INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La est un organigramme illustrant un procédé de positionnement d’un véhicule ferroviaire, qui peut être mis en œuvre au niveau du dispositif de positionnement 110 selon un mode de réalisation de l’invention. À l’étape 401, une pluralité de positions actuelles possibles d’un véhicule ferroviaire évoluant sur les voies d’un réseau ferroviaire 300 sont déterminées à un moment de mesure donné. Ni une position précédente ni un déplacement du train ne sont nécessaires. La pluralité de positions actuelles possibles peuvent être déterminées en utilisant une technique PVT conjointement avec une pluralité de signaux de positionnement diffusés par les satellites 201 d’au moins une constellation 200 de satellites. L’étape 401 consiste, en outre, à déterminer une pluralité de valeurs d’horodatage, les valeurs d’horodatage étant déterminées dans un intervalle de temps donné. Par exemple, la pluralité de valeurs d’horodatage peuvent être déterminées par un échantillonnage régulier ou irrégulier de l’intervalle de temps donné. En outre, l’intervalle de temps donné peut être déterminé à l’avance en fonction d’un rayon de protection d’intégrité temporel associé à l’au moins une constellation 200 de satellites.
À l’étape 402, des répliques locales de signaux de positionnement sont générées pour chaque position actuelle possible du véhicule ferroviaire, chacune des répliques locales étant associée à une valeur d’horodatage de la pluralité de valeurs d’horodatage et à un satellite en vue de l’au moins une constellation 200 de satellites.
À l’étape 403, des signaux de positionnement diffusés par les satellites 201 en vue de l’au moins une constellation 200 de satellites sont reçus à chaque valeur d’horodatage de la pluralité de valeurs d’horodatage.
À l’étape 404, des vraisemblances élémentaires sont calculées pour chaque position actuelle possible du véhicule ferroviaire. Chacune des vraisemblances élémentaires est calculée en exécutant une fonction de corrélation entre un signal de positionnement reçu et la réplique locale générée correspondante.
À l’étape 405, des vraisemblances multisatellites sont déterminées pour chaque position actuelle possible du véhicule ferroviaire. Chacune des vraisemblances multisatellites est déterminée pour une valeur d’horodatage donnée à partir des vraisemblances élémentaires correspondantes. En outre, une vraisemblance multisatellite peut être déterminée comme une somme quadratique de toutes les vraisemblances élémentaires correspondantes.
À l’étape 406, une position la plus vraisemblable et une valeur d’horodatage la plus vraisemblable, respectivement parmi la pluralité de positions actuelles possibles et parmi la pluralité de valeurs d’horodatage, sont déterminées en comparant les vraisemblances multisatellites. Par exemple, la position la plus vraisemblable et la valeur d’horodatage la plus vraisemblable peuvent correspondre à un maximum de vraisemblance multisatellite. La position la plus vraisemblable est une position la plus vraisemblable finale si les signaux de positionnement sont diffusés à partir de satellites 201 appartenant à une constellation commune 200 de satellites.
Dans un mode de réalisation de l’invention, le procédé de positionnement peut comprendre, en outre, une étape consistant à déterminer, si le véhicule ferroviaire est en arrêt, la voie de stationnement sur laquelle le véhicule ferroviaire est en stationnement en accédant à une base de données cartographique 113.
Dans un autre mode de réalisation de l’invention, le procédé de positionnement peut comprendre, en outre, une étape consistant à déterminer, si le véhicule ferroviaire est en mouvement, la section de la voie sur laquelle le véhicule ferroviaire est situé en accédant à une base de données cartographique 113.
Ensuite, on apporte le complément de pression dans les réservoirs R3 à R8 pour les ramener à leur pression nominale avec le compresseur 12 et on raccorde un nouveau réservoir 30 à tester à la machine avant de démarrer un second cycle de test. Un appoint en gaz traceur est également réalisé dans le réservoir R2 lorsque son manomètre 15 détecte que sa pression a atteint un seuil bas.
Le tableau ci-dessous illustre un exemple de points de fonctionnements d’une machine selon la , dans lequel il est indiqué en colonne A les pressions nominales des réservoirs en début de cycle de test d’un réservoir 30, en colonne B les pressions des réservoirs après le remplissage du réservoir 30 à tester, en colonne C le volume apporté au réservoir 30 par chaque réservoir, en colonne D les pressions des réservoirs après la récupération de gaz du réservoir testé, en colonne E le volume récupéré du réservoir 30 par chaque réservoir, et en colonne F, le volume de gaz à apporter aux réservoirs pour revenir à l’état initial et démarrer un nouveau cycle de test. Réservoirs Volume (litres) A (bars) B (bars) C (Nm3) D (bars) E (Nm 3 ) F (Nm 3 ) R8 300 718 621 29,0 621 - 29,0 R7 300 600 500 24,0 554 13,3 16,7 R6 300 500 400 24,0 464 19,3 10,7 R5 300 400 300 24,0 373 21,9 8,1 R4 300 300 200 20,9 277 23,1 6,9 R3 300 200 113 20,9 186 21,9 4,2 R2 1000 40 40 - 68 28,2 - 30 240 5 600 - 68 - -
Le réservoir à tester 30 a été rempli à partir des réservoirs R3 à R8 avec un volume total de gaz traceur de 142,8 Nm 3 . Une fois le test réalisé, 127,7 Nm 3 de gaz traceur ont été récupérés à partir du réservoir de test 30, soit 89 % du gaz traceur. Un appoint de 75,6 Nm 3 de gaz traceur a été nécessaire dans les réservoirs R3 à R8 à partir du réservoir R2, mais seulement 47,4 Nm 3 ont été fournis par la station de mélange 5, la différence ayant été récupéré dans le réservoir R2 lors de la vidange du réservoir testé. Seulement 16,4 Nm 3 seraient perdus si le réservoir devait être relié à l’atmosphère en ouvrant la vanne 26, correspondant aux 68 bars restant dans le réservoir testé après la vidange. Il est cependant avantageux de récupérer ce gaz par le circuit 24 de retour.
Plusieurs modèles de réservoirs 30 peuvent être testés sur la machine, avec des volumes et/ou des pressions de test qui peuvent varier. Lors du passage à un nouveau modèle de réservoir à tester, les niveaux de pression dans les réservoirs R3 à R8 peuvent être ajustés selon la pression de test du nouveau réservoir.
Avantageusement, pour le test du premier réservoir d’un nouveau modèle, selon la pression requise pour son test, son remplissage en gaz traceur pourra suivre une stratégie définie selon les pressions disponibles dans les réservoirs R3 à R8. Ainsi, si la pression de test est faible, par exemple de 400 bars, seuls les premiers réservoirs R3 à R6 seront mis à contribution et l’appoint en gaz de ces réservoirs après le test pourra être réalisé à partir du réservoir R7. On procèdera de même pour les tests suivants tant que la pression dans le réservoir R7 le permettra. Lorsqu’elle deviendra insuffisante, l’appoint des réservoirs R3 à R6 sera réalisé à partir du réservoir R8. Au fur et à mesure qu’un réservoir R7 et R8 a une pression insuffisante pour l’appoint, il intègre le lot des réservoirs utilisés pour le remplissage du réservoir à tester. La répartition des pressions dans ces réservoirs est ajustée à chaque fois qu’un nouveau réservoir rejoint le lot des réservoirs utilisés pour le remplissage de sorte d’optimiser l’efficacité énergétique du procédé de test.
Le nombre de réservoirs R2 à R8 est optimisé notamment selon la pression de test du réservoir, selon la variété de réservoirs à tester en termes de pression de test et de volume et selon le temps de cycle requis pour le test d’un réservoir. Il est également pris en compte les pertes de charge dans les circuits et les valeurs de Kv des vannes, celles-ci ayant un impact sur les écoulements de gaz traceur. Kv exprime le débit dans une vanne avec une perte de charge d’un bar ; s’il s’agit d’une vanne de régulation, la valeur de Kv sera différente selon le niveau d’ouverture de la vanne. Les réservoirs 30 d’hydrogène sont généralement équipés d’une vanne 27 de type « overflow ». Pour des raisons de sécurité, cette vanne se ferme lorsque le débit dépasse une valeur définie. Le débit maximal autorisé lors de la vidange d’un réservoir testé est ainsi limité par cette vanne et il doit être considéré pour le dimensionnement de la machine. De même, le volume des réservoirs R2 à R8 est choisi en fonction de ces paramètres, tous les réservoirs n’ayant pas nécessairement un même volume.
Ces choix sont réalisés après une simulation numérique d’exploitation de la machine de sorte de retenir le meilleur compromis entre le coût d’exploitation de la machine et son coût d’achat. En effet, ajouter un réservoir supplémentaire peut être avantageux pour le rendement énergétique de la machine, mais il perd son intérêt si l’économie réalisée sur l’exploitation de la machine ne compense pas le surcoût qui résulte du réservoir supplémentaire.
Dispositif de signalisation de véhicule automobile L’invention appartient au domaine des dispositifs de signalisation de véhicule automobile.
Etat de la technique Il est connu un dispositif de signalisation comprenant un substrat, sur une surface duquel sont montées une première et une deuxième sources lumineuses, et dans lequel au moins une pièce optique est configurée pour conformer de la lumière émise par les sources lumineuses, de sorte que la première source lumineuse contribue à une première fonction de signalisation et la deuxième source lumineuse contribue à une deuxième fonction lumineuse.
Ce dispositif de signalisation a plusieurs problèmes.
En particulier, un problème est issu des différences de réglementations nationales qui peuvent imposer des choix de sources lumineuses différentes selon les pays pour des versions spécifiques à des pays. Ainsi, un même type de dispositif lumineux peut avoir des versions différentes selon les pays, dans lesquelles sont utilisées des composants de sources lumineuses différentes, pouvant présenter des hauteurs différentes. On entend par hauteur l’épaisseur d’une LED dans une direction orthogonale à la surface sur laquelle elle est montée.
De plus, il apparaît que la durée de production des composants de sources lumineuses est parfois plus courte que le cycle de vie du dispositif de signalisation, ce qui peut provoquer des situations dans lesquelles un composant de source lumineuse utilisée dans une première version du dispositif de signalisation n’est plus disponible sur le marché. Le dispositif de signalisation doit donc employer un autre composant de source lumineuse, pouvant présenter une hauteur différente de celle du composant initial.
Or, la hauteur de la source lumineuse a un fort impact tant sur les performances optiques que sur la dissipation thermique de la chaleur produite par la source lumineuse en fonctionnement. De plus, une apparence du dispositif de signalisation lorsqu’il est allumé peut être dégradée par une hauteur inadaptée d’une source lumineuse. Pour ce faire, la hauteur devrait être maîtrisée avec une tolérance de l’ordre du dixième de millimètre.
A ces fins, on pourrait envisager de produire une pièce optique adaptée à la hauteur de chaque LED différente ; cependant, cela implique des coûts de revient élevés, en particulier pour la conception ainsi que pour l’outillage de production (moules notamment) permettant de produire des pièces optiques. De même, des modifications visant à modifier la position du substrat ont des conséquences quant aux structures de maintien du substrat identiques en termes de coûts puisqu’elles engendrent également des coûts de modification d’équipements.
Objet de l’invention L’objet de l’invention est donc de résoudre ce problème et de fournir un dispositif de signalisation aisément adaptable à différents composants de sources lumineuses, de sorte à parer aux évolutions des disponibilités et aux différences de régulations selon les pays.
A cet effet, l’invention propose un dispositif de signalisation comportant :
La illustre l’acquisition d’images en profondeur, dans l’objet, et la formation d’une image tridimensionnelle.
La schématise un algorithme de propagation de faisceau à travers l’objet.
La représente une coupe d’un objet utilisé pour effectuer des essais expérimentaux.
La montre un résultat de l’application de l’algorithme de propagation de faisceau à travers l’objet.
La montre une coupe d’une image tridimensionnelle de l’objet.
La représente une distribution spatiale de fluorescence dans l’objet, résultant de la mise en œuvre du procédé décrit en lien avec la .
La montre l’évolution d’un indicateur d’attache aux données en fonction des itérations de l’algorithme.
La montre l’évolution de l’intensité de fluorescence de la distribution de fluorescence, cumulée selon la profondeur de l’objet, au cours des itérations successives.
EXPOSE DE MODES DE REALISATION PARTICULIERS La représente un dispositif permettant une mise en œuvre de l’invention. Le dispositif comporte une source de lumière 11, configurée pour illuminer un objet 10. L’objet est un volume solide prenant la forme d’un gel, que l’on souhaite analyser. Sous l’effet de l’illumination par la source de lumière, l’objet émet une lumière d’émission. La source de lumière émet une lumière d’illumination 12 dans un bande spectrale d’illumination. Une partie de la lumière émise par la source de lumière se propage à travers l’objet. Sous l’effet de l’illumination, l’objet émet une lumière de fluorescence 13.
La source de lumière peut être une source laser ou une diode électroluminescente. La source de lumière peut être fibrée, la lumière émise par la source de lumière étant guidée vers l’objet avec une fibre optique.
L’objet est susceptible de comporter des fluorophores, émettant la lumière de fluorescence, dans une bande spectrale de fluorescence, lorsqu’ils sont illuminés dans une bande spectrale d’excitation. Lorsque la bande spectrale d’illumination de la source de lumière est comprise dans la bande spectrale d’excitation, l’objet émet la lumière de fluorescence dans une bande spectrale de fluorescence. L’analyse de l’objet vise à déterminer la position des fluorophores dans l’objet. Pour cela, on cherche à déterminer une distribution spatiale tridimensionnelle d’émission de la lumière de fluorescence à l’intérieur de l’objet, de façon à pouvoir identifier les zones de l’objet présentant une concentration élevée de fluorophores.
L’objet est par exemple un tissu biologique, que l’on souhaite analyser afin d’identifier d’éventuelles singularités. L’objectif est d’identifier des concentrations locales de fluorophores dans l’objet, ces dernières pouvant être utilisés pour aider à la détermination d’un état pathologique.
L’objet 10 est discrétisé en voxels, dits « voxels objet ». Chaque voxel objet correspond à un volume élémentaire de l’objet. Il peut par exemple s’agir d’un volume de 100 nmx100 nm à 10 µm x 10 µm. Au niveau de chaque voxel objet, l’objet a un indice de réfraction, dans la bande spectrale de fluorescence. L’indice de réfraction peut être inhomogène, et varier entre un voxel objet et un autre voxel objet. La non-homogénéité de l’indice de réfraction est courante lorsque l’objet est un échantillon biologique. Dans la suite, chaque voxel objet est désigné par une coordonnée tridimensionnelle .
Le dispositif comporte un capteur d’image pixelisé 15, configuré pour former une image de l’objet. A chaque pixel du capteur d’image est assigné une Le capteur d’image 15 est couplé à un système optique 16, ce dernier permettant de conjuguer un plan objet, dit plan focal, avec le capteur d’image. Le capteur d’image et le système optique sont alignés selon un axe optique Δ. L’ensemble formé par le capteur d’image et le système optique est configuré de façon que le plan focal puisse être translaté parallèlement à l’axe optique Δ. Le système optique peut combiner un objectif et une lentille de tube. Le capteur d’image peut être un capteur de type CMOS. Le plan focal peut ainsi être translaté selon différentes profondeurs à l’intérieur de l’objet.
De façon alternative, le capteur d’image est associé à un diaphragme confocal, ce dernier permettant l’observation successive de différentes tranches de l’objet.
Ainsi, d’une façon générale, le capteur d’image est configuré pour acquérir des images dans différents plans, s’étendant à différentes profondeurs dans l’objet. L’objet est délimité par une surface 10 s , formant une interface entre l’objet et un milieu ambiant dans lequel s’étend le capteur d’image. Le milieu ambiant est généralement de l’air. Une profondeur dans l’objet correspond à une distance par rapport à la surface 10 s , parallèlement à l’axe optique Δ. Le capteur d’image peut être couplé à un filtre spectral, par exemple de type passe-bande, de façon à détecter une onde lumineuse dans la bande spectrale d’émission.
Lors de chaque répétition de l’étape i-bis), la valeur de phase assignée à chaque voxel image de l’image acquise peut correspond à la valeur de phase assignée au même voxel image de l’image reconstruite lors d’une étape i) de la même itération.
Lors de chaque étape k-bis), pour chaque voxel objet, l’intensité d’émission peut être calculée à partir d’une moyenne des W’’ intensités d’émission estimées, pour ledit voxel objet, lors de chaque étape i-bis).
lors de l’étape h), l’image différentielle est une différence quadratique entre l’image reconstruite et l’image acquise ; chaque étape i) comporte une obtention, dans chaque voxel image, d’une amplitude complexe différentielle, calculée à partir de l’image différentielle ; l’étape k) comporte un calcul d’une intensité d’émission différentielle, en chaque voxel objet, correspondant à l’image différentielle calculée en h) ; lors de l’étape l), la mise à jour de la distribution spatiale de fluorescence dans l’objet est effectuée de manière à minimiser l’intensité d’émission différentielle des voxels objets.
lors de chaque étape g), pour chaque voxel image, l’intensité reconstruite est calculée à partir d’une moyenne du carré des modules des W estimations d’amplitudes complexes, pour ledit voxel image, lors de chaque étape e) ; lors de chaque étape k), pour chaque voxel objet, l’intensité d’émission est calculée à partir d’une moyenne du carré des modules des W’ estimations amplitudes complexes d’émission de fluorescence, pour ledit voxel objet, lors de chaque étape i).
lors de chaque étape e), une longueur d’onde est assignée à chaque voxel objet, dans la bande spectrale de fluorescence, la longueur d’onde étant assignée de façon aléatoire ou selon une distribution de probabilité prédéterminée ; lors de chaque étape i), une longueur d’onde est assignée à chaque voxel image, dans la bande spectrale de fluorescence, la longueur d’onde étant assignée de façon aléatoire ou selon une distribution de probabilité prédéterminée.
Lors de l’étape e) et lors de l’étape i), l’algorithme de propagation de la lumière peut mettre en œuvre un algorithme de propagation unidirectionnel, de type méthode de propagation de faisceau, de façon à déterminer une lumière se propageant à travers un voxel à partir de la lumière se propageant à partir d’un voxel adjacent. L’indice de réfraction de l’objet peut varier entre deux voxels objet différents. L’algorithme de propagation de la lumière prend alors en compte une variation de l’indice de réfraction entre deux voxels objet adjacents.
Un deuxième objet de l’invention est un dispositif d’observation d’un objet, le dispositif comportant :
un capteur d’image, configuré pour former une image dans un plan objet, la distance entre le capteur d’image et le plan objet étant variable ; une source de lumière, configurée pour illuminer un objet ; une unité de traitement, configurée pour recevoir des images acquises par le capteur d’image, et mettre en œuvre les étapes c) à l) d’un procédé selon le premier objet de l’invention.
Un troisième objet de l’invention est un support d’enregistrement, lisible par un ordinateur ou pouvant être connecté à un ordinateur, le support d’enregistrement étant configuré pour mettre en œuvre les étapes c) à m) d’un procédé selon le premier objet de l’invention à partir d’images formées par un capteur d’image en différentes profondeurs dans un objet..
La montre un autre exemple de dispositif permettant une mise en œuvre de l’invention.
La schématise les principales étapes d’un procédé selon l’invention.
Le dispositif comporte une unité de traitement 20, agencée pour traiter les images formées par le capteur d’image, de façon à estimer la distribution spatiale, tridimensionnelle, de d’émission de lumière de fluorescence dans l’objet.
La source de lumière est configurée pour émettre une lumière d’illumination 12, se propageant à travers l’objet. La lumière d’illumination s’étend dans un bande spectrale d’illumination à laquelle l’objet présente une transmittance non nulle. La bande spectrale d’illumination correspond ou est comprise dans la bande spectrale d’excitation des fluorophores susceptibles d’être présents dans l’objet.
Une difficulté est que la fluorescence est un phénomène non cohérent. Sous l’effet d’une illumination dans la bande spectrale d’excitation, deux fluorophores différents émettent généralement des ondes lumineuses non cohérentes, formant la lumière de fluorescence. Et cela même si la lumière d’excitation est cohérente.
Une autre difficulté est la non homogénéité de l’indice de réfraction optique de l’objet. Dans les méthodes de l’art antérieur, la distribution spatiale d’émission de fluorescence est obtenue par l’inversion d’une équation de type :
correspond à un vecteur dont chaque terme I(r) est l’intensité de fluorescence dans un voxel objet de coordonnée tridimensionnelle : cela correspond à ce que l’on cherche à estimer. est une image de fluorescence formée par le capteur d’image : cela correspond à une mesure ; (Point Spread Function –Réponse impulsionnelle)est une matrice représentative de la réponse de l’instrument : cette matrice est établie par modélisation et peut être recalée par des essais expérimentaux.
Une telle formule est valide si l’indice optique est homogène ou peu hétérogène. L’hypothèse d’homogénéité de l’indice optique est acceptable lorsque l’épaisseur de l’objet est faible, ou lorsque l’objet a été préalablement traité par un agent de clarification, permettant une certaine homogénéisation de l’indice optique à l’intérieur de l’objet. L’agent de clarification est usuellement un solvant, détruisant les membranes lipidiques voire les noyaux des cellules. Cela permet de réduire des effets de sauts d’indice à l’intérieur de l’objet.
La propagation de la lumière dans un milieu, entre un voxel objet de l’objet et un pixel du capteur d’image, est modélisée par :
est l’amplitude complexe de l’onde lumineuse au pixel image r’. L’amplitude complexe comporte une partie réelle et une partie imaginaire, la partie imaginaire correspondant au déphasage. correspond à une amplitude complexe d’une onde lumineuse, en l’occurrence une onde lumineuse de fluorescence émise par le voxel objet de l’objet à la longueur d’onde . est une fonction complexe, permettant d’estimer l’amplitude complexe dans le pixel à partir de chaque voxel objet .
La fonction complexe décrit le transport de la lumière entre et . Elle est obtenue par résolution de l’équation de Helmholtz :
où est l’opérateur Laplacien et est l’indice de réfraction complexe.
L’expression (3) décrit la propagation d’une onde lumineuse cohérente, monochromatique. Elle est mise en œuvre dans des procédés de reconstruction de l’art antérieur.
L’intensité mesurée par le pixel d’un capteur d’image situé à la coordonnée , est telle que :
où désigne l’opérateur espérance mathématique et * désigne l’opérateur complexe conjugué. L’intégration selon la longueur d’onde permet une prise en compte d’une certaine largeur spectrale de l’émission d’une lumière dans chaque voxel objet . Généralement, l’émission lumineuse n’est pas monochromatique et s’étend dans une bande spectrale d’émission, décrite par une distribution probabiliste spectrale . Chaque terme de la distribution spectrale est une probabilité d’émission à la longueur d’onde . La distribution spectrale est par exemple gaussienne.