observation de la Terre
Etudes scientifiques &
techniques
Savoir-faire reconnu relatif aux
satellites
d’observation,
à
l’imagerie aérienne ou par
drone. Connaissance théorique
et opérationnelle des capteurs à
toutes les longueurs d’onde et
du traitement d’image.
SIG & Cartographie
Intégration de solutions SIG
pour
diverses
applications
métier. Attention particulière
aux questions de sécurité, de
mobilité et de fusion de
données. Fourniture d’outils
performants pour la production
cartographique.
Géo Intelligence
25/07/2016
Expertise
en
physique
&
mathématiques,
en
traitement
d’image, sciences informatiques…
pour
la
réalisation
d’études
techniques et scientifiques de haut
niveau allant du concept au
prototypage.
Expertise couvrant l’ensemble
du
cycle
de
vie
des
infrastructures de données
spatiales
(IDS),
le
renseignement d’origine source
ouverte (i.e. OSINT) ainsi que la
production
cartographique
réactive.
Développement logiciel
& intégration de systèmes
Vision par ordinateur
& Robotique
Expertise en géométrie 3D et
en traitement d’image pour le
développement de solutions
techniques pour la robotique
ou
l’optro-électronique
(localisation basée vision,
reconstruction 3D, DRI, Fusion
multimodale).
3
Réalisation de centaines de projets de
développement
logiciel
ou
d’intégration de systèmes complexes.
Déploiement d’une démarche qualité
et
une
méthodologie
projet
éprouvées.
Solutions et produits clé-enmain
Développement et distribution de
briques logicielles clé-en-main pour
la télédétection, le traitement
d’image
ou
la
production
cartographique.
L’ADN du Bureau d’Etude Vision
Appréhension du contexte
Où suis-je par
rapport à mon
environnement ?
Localisation 3D
Applications
Navigation
autonome &
localisation (terre,
air, sous l’eau)
25/07/2016
Quel est mon
environnement ?
Reconstruction3D
Comment
interagir en
sécurité avec mon
environnement ??
DRI - Actions dans
l’espace
Métrologie
4
Réalité augmentée
25/07/2016
propriété Magellium - Unité IA
Localisation, Navigation & Reconstruction 3D
Lockeeper
Objectif : Fonction embarquée de navigation basée-vision
en environnement GPS dégradé (visible & IR).
Applications :
- Vols autonomes de drones (scénarios S2-S4),
- Robotique terrestre,
- Localisation incrémentale basée SLAM,
- Localisation absolue sur ortho-images de référence.
Robotique humanoïde
Objectif : Développement d’un robot humanoïde
d’assistance aux personnes dépendantes .
Applications :
- Robotique indoor,
- Reconstruction 3D grande échelle. Couplage 3D / image
/ IMU (capteur RGB-D – Kinect)
- Module ROS pour fonction de SLAM3D.
5
25/07/2016
Fusion multimodale & DRI
Analyse multimodale
Objectif : évaluation de l’intérêt de multiples sources de
données pour la levée d’alertes élagage.
Applications :
‐ Etude du potentiel de valorisation de l’imagerie
satellitaire
‐ Utilisation des données 3D (LiDAR aéro et embarqué)
‐ Utilisation de vidéo, reconstruction monoscopique
‐ Traitements 3D avancés (classification, extraction de
formes.
Réalité augmentée industrielle
Objectif : Exploration du potentiel de la réalité augmentée
pour la maintenance industrielle (assistance à l’opérateur).
Applications :
‐ Algorithmes de RA planaire et 3D sans marqueur ni
centrale inertielle,
‐ Réalisation d’une carte semi dense et import des objets
d’intérêt CAO à partir d’une webcam ou d’une caméra
déportée.
6
www.magellium.fr
25/07/2016
PUTTING KNOWLEDGE ON THE MAP
Merci pour
votre attention
Guillaume OLLER
Responsable Unité
[email protected]
Grégory Cazanave
Responsable Technique
[email protected]
Bruno KRIEF
Responsable Commercial
[email protected]
7
INSTRUMENTATION FOR OUTER MEASUREMENTS
IN AERONAUTICAL APPLICATIONS
BY ALAIN LAURENT
ETC 2016
12 May 2016 Nuremberg
1
©LMSM 2016. All rights reserved. Confidential and proprietary document. This document and all information contained herein is the sole property of LMSM. No
intellectual property rights are granted by the delivery of this document or the disclosure of its content. This document shall not be reproduced or disclosed to a
third party without the express written consent of LMSM. This document and its content shall not be used for any purpose other than for which it is supplied
DREAMS OF FLIGHT TEST TEAM

Instrumentation staff:

Flight test engineers:



“Plug & Play” system, fast & cheap to set up, easy to maintain
To collect the more accurate measured parameters as possible
 To exploit them just after the flight

Pilot:
Not to be disturbed during its flight
 Having an instrumentation as thin and light as possible.

Program manager:

Cut test costs and test duration
These dreams compatible? Yesterday: No, Today: ?
2
SUMMARY
Topic and further requirements of a autonomous micro camera system
 Technical challenges
 Power harvesting and energy storage system
 Camera & control system
 Integration into CaptiFlex®
 Installation on A/C
 Conclusions

3
INITIAL TOPIC & FURTHER REQUIREMENTS OF MICRO-CAMERA
SYSTEM FOR INSECT CONTAMINATION

Works during 14 months under typical flight conditions of A320:

M0.78, FL330, -40°C/+45°C, 250/1500 hPa.
Operates fully autonomously without external source for 2 days
 Take high quality picture, only during the day:

At a rate according to flight phases, 500 pictures/day.
 A viewing area of about 800/1000 mm span by 250 mm chord at 4 m of the
middle of inner slat. Slat motions during take-off & landing.
 Provides a minimal spatial resolution of 4 Px/mm for the pictures

Wireless downloading every 2 days.
 Easy and fast installation with no permanent changes to A/C structure

4
RESPONSIBILITIES DURING THE PROJECT

Topic Manager (Airbus):

Clean Sky:

LMSM:
Aerodynamics support
 Certification process
 Installation onto A/C
 Aircraft operations


Financing partially under grant agreement 641577
Designs the micro camera system and CaptiFlex® network
 Manufactures and ground-tests the micro camera system

5
MAIN TECHNICAL CHALLENGES

Designing a power and energy storage system
working at low temperature (about -40°C) and at low pressure (250 hPa) for
many months.
 Supplying enough power for 2 days at least
 Charging quickly the energy storage.

Identifying automatically day & night times, flight and ground phases.
 Providing pictures with high resolution 4 Px/mm at 4 m and 1 m of
depth of field.
 Find out an automatic wireless solution for quickly downloading a very
high volume of pictures (3 to 4 GB).
 Adapting the CaptiFlex® technology to the micro camera system.

6
TECHNICAL PROJECT MANAGEMENT

The technical project was organized in 4 Work Packages:
Power harvesting system and energy storage into super capacitors.
 Camera and control system

Integration into CaptiFlex®
 Aircraft installation


In our proposal, Clean Sky experts identified two innovations:
Using super capacitors for energy storage.
 Using CaptiFlex® for installation onto A/C.

7
POWER HARVESTING SOLAR PANEL LOCATION

Many tests were performed given the following results:

Solar panel location on the crown of the fuselage.
Great change of current production from over cloudy (<0.1A) to sunny 10A.
 Solar cell must be not partially shadowed, specially under high light.

8
SUPER CAPACITOR CHARGING SYSTEM:
It allows to charge super capacitors even at very low light (over cloudy
or artificial light).
 It charges super capacitors even empty & during cruise (about #30
mn).

Electronics managed by software.
 Stops charging when super capacitors are full up.

9
NEEDS OF SUPER CAPACITORS AND SOLAR CELLS

Super capacitors are used for:

Solar cell panel produces enough power during day time for:
supplying control system during the night.
 Supplying high peak power when picture is taken.

Supplying the control system.
 Charging quickly super capacitors.

10
SIZING THE POWER AND ENERGY STORAGE SYSTEM

Two Winter German routes worst cases at the shortest day of the
year:
Hamburg-Oslo route 1h25 flight duration, five times a day
 Frankfurt-Bergen route 3h flight duration, three times a day


Weather considered:

Electrical conditions :
Over cloudy under 22 000’
 Sunny above

Able to use the maximal energy into the super capacitors
 Have a power margin at the early hour of the morning

11
SIZING THE POWER AND ENERGY STORAGE SYSTEM

Mean measured power (3,8V) by control system & camera :
0.8 W at parking during day time
 Between 1W and 1.6 W according to the flight phase
 0.25 W during night.

16 Super capacitors of 2.5V nominal each.
 Voltage use between 2.5V and about 10V.
 Super capacitors underneath solar cells

12
INSTANTANEOUS CURRENTS UNDER REAL SUNNY WEATHER
WITH CLOUD (200 W/M² TO 470 W/M²)
Output solar current
current through super capacitor
13
CHARGING SUPER CAPACITOR WITH THE SYSTEM UNDER REAL
WEATHER SUNNY WITH CLOUD (200 TO 470 W/M²)
5V  10 V in 25 mn
14
SIMULATIONS WINTER GERMAN ROUTES : SHORTEST DAY
15
SUMMARY OF THE POWER SYSTEM

This power system:

It supplies the needs for Winter German Routes during shortest day.

Sun light for harvesting is many times the need

Adding super capacitors is possible.
allows to use up to 94% of the total energy stored into the super capacitors.
 Is able to fully charge super capacitors in less than 30 mn from 5V.

16
CAMERA & CONTROL SYSTEM

Camera & control system:










33 Mpx retina sensor with 1.1 µm pixel dimension
An over sampling system
High quality 6-lens, f/2.2 and a 26 mm focal length & added lens
Total thickness of about 10 mm and low weight
Low-power
Shooting time less than 5 seconds.
GPS and other sensors such as accelerometers.
A Wi-Fi 802.11 a/b/g/n
Many services such as wake-up service, choice of hour (GMT ...).
A 32 GB memory
17
CONTROL SYSTEM FUNCTIONS
The sun rise and sun set according to the date and aircraft position.
 The sleep mode during night
 The ground phase
 The flight phases thanks to GPS (altitude & speed) and
accelerometers to apply picture rate:

Taxi out and Take-off (1 picture every 10s)
 Climb out, Cruise & Descent (1P every 1mn / no / 1P every 2mn)
 Landing and Taxi in (1 picture every 10s)

The picture resizing for reducing their volume
 The data downloading automatically by wireless
Parameter values could be changed by wireless

18
19
SLAT MOTION AND PHOTO OF 1.15 M LENGTH MOCK-UP AT 4M
20
WIRELESS TRANSFER



Automatic Wi-Fi transfer when A/C arrives at specific airports. It could
be done at many airports.
With ADSL internet connection transfer rate is 700 kbps but too long.
3 to 4 GB could be downloaded in 10 mn, if a dedicated fibre optics or
VDSL2 with a subscription which warranties a 50 MBps transfer rate.
21
INTEGRATION INTO CAPTIFLEX®
WWW.LE-CAPTIFLEX.FR

CaptiFlex® is a device for setting up items as sensors and electronics:

Mechanical and thermal and pressure stresses were flight tested:

With a support sheet with adhesive tape and tapered edge on its boundaries.
 With cavities to set up sensors and/or electronics and covers to close them.
 With a mounting system inside to maintain sensors and/or electronics.

up to M0.92 and FL400
 dynamic pressure 320 hPa.
 Aerobatics with load factor [-1g ; +5g]

In addition, long term lab-tests were successfully performed during
simulated flight (> 300 cycles) and other standards (GAM EG13,
NF17025 ...)
22
A/C INSTALLATION DESIGN AND MICRO CAMERA SYSTEM
MANUFACTURE
23
CONCLUSIONS

Every technical challenge and innovation of this project was achieved
Autonomous power system with super capacitors
 High picture quality
 Picture rate depending on flight phase
 Integration into CaptiFlex®

For their cooperation, thanks to:
 CleanSky SFWA team and its funding under grant agreement Nr.
641577,
 Airbus team under Implement agreement between Airbus & LMSM
 Captronic team
 LMSM team
24
DREAM OF FLIGHT TEST TEAM ON THE WAY TO REALITY

Instrumentation staff:

Stick on A/C outer airframe for wall parameter measurements:
Sensors network of any kind (pressure, vibration, acoustic, stress ...)
 Autonomous power & control system.
 Data acquisition system not yet for flight


Flight test engineers:

Pilot:

Program manager:
To collect the accurate measured parameters: thanks to very close sensors
 To exploit them just after the flight: thanks to download by wireless.


Not to be disturbed during its flights thanks to low profile and low weight

Cut test costs and test duration: thanks to no structural impact & plenty of
parameter values at the same time.
25
QUESTIONS
IP of this Clean Sky project belong only to LMSM
Thanks for your attention
Visit us at our Stand 2-102

[email protected] www.le-captiflex.fr +33 6 36 36 90 39
26

Application - Opticsvalley

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