INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ces coques (80, 90) contiennent des platines de connexion (110, 120) portant des contacts électriques (112, 122) positionnées pour assurer le contact avec le pôle positif (111) et négatif (121) des cellules (11).
Les coques (80, 90) présentent des rainures transversales (81 à 84 ; 91 à 93) dans lesquelles viennent se positionner une ligature (85) pour maintenir l’ensemble en compression. Cette ligature est formée en un matériau fusible à une température correspondant à la température limite de sécurité de fonctionnement des cellules. Cette ligature (85) passe alternativement dans une rainure de la coque supérieure (80) puis de la coque inférieure (90) pour entourer avec plusieurs tours la batterie ; elle est mise en tension par un ressort (130) reliant les deux extrémités, l’une étant par exemple munie d’un crochet (131) s’engageant dans la boucle formée par l’extrémité du ressort (130).
Des blocs élastiques (86 à 89 ; 96 à 99) isolants électriquement sont prévus à la surface intérieure des coques (80 90) pour écarter, au repos, les contacts électriques. Il s’agit par exemple de blocs en élastomère cellulaire, par exemple du polyuréthane. Ils absorbent les vibrations en évitant aux contacts électriques (111, 112 ; 121, 122) d’être soumis à des efforts lors de vibrations. Ils retardent également la mise sous tension de l’ensemble lors du montage, et simplifient grandement sa mise hors tension lors du démontage, par une simple rupture de la ligature (85) lors d’une surchauffe.
La raideur des blocs élastiques (86 à 89 ; 96 à 99) est déterminée de sorte à assurer la déconnexion entre toutes les cellules (11) et les platines (110, 120) de contact, en cas de rupture du fil (85) en n’importe quel point. Avantageusement, ils peuvent aussi permettre de protéger les zones de la cellule (11) reliées à la masse autour du pole positif, évitant les courts circuits dus à l’usure des protections usuellement utilisées dans les batteries classiques.
Les frottements au niveau des cellules (11) et sur le fil sont pris en compte pour s’assurer que cette fonction soit remplie, et ce qu’importe la position de la batterie. La raideur choisie permet de mettre en contact les cellules (11, 12, 13, 19) en appliquant une tension cohérente avec le dispositif de serrage du fil (85). Le ressort est choisi de sorte à ne pas subir de phénomène de fluage dans la gamme de température correspondant à une utilisation sécurisée. Enfin, si les blocs élastiques (86 à 89 ; 96 à 99) sont fabriqués, à titre d’exemple, dans un polymère, la conservation de leur volume lors de la compression est prise en compte, pour qu’elle permette bien une course complète des platines (110, 120). Leur dilatation en cas d’échauffement normal de la batterie, ne remet pas en cause la qualité du contact avec les cellules (11).
Les pièces de contact (112, 122), électriquement conductrices, peuvent être représentées comme des ressorts avec éventuellement une butée pour limiter la fin de course. La hauteur du ressort doit être inférieure à la longueur du ressort de coupure, lorsque la ligature (85) n’exerce pas de force et qu’il supporte une cellule (11) de sorte que l’ensemble soit déconnecté. La raideur du ressort (130) doit être supérieure à cellule des blocs de coupure (86 à 89 ; 96 à 99), pour permettre le maintien du contact entre les cellules en conditions normales d’utilisation, c’est-à-dire dans une gamme de température, vibrations et chocs déterminés.
Le montage de la batterie s’effectue donc en plusieurs étapes : Mise en place des platines (110, 120) et des blocs de coupure (86 à 89 ; 96 à 99), mise en place des cellules (11, 12,13, 19) en série et/ou en parallèle, avec une vigilance accrue sur leur polarité, contrôlée par l’utilisation de détrompeurs, à titre d’exemple non limitatifs, une différentiation de forme ou de couleur sur les platines (110, 120) et les blocs de coupure (86 à 89 ; 96 à 99), en fonction de la polarité, mise en place de la ligature (85), serrage et verrouillage du ressort (130) dans le crochet (131).
Le serrage de la ligature (85) s’effectue donc en 3 étapes : une première étape de compression des blocs de coupure (86 à 89 ; 96 à 99) pendant laquelle il n’y a pas de connexion électrique entre les cellules (11) et la pièce de contact (110) comme illustré par la Une deuxième étape de compression du contact, où la connexion électrique est déjà réalisée mais n’est pas forcément résiliente face à des vibrations ou des chocs. Une dernière étape de verrouillage du contact, assurant la robustesse de la connexion dans les plages de températures, vibrations et chocs préalablement définies comme illustré par la .
Sur la est illustré un schéma de la structure d’un modèle d’instrument à anche. On distingue une clarinette 1 comprenant un bec 2 et un résonateur 3. Le bec 2 comprend un canal d’anche 4 et une anche 5.
Le canal d'anche 4 s'ouvre et se ferme pour contrôler le débit d’air soufflé dans l’instrument à vent. Sa dynamique est fortement non linéaire et il s’agit d’un élément très sensible.
L'anche 5 a la capacité de vibrer selon une dynamique linéaire. Elle permet de contrôler la hauteur du canal 4 et vient parfois taper contre le reste du bec selon une dynamique non linéaire. Il s’agit d’un élément moins sensible que le canal d’anche.
Le résonateur 3 répond au débit d’air injecté par le canal d'anche 5. Dans le document EP1576577, le résonateur est modélisé par des retards sur toute la longueur du résonateur alors que dans la présente invention il est modélisé par des modes (résonances). Sa dynamique est linéaire.
La présente invention concerne une synthèse sonore temps-réel appliquée à un instrument de musique car elle présente une tolérance très faible en termes de latence et une exigence très élevée quant à la qualité du son. Il faut que le son soit produit très peu de temps après le contrôle du musicien (de l’ordre de 10 millisecondes). On a donc un temps très court pour simuler le système physique très complexe qu’est l’instrument. Dans la présente invention, on utilise peu de modes, juste assez pour être en mesure de produire les notes en minimisant le temps de calcul et on tire parti de la limitation du déplacement de l’anche et du modèle de rayonnement modal pour reproduire un timbre satisfaisant.
Le pavillon et les trous latéraux 6 permettent au son de rayonner dans l’environnement selon une dynamique linéaire et largement subjective.
De façon générale, les modèles physiques d’instrument à vent sont traditionnellement constitués de trois éléments principaux formant une boucle de rétroaction : l’anche, le canal de l’anche et le résonateur comme décrit ci-dessus. Le musicien appuie sur l’anche, principalement avec sa lèvre inférieure, et souffle dans le canal d’anche. Lorsque l’oscillation est déclenchée, l’anche vibre : elle se déplace principalement de haut en bas, faisant ainsi varier la hauteur du canal d’anche. Lorsque la hauteur du canal d’anche varie, le flux qui le traverse est modulé. Ce flux modulé excite à l’entrée du résonateur, la colonne d’air contenue dans le tube. Cette colonne d’air, de par sa géométrie, a des propriétés de résonance : elle répond plus fortement à certaines fréquences d’excitation. La réponse du résonateur peut être vue comme une pression, qui agit sur le mouvement de l’anche. Lorsque l’onde de flux modulée provenant du canal d’anche excite le résonateur à une fréquence de résonance, c’est-à-dire une fréquence à laquelle il répond fortement, elle renforce le mouvement de l’anche à cette fréquence particulière, amplifiant ainsi le flux à travers le canal d’anche. Ce processus conduit à une oscillation auto-entretenue à ladite fréquence : une note est ainsi produite.
Les principales variables physiques d’un modèle de ce type sont le déplacement de l’anche par rapport à l’équilibre x , le débit acoustique entrant dans le bec u et la pression acoustique dans le bec p . Par la suite, on utilise des variables sans dimension. Dans les applications numériques, elles contribuent à éviter les problèmes de mauvais conditionnement et d’approximation qui peuvent survenir lorsque les variables sont distantes de plusieurs ordres de grandeur. Les modèles sans dimension facilitent également les comparaisons, par exemple entre le saxophone et la clarinette, ou entre le saxophone alto et le saxophone ténor, en éliminant certains effets de mise à l’échelle non pertinents. Les variables sans dimension sont définies par
Où le chapeau désigne la grandeur physique avec sa dimension, H est la distance entre l’anche au repos et le bec, p M est la pression statique nécessaire pour amener l’anche au bec et Z c est l’impédance caractéristique à l’entrée du résonateur. Pour un cylindre, Z c = ρc/S , où S est la section transversale à l’entrée, ρ est la densité de l’air et « c » est la vitesse du son. Dans des conditions normales, ρ= 1,2 kg/m 3 et c = 343 m/s.
Des paramètres de contrôle sans dimension peuvent être utilisés pour représenter l'action du musicien. On utilise généralement les paramètres γ et ζ. γ intervient à travers la pression du souffle que le musicien applique. Ζ intervient dans la force appliquée par la lèvre du musicien pour contrôler l'ouverture du canal d'anche au repos. Ces paramètres peuvent être définis comme :
où w est la largeur effective du canal d’anche et est la valeur physique de la pression du souffle. Une valeur nulle du paramètre de pression du souffle (γ = 0) correspond à la situation où le musicien ne souffle pas dans l'instrument, tandis que ζ = 0 correspond à la fermeture du canal d'anche au repos. Notez que les deux situations empêchent toute oscillation auto-entretenue. Au-dessus de la valeur γ = 1, la pression dans la bouche du musicien est suffisante pour fermer complètement le canal d'anche en régime statique. Par conséquent, lorsque γ est supérieur ou égal à 1, un équilibre peut apparaître où le canal d’anche reste fermé.
Pour la suite, on utilise les paramètres de contrôles g et z qui sont des approximations des paramètres adimensionnés γ et ζ. Les grandeurs g et z sont donnés par :
où p m est proportionnel à la pression dans la bouche, H proportionnel à l'ouverture de l'anche au repos , et g min est une constante ajoutée numérique au paramètre g, qui permet de faciliter la production du son.. Ces expressions sont donc des approximations des définitions classiques de γ et ζ en considérant que la pression de plaquage statique de l'anche, p M , est proportionnelle à H. Cette hypothèse équivaut à considérer que l'anche a une raideur constante.
Le procédé selon la présente invention est mis en œuvre au moyen d’un modèle global de simulation intégrant des modèles d’éléments constitutifs de l’instrument à vent. Chaque modèle peut être représenté en équations ou être équivalent d’un filtre numérique.
La méthode de reconstruction d’un cycle de conduite se base sur un historique de données de trajet réalisés, appelées données FCD (de l’anglais « floating car data »). Cette base de données est décomposée puis groupée selon des descripteurs macroscopiques, tels que le type de route. Ensuite, chaque segment de route est identifié comme appartenant à un groupe. Un ou plusieurs profils de vitesse sont construits sur ce segment en combinant des portions de vitesses réelles issues des données FCD appartenant à ce groupe. Cette méthode manque également de précision ; en effet, les modèles utilisés sont pertinents à grande échelle spatiale uniquement, mais peuvent donner lieu à des comportements incohérents. De plus, cette méthode, qui peut être couteuse en temps de calcul, ne permet pas de prendre en compte, directement et de manière détaillée, l’impact de l’infrastructure routière. Par exemple, le document Effa, R. C., L. C. Larsen. 1993. Development of Real-World Driving Cycles for Estimating Facility-Specific Emissions from Light-Duty Vehicles. Presented at Air and Waste Management Assoc. Specialty Conf. Emission Inventory: Perception and Reality, Pasadena, CA décrit une telle méthode.
Une autre méthode se base sur le calcul d’un profil de vitesse en fonction de la distance au moyen de fonctions mathématiques en considérant la signalisation et l’infrastructure sur chaque segment de route. Cette méthode ne donne pas satisfaction en termes de prise en compte des différents comportements et styles de conduite, ni de la topologie de la route. De plus, la majorité des procédés basée sur cette méthode ne peut pas être utilisée pour un segment de route pour lequel il n’existe pas d’historique. Le document Andrieu, C. (2013). Modélisation fonctionnelle de profils de vitesse en lien avec l'infrastructure et méthodologie de construction d'un profil agrégé (Doctoral dissertation, Université Paul Sabatier-Toulouse III) décrit une telle méthode.
Il existe en outre une méthode de classification de profils de vitesse en se basant sur des descripteurs microscopiques liés aux profils de vitesse, un ou plusieurs profils typiques sont ensuite associés à chaque segment de route. Cette méthode manque également de précision (la reconstruction se base uniquement sur une moyenne des données historiques), ne permet pas de prendre en compte les conditions de trafic (congestion) ni la topologie de la route, et manque d’exploitabilité car elle nécessite des données microscopiques pas toujours connues. Cette méthode est notamment décrite dans le document Laureshyn, Aliaksei, Kalle Åström, and Karin Brundell-Freij. "From speed profile data to analysis of behaviour: classification by pattern recognition techniques." IATSS research 33.2 (2009): 88-98.
La demande de brevet FR 3096822 (WO2020/239503) décrit une méthode de prédiction d’un profil de vitesse d’un véhicule. Cette méthode construit un modèle de vitesse de véhicule au moyen de données macroscopiques du réseau routier et de données de trajets réalisés. Puis, ce modèle est appliqué à un brin routier considéré. Bien que la méthode décrite dans cette demande de brevet donne satisfaction à l’échelle du brin routier, elle reste difficilement adaptable pour un trajet complet. En effet, cette méthode ne permet pas une cohérence temporelle et une cohérence des vitesses entre les brins. En effet, dans cette invention, les profils de vitesse sont construits à l’échelle d’un segment routier indépendamment des segments routiers environnants. Aucune continuité spatiale n’est donc assurée sur une succession de segments routiers connectés, ce qui ne permet une prédiction d’un profil de vitesse précis pour un déplacement entier.
La présente invention a pour but de prédire, pour un trajet complet, un profil de vitesse précis à l’échelle spatiale fine en considérant les différents comportements et styles de conduites sans données microscopiques. Dans ce but, l’invention concerne un procédé de prédiction d’au moins un profil de vitesse d’un véhicule pour un déplacement au sein d’un réseau routier entre un point de départ et un point d’arrivée. Pour ce procédé, on construit un modèle de vitesse de véhicule au moyen de données macroscopiques du réseau routier et de données de trajets réalisés. On applique ensuite ce modèle sur une succession de brins routiers qui constitue un trajet, qui relie le point de départ et le point d’arrivée, avec une contrainte de continuité de vitesse, pour former un premier profil de vitesse de trajet. Puis on détermine le profil optimal de vitesse du véhicule du trajet par itération de l’étape précédente pour respecter une contrainte physique. Le modèle de profil de vitesse obtenu à partir de données macroscopiques et de données de trajets réalisés permet une bonne représentativité du modèle, et par conséquent, permet de prédire précisément un profil de vitesse. De plus, grâce à la prise en compte de la continuité des vitesses, et grâce à l’optimisation itérative sous contrainte, on peut déterminer de manière précise un profil de vitesse pour un trajet complet.
L’invention concerne en outre un procédé de prédiction de quantité de polluants chimiques et/ou sonores émis par un véhicule, ainsi qu’un procédé de prédiction d’une consommation d’un véhicule.
L’invention concerne un procédé de prédiction d’au moins un profil de vitesse d’un véhicule pour un déplacement au sein d’un réseau routier entre un point de départ et un point d’arrivée, ledit profil de vitesse étant une variation de la vitesse dudit véhicule le long dudit déplacement. Pour ce procédé, on met en œuvre les étapes suivantes :
On construit une base d’apprentissage à partir de données macroscopiques d’un réseau routier d’apprentissage, et de données de trajets réalisés sur ledit réseau routier d’apprentissage ; On construit un modèle de vitesse de véhicule au moyen d’une méthode d’apprentissage automatique entraînée sur ladite base d’apprentissage construite, ledit modèle de vitesse de véhicule associe à un brin dudit réseau routier une pluralité de profils de vitesse du véhicule en fonction desdites données macroscopiques dudit brin routier ; On acquiert un trajet reliant ledit point de départ et ledit point d’arrivée, ledit trajet étant formé d’une succession de brins routier dudit réseau routier considéré ; Pour chaque brin routier dudit trajet acquis, on détermine un profil de vitesse au moyen dudit modèle de vitesse de véhicule, et de données macroscopiques dudit brin routier en imposant que la vitesse initiale de véhicule d’un brin routier corresponde à la vitesse finale dudit brin routier précédent dans ladite succession des brins routiers du trajet acquis, et on construit un premier profil de vitesse dudit déplacement par agrégation des profils de vitesse de véhicule de chaque brin routier dudit trajet acquis ; et On identifie au moins une contrainte physique dudit trajet acquis, et tant que ladite contrainte physique dudit trajet acquis n’est pas respectée, on réitère l’étape précédente en générant un nouveau profil de vitesse de véhicule pour au moins un brin routier dudit trajet acquis, afin de générer un profil optimal de vitesse d’un véhicule pour ledit déplacement entre ledit point de départ et ledit point d’arrivée.
Selon un mode de réalisation, ladite contrainte physique est une contrainte temporelle d’un instant d’arrivée dudit trajet, et/ou une contrainte de vitesse du véhicule d’au moins une position dudit trajet, ladite contrainte temporelle et/ou ladite contrainte de vitesse étant notamment obtenue par un algorithme de plus court chemin et/ou par des données de trajet réalisé, de préférence ladite contrainte physique est déterminée en fonction d’un instant de départ.
Conformément à une mise en œuvre, on construit ledit modèle de vitesse de véhicule en mettant en œuvre les étapes suivantes :
On segmente ledit réseau routier d’apprentissage au moyen desdites données macroscopiques dudit réseau routier ; On catégorise chaque segment dudit réseau routier d’apprentissage en fonction desdites données macroscopiques dudit réseau routier, notamment par un algorithme de classification, tel qu’un réseau de neurones ; Pour chaque catégorie de segment routier, on classifie lesdites données de trajets réalisés ; et Pour chaque catégorie de segment routier et pour chaque classification desdites données de trajets réalisés, on génère au moins un profil de vitesse de véhicule au moyen desdites données de trajets réalisés.
Selon un aspect, on détermine au moins un profil de vitesse de véhicule sur chaque brin routier dudit trajet acquis en mettant en œuvre les étapes suivantes :
On segmente une portion du réseau routier qui comporte chaque brin routier dudit trajet acquis ; On catégorise lesdits segments de ladite portion dudit réseau routier, notamment par un algorithme de classification, tel qu’un réseau de neurones ; et On attribue à chaque segment de ladite portion dudit réseau routier ledit au moins un profil de vitesse de véhicule généré au moyen du modèle de vitesse du véhicule.
Avantageusement, on attribue également à chaque segment de ladite portion dudit réseau routier une distribution dudit au moins un profil de vitesse.
De préférence, à chaque itération de la détermination du profil de vitesse du trajet, on détermine un profil de vitesse d’un brin routier en construisant un profil de vitesse du brin routier au moyen d’une approche stochastique, ou au moyen d’une approche déterministe, notamment au moyen des fonctions paramétriques.
De manière avantageuse, on segmente ledit réseau routier par une division dudit réseau routier en triplets de liaisons, chaque triplet de liaisons étant formé par un brin routier formé entre deux nœuds dudit réseau routier, son origine et sa destination.
Première vanne 65 et deuxième vanne 67 peuvent être contrôlées simultanément et de manière complémentaire l’une par rapport à l’autre, de telle sorte que la fermeture de l’une entraîne l’ouverture de l’autre et inversement. Par exemple, si la deuxième vanne 67 disposée sur la deuxième conduite 37 est fermée, le mélange M préalablement refroidi par le dispositif de refroidissement 25 et qui circule dans la deuxième portion 33 empruntera la première conduite 35 et participera donc à un échange de calories avec la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 au sein de celui-ci. À l’inverse, si la première vanne 65 et la deuxième vanne 67 sont toutes deux ouvertes, le mélange M préalablement refroidi circulera à la fois au sein de la première conduite 35 et de la deuxième conduite 37 ; par conséquent, l’échange de calories avec la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 sera réduit comparé au cas où la première vanne 65 est totalement ouverte et où la deuxième vanne 67 est totalement fermée. Le fluide au sortir de cet échangeur thermique 17 sera donc moins refroidi que le fluide dont le passage dans l’échangeur thermique 17 était associé à une ouverture totale de la première vanne 65.
Le système de régulation 45 selon l’invention peut comprendre un dispositif de mesure de la pression 69 du fluide circulant entre la sortie de la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 et le séparateur de phases 47. La pression mesurée par le dispositif de mesure de pression 69 est comparée à une pression de consigne générée par un dispositif d’estimation de la pression 50, qui est sur la représenté comme appartenant au module de commande. Le carburant fourni au consommateur 5 devant présenter une pression supérieure à 7 bars pour que ce consommateur 5 fonctionne de façon optimale, le système de régulation 45 peut réguler le dispositif de compression 25 en présence d’un écart entre la pression mesurée par le dispositif de mesure de la pression 69 et la pression de consigne générée par le dispositif d’estimation de pression 50, de sorte que le gaz G comprimé qui sort du dispositif de compression 25 présente une pression supérieure à 7 bars.
Le système de régulation 45 peut en outre être équipé d’un premier dispositif de mesure de débit massique 71 et d’un deuxième dispositif de mesure de débit massique 73, représentés par des lignes discontinues sur la . Le premier dispositif de mesure de débit massique 71 est configuré pour mesurer un débit massique de la phase gazeuse PG envoyée au consommateur 5, tandis que le deuxième dispositif de mesure de débit massique 73 est configuré pour mesurer un débit massique de gaz G comprimé par le dispositif de compression 15. Ces deux mesures de débit massique peuvent ensuite être envoyées au module de commande.
En fonction du débit massique de la phase gazeuse PG envoyée au consommateur 5 mesuré par le premier dispositif de mesure de débit massique 71, le système de régulation 45 peut déduire la valeur de la température de consigne du dispositif d’estimation de la température 48. En présence d’un écart entre cette température de consigne et la température mesurée par le dispositif de mesure de température 63, le système de régulation 45 pourra piloter la première vanne 65 et la deuxième vanne 67 de façon à contrôler leur ouverture ou leur fermeture selon le mécanisme évoqué précédemment et ainsi faire varier la température entre la sortie de la première passe 18 de l’échangeur thermique 17 et le séparateur de phases 47 pour qu’elle atteigne la température de consigne.