INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention a également pour objet un procédé de surveillance du pilote d’un aéronef pour détecter une incapacitation du pilote, ledit aéronef étant équipé d’au moins un organe de pilotage actionnable manuellement par le pilote, caractérisé en ce que le procédé de surveillance comporte les étapes suivantes : acquérir, par au moins un capteur de contact, monté en surface de l’organe de pilotage, un signal correspondant à une mesure d’une pression exercée par le pilote sur l’organe de pilotage ; traiter le signal acquis afin de déterminer un état courant du pilote ; et, lorsque ledit état courant correspond à une incapacitation, émettre une alarme.
L’invention a enfin pour objet un produit programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par une unité de calcul du système précédent, mettent en œuvre le procédé précédent.
La est une représentation schématique d’un mode de réalisation du système de surveillance selon l’invention ;
La est une représentation schématique d’un mode de réalisation du procédé de surveillance mis en œuvre dans le système de la ; et,
Un tel système est divulgué dans le document WO 2016/020618 qui décrit un système de génération et de distribution d’énergie électrique pour un aéronef à propulsion hybride électrique. Ledit système comprenant :
- un turboréacteur double corps double flux propulsant l’aéronef, ledit turboréacteur étant équipé d’un arbre de rotation haute pression et d’un arbre de rotation basse pression,
- un moteur électrique apte à injecter une puissance mécanique sur l’arbre de rotation haute pression et/ou l’arbre de rotation basse pression,
- un dispositif de prélèvement d’une puissance mécanique fournie par les arbres de rotation haute et basse pression, ledit dispositif de prélèvement étant apte à extraire une puissance mécanique excédentaire par rapport à la puissance mécanique nécessaire au fonctionnement approprié du turboréacteur et à transformer cette puissance mécanique excédentaire en puissance électrique de sorte à alimenter un moyen de stockage de l’énergie électrique de l’aéronef. Un tel moyen de stockage peut par exemple remplacer un réseau électrique de l’aéronef.
Une alternative consisterait à introduire un système de génération électrique dédié pour l’alimentation électrique des réseaux de l’aéronef, et isolé de celui pour l’assistance électrique du turboréacteur. Toutefois, cela complexifierait d’autant plus l’aéronef, augmenterait le poids de l’aéronef et n’éviterait pas l’interaction entre le prélèvement de puissance électrique et le point d’opération du turboréacteur.
L’invention vise à répondre aux problématiques précitées.
L’invention permet de surmonter les inconvénients précités et propose à cet effet un système de génération et de distribution d’énergie électrique pour un aéronef à propulsion hybride électrique, ledit système comprenant :
- au moins un turboréacteur comprenant au moins un arbre haute pression, au moins un arbre basse pression, et un module d’asservissement apte à réguler une puissance transférée entre l’arbre haute pression et l’arbre basse pression en fonction d’une consigne de régulation moteur,
- au moins N réseaux de distribution avec N nombre entier supérieur ou égal à 2, et
- au moins M canaux de génération associés à chaque réseau de distribution avec M nombre entier supérieur ou égal à 1, chaque canal de génération comprenant une machine électrique entraînée par les arbres haute et basse pression et apte à convertir une puissance mécanique prélevée sur ledit arbre haute ou basse pression en une puissance électrique de sorte qu’un courant I N,M est généré dans chacun des M canaux de génération desdits réseaux de distribution, chacune desdites machines électriques étant apte à réaliser l’asservissement d’une puissance d’alimentation des réseaux de distribution en fonction d’une consigne de régulation générateur, la consigne de régulation moteur étant définie par un courant de mode différentiel résultant de la répartition de puissance prélevée entre les différents canaux de génération, et, pour chaque réseau de distribution, la consigne de régulation générateur est définie par un courant de mode commun résultant des courants générés dans les canaux de génération dudit réseau de distribution.
L’invention permet ainsi découpler l’asservissement de la puissance transférée entre l’arbre haute pression et l’arbre basse pression (ci-après asservissement du turboréacteur), de l’asservissement de la puissance d’alimentation des réseaux de distribution de l’aéronef (ci-après asservissement des réseaux de distribution de l’aéronef). En effet, la consigne de régulation moteur est définie par un courant de mode différentiel tandis que la consigne de régulation générateur est définie par un courant de mode commun ce qui permet d’éviter les interactions dynamiques et statiques entre l’asservissement du turboréacteur et l’asservissement des réseaux de distribution de l’aéronef. Le module d’asservissement du turboréacteur permet d’ajuster les paramètres de fonctionnement de ce dernier, à savoir la puissance mécanique transférée entre l’arbre haute pression et l’arbre basse pression. Chaque machine électrique, quant à elle, effectue l’asservissement du domaine électrique en ajustant la tension et/ou le courant d’alimentation des réseaux de distribution de l’aéronef.
Selon différentes caractéristiques de l’invention qui pourront être considérées seule ou en combinaison : l’asservissement opéré par le module d’asservissement du turboréacteur est réalisé dans une première bande passante de fréquence, dite fréquence de régulation moteur et l’asservissement de la puissance d’alimentation des réseaux de distribution est réalisé dans une deuxième bande passante de fréquence, dite fréquence de régulation générateur, un rapport f 1 /f 2 étant au moins égal à 5 ; un filtre passe bas est appliqué au courant de mode différentiel ; chacun des canaux de génération est équipé d’un dispositif de protection anti-modulation ; les machines électriques sont des convertisseurs bidirectionnels DC/AC délivrant une tension en courant alternatif sur les réseaux de distribution ou des convertisseurs bidirectionnels AC/DC délivrant une tension continue sur les réseaux de distribution ; le système comprend trois canaux de génération associés à chaque réseau de distribution.
L’invention concerne en outre un aéronef comprenant un système de génération et de distribution d’énergie électrique pour un aéronef tel que précédemment décrit, l’aéronef comprenant en outre des moyens de stockage électriques.
- la est une illustration schématique d’un système de génération et de distribution d’énergie électrique selon un mode de réalisation de l’invention. Les machines électriques, leurs électroniques de régulation et les réseaux de distribution électrique auxquels ils sont reliés sont illustrés ;
- la est une illustration schématique du système de génération et de distribution d’énergie électrique de la dans lequel les machines électriques sont connectées au réseau de distribution électrique régulé ;
En revanche, si le nombre prédéterminé d’itérations a été atteint, la phase d’optimisation 220 se termine avec une opération 460 qui correspond à la sortie de l’image haute résolution estimée , c’est-à-dire la variable d’estimation de l’image haute résolution x mise à jour au cours de la dernière itération.
L’image haute résolution estimée est donc l’image formée par le dispositif 5 à partir de la pluralité de couples formés chacun d’une image basse résolution y k et d’une durée d’exposition Δt k .
Comme expliqué précédemment, le dispositif 5 a recours à un ou plusieurs réseaux de neurone convolutifs. Typiquement, au moins un réseau de neurones convolutif parmi les réseaux de neurones convolutifs 15, 25 et 31 présente une architecture de type U-net.
Un U-net est un réseau de neurones dit « entièrement convolutif » généralement dédié à la vision par ordinateur (plus connue sous l’expression anglophone « Computer Vision ») et plus particulièrement à la segmentation sémantique, notamment dans le domaine biomédical.
Un U-net comprend une partie de contraction – aussi appelée « encodeur » – constitué d’un assemblage de couches de convolution, d’unité linéaire rectifiée (« ReLU ») et de max-pooling pour récupérer le contexte d’une image et une partie d’expansion – aussi appelée « décodeur » – qui exploite les informations obtenues par la partie de contraction pour obtenir une localisation précise par convolution transposée et concaténation ascendante. La partie d’expansion permet ainsi de retrouver la taille initiale de l’image analysée.
À titre d’exemple, K. Zhang et al. décrivent l’utilisation d’un réseau de neurones convolutif de type U-net dans la publication (2020) : « Deep unfolding network for image-super-resolution » (Proceedings of the Conference on Computer Vision and Pattern Recognition (CVPR), p. 3217-3226).
Toutefois, d’autres architectures de réseaux de neurones convolutifs peuvent être utilisées.
Par conséquent et comme illustré sur la , il peut être avantageux de mettre en œuvre une phase d’entraînement préalable 200 du dispositif 5 avec un ensemble de données d’apprentissage. Cet ensemble de données d’apprentissage comprend une image haute résolution et une pluralité de couples formés chacun d’une image basse résolution et d’une durée d’exposition.
Par souci de simplification, les notations utilisées ci-après pour désigner les données d’apprentissage sont similaires à celles utilisées pour décrire la phase d’initialisation 210 et la phase d’optimisation 220.
La phase d’entraînement préalable 200, et plus précisément la génération des données d’apprentissage, est illustrée sur la .
La génération des données d’apprentissage est semi-synthétique. En d’autres termes, le principe est de partir d’une image haute résolution x (1) et de lui appliquer des opérations successives de manière à obtenir des images basse résolution y k (1) .
Dans l’exemple illustré sur la , l’image haute résolution x (1) est une image de dimensions sh x sw x 3. Ici, la dimension 3 correspond aux canaux RVB (acronyme de « rouge, vert, bleu » ; ou RGB en anglais) : l’image haute résolution x (1) est une image en couleur. Les images basse résolution y k (1) sont ici des images de dimensions h x w. Il y a donc un facteur d’échelle s entre les images brutes y k (1) générées et l’image haute résolution x (1) de départ.
Pour chaque image basse résolution y k (1) qu’on souhaite générer, on utilise en entrée une durée d’exposition Δt k (1) et un opérateur de distorsion W k (1) . L’opérateur de distorsion W k (1) permet de simuler des tremblements ou mouvements d’un capteur photographique.
Par ailleurs, pour toutes les images basse résolution y k (1) qu’on souhaite générer, on utilise un opérateur de floutage B (1) (ou « blur » en anglais), un opérateur de décimation D s (1) pour réduire la résolution de l’image d’un facteur d’échelle s et un masque binaire C (1) modélisant une matrice de filtres colorés.
Un bruit ε k (1) propre à chaque image basse résolution y k (1) est également ajouté à l’image obtenue.
Chaque image basse résolution y k (1) est ainsi générée comme suit à partir de l’image haute résolution x :
La pièce de connexion de dossier 24 peut alors s’emboîter dans le montant dossier 36 comme représenté sur la .
Avantageusement, le montant de dossier 36 est muni d’ouvertures 41 qui sont au moins partiellement en regard avec les ouvertures 32 de la pièce de connexion de dossier 24 lorsque la pièce de connexion de dossier 24 et le montant de dossier 36 sont emboîtés l’un dans l’autre.
De préférence, un élément de fixation est inséré à travers les ouvertures 32 et les ouvertures 37 en regard de la pièce de connexion de dossier 24 et du montant de dossier 36 emboîtés l’un dans l’autre, de telle manière à empêcher le déboîtement de la pièce de connexion de dossier 24 et du montant de dossier 36.
Dans l’exemple de réalisation illustré, un tel élément de fixation est défini par la traverse de dossier 31 qui est emboîtée dans la pièce de connexion de dossier 24 à travers les ouvertures 32 et les ouvertures 41 et bloque en translation dans la direction d’élévation la pièce de connexion de dossier 24 par rapport au montant dossier 36.
En varient, un élément de fixation engagé dans les ouvertures 32 et les ouvertures 41 est par exemple une vis ou un boulon, qui peut dans ce cas coopérer avec un élément de fixation complémentaire intégré dans la pièce de connexion de dossier 24, comme une rondelle de blocage 29 ou en variante un écrou, en particulier un écrou au moins en partie surmoulée par la pièce de connexion de dossier 24.
Le montant de dossier 36 comprend en option au moins un orifice supérieur 37, par exemple une rangée d’orifices supérieurs 37, pratiqué dans chacune de ses parois transversales s’étendant selon la direction d’élévation et la direction longitudinale.
Les orifices supérieurs 37 sont destinés à accueillir au moins un élément filaire de dossier, non représenté sur la . Le ou chaque élément filaire relie un élément structurel de dossier 15 à l’autre en traversant le profilé de dossier 36. Le ou chaque élément filaire est rigidement fixé aux montants de dossier 17 par un élément de fixation rapporté. Le ou les éléments filaires forment par exemple une nappe de suspension du dossier.
La structure tubulaire 30 de la pièce de connexion de dossier 24 comprend par exemple aussi des orifices 39 en regard des orifices supérieurs 37 du profilé de dossier 36. Comme représenté sur la où la structure tubulaire 30 comprend un orifice 39 aligné avec les orifices supérieurs 37 du profilé de dossier 36. Les orifices de la structure tubulaire 30 ainsi positionnés permettent le passage d’un élément filaire de dossier au travers du profilé de dossier 36 et de la structure tubulaire 30.
En outre, la pièce de connexion de dossier 24, de par son intégration dans la colonne de dossier 35, transmet l’énergie due à un choc dans le profilé de dossier36, réduisant la transmission de cette énergie à l’occupant du siège.
La pièce de connexion de dossier 24 assure ainsi de par sa forme et sa composition la fonction de dissipateur d’énergie selon la régulation ECE21. La régulation ECE21 (« Economic Commission for Europe » en anglais) est une procédure d’essai des matériaux dissipant l’énergie à l’intérieur de voitures.
Les éléments structurels de dossier 15 sont reliés à deux parties de première traverse d’assise 38 par le biais de deux premières pièces de connexion d’appui d’assise 40 en matériau composite, dont l’une est plus particulièrement représentée sur la .
Les premières pièces de connexion d’assise 40 comportent deux ouvertures, une ouverture supérieure 42 et une ouverture transversale 43, chaque ouverture étant agencée pour accueillir des éléments structurels, comme cela va à présent être décrit.
Les montants de dossier 17 s’emboîtent en force dans les premières pièces de connexion d’appui d’assise 40 en passant par les ouvertures supérieures 42. L’ouverture supérieure 42 comprend par exemple une rondelle de blocage intégrée au sein de la structure du matériau composite. La rondelle de blocage ouille comprend par exemple des griffes déformables.
Lors de l’assemblage, les parties de première traverse d’assise 38 insérées dans la douille butent sur les griffes ce qui provoque une déformation plastique des griffes et entraîne la fixation.
Les parties de première traverse d’assise 38 sont fixées en force dans les premières pièces de connexion d’appui d’assise 40 en passant par les ouvertures transversales 43.
Selon un mode de réalisation, les premières pièces de connexion d’appui d’assise 40 présentent des surfaces nervurées, constituées de nervures 34, comme décrit précédemment pour la pièce de connexion de dossier 24.
La illustre l’épaisseur totale D de la couche d’oxyde sur le substrat de base pendant la fabrication du substrat support en fonction de la température T pendant la montée en température. Pour le premier mode de réalisation, en référence à la courbe 6A, l’épaisseur de la couche d’oxyde est sensiblement constante. Cette épaisseur correspond à l’épaisseur de la couche d’oxyde de silicium natif présent sur le substrat de base. Dans le deuxième mode de réalisation, en référence à la courbe 6B, l’épaisseur de la couche est égale à l’épaisseur de la couche d’oxyde natif au début du procédé, au moment de l’introduction du gaz oxydant dans la chambre de dépôt. L’épaisseur de la couche d’oxyde natif reste également sensiblement constante pendant ce procédé. En parallèle, la couche d’oxyde supplémentaire 22 se forme par l’oxydation d’une partie du silicium à la surface du substrat de base. L’épaisseur de la couche supplémentaire 22 augmente de manière linéaire. Cette épaisseur s’ajoute à l’épaisseur de la couche d’oxyde natif déjà présente sur le substrat de base.
Evolution du substrat de base dans le temps La montre le profil de température 7A d’un procédé selon l’invention en comparaison avec le profil de température 7B d’un procédé de fabrication d’un substrat support connu. Le profil 7B est identique au profil d’un procédé connu illustré dans la . Dans le procédé selon l’invention, en référence au profil 7A, on introduit le gaz oxydant 40 dans le four au moment t1 à la température T ox . Au moment t2, on atteint la température T p de dépôt de la couche de piégeage de charges. Dans l’intervalle entre t2 et t3, on évacue le gaz oxydant 40 de l’enceinte de dépôt. On procède ensuite au dépôt de la couche de piégeage de charges qui se termine à t4. Après le refroidissement, à t5, le substrat support est finalisé et peut être retiré de l’enceinte de dépôt. Dans le procédé connu, en référence au profil 5B, le dépôt de la couche de piégeage de charges se termine à tc5 comme décrit ci-dessus. Le temps t5 correspond au temps tc5 de début de dépôt de la couche de piégeage de charges dans un procédé connu.
Comparé au procédé connu, le procédé selon l’invention peut être achevé en 70% à 85% du temps. Par ailleurs, la phase oxydante est réalisée à plus basse température et à plus bas débit d’oxygène que dans le procédé connu. Cela engendre moins de dégradation à l’intérieur de l’enceinte.
Fabrication d’une structure de type semi-conducteur sur isolant ou piézoélectrique sur isolant
On va maintenant décrire les étapes pour la réalisation d’une structure de type semi-conducteur sur isolant ou piézoélectrique sur isolant pour application radiofréquences. Une telle structure comprend un substrat support réalisé selon un procédé tel que décrit ci-dessus, une couche semiconductrice ou piézoélectrique sur sa surface, et une couche électriquement isolante qui est agencée à l’interface entre le substrat support et la couche superficielle semiconductrice ou piézoélectrique.
La fabrication d’une telle structure met typiquement en œuvre un assemblage d’un substrat donneur semiconducteur ou piézoélectrique sur le substrat support, la couche électriquement isolante étant agencée à l’interface entre les deux substrats, et un transfert d’une couche semi-conductrice ou piézoélectrique dudit substrat donneur sur le substrat support. Différents procédés de transfert de couche peuvent être mis en œuvre.
Les figures 8A-8E illustrent schématiquement des étapes d’une première forme d’exécution du procédé de fabrication de la structure, utilisant le procédé dit Smart Cut™.
En référence à la , on commence par la mise à disposition d’un substrat donneur 50 semiconducteur à partir duquel une couche semiconductrice 55 sera transférée sur le substrat support 100. Le matériau semiconducteur du substrat donneur est avantageusement du silicium. On forme une couche électriquement isolante 40 sur la surface du substrat donneur 50.
En référence à la , comme schématisé par les flèches, on met en œuvre une implantation d’espèces ioniques, telles que de l’hydrogène et/ou de l’hélium, au travers de la couche électriquement isolante 40, de sorte à former une zone de fragilisation 51 dans le substrat donneur 50. Ladite zone de fragilisation 51 définit la couche semi-conductrice 55 à transférer.
En référence à la et la , on colle le substrat donneur 50 ainsi implanté sur la couche de piégeage de charges 30 du substrat support 100 par l’intermédiaire de la couche électriquement isolante 40. Cette dernière devient alors une couche d’oxyde enterrée 40.
De manière alternative, la couche électriquement isolante 40 peut être formée sur le substrat support 100, et le substrat donneur 50 comprenant la zone de fragilisation 51 peut être collé sur le substrat support 100 comportant la couche électriquement isolante 40.
En référence à la , on détache le substrat donneur 50 le long de la zone de fragilisation 51, ce qui conduit au transfert de la couche semi-conductrice 55 sur le substrat support 100, la couche électriquement isolante 40 étant agencée entre le substrat support 100 et la couche semi-conductrice 55. On peut par la suite mettre en œuvre un traitement de finition de la couche transférée 55, de sorte à guérir les défauts liés à l’implantation et à lisser la surface libre de ladite couche 55. La structure de type semi-conducteur sur isolant ainsi obtenue peut être utilisée pour la fabrication de composants pour application radiofréquences.
Les étapes décrites ci-dessus s’appliquent de manière similaire à la formation d’une structure de type piézoélectrique sur isolant. Dans ce cas, le substrat donneur comprend au moins une portion en un matériau piézoélectrique dans lequel est prélevée la couche à transférer.
Ledit matériau piézoélectrique est choisi avantageusement parmi les composés de formule ABO 3 , où A est choisi parmi le baryum et le lithium et B est choisi parmi le titane, le tantale et le niobium (par exemple le niobate de lithium (LiNbO 3 ), le tantalate de lithium (LiTaO 3 ), le titanate de baryum (BaTiO 3 )). D’autres matériaux piézoélectriques utilisables dans la présente invention sont, de manière non limitative, le niobate de potassium-sodium (K x Na1 -x NbO 3 avec 0<x<1, ou KNN), le quartz, le titano-zirconate de plomb (PZT), un composé de niobate de plomb-magnésium et de titanate de plomb (PMN-PT), l’oxyde de zinc (ZnO), le nitrure d’aluminium (AlN) ou le nitrure d’aluminium et de scandium (AlScN).
Dans certaines situations, il n’est pas possible de transférer directement une couche du substrat donneur sur le substrat support, notamment en raison de contraintes liées au procédé Smart Cut™. Plus particulièrement, pour obtenir le détachement du substrat donneur le long de la zone de fragilisation, il est généralement nécessaire de procéder à un recuit, dans une plage de température de 100°C à 600°C. Lorsque le substrat donneur et le substrat support ont des coefficients de dilatation thermiques différents – ce qui est le cas par exemple entre un substrat donneur en un matériau piézoélectrique et un substrat support principalement en silicium – ledit recuit engendre une déformation significative (« bow » selon la terminologie anglo-saxonne) de l’assemblage des deux substrats, qui est préjudiciable au transfert dans la mesure où elle peut induire une casse des substrats.
Pour minimiser une telle déformation, il est possible de former un substrat intermédiaire dit pseudo-substrat donneur, dans lequel le substrat donneur est assemblé sur un substrat temporaire.
Le mélange gazeux peut également comprendre un gaz diluant, par exemple de l’air ambiant ou de l’air issu d’une source d’air comprimé.
Le mélange gazeux est distribué par un système respiratoire à travers une conduite reliée au masque disposé sur le visage d’un utilisateur, en particulier par l’intermédiaire d’un harnais élastique ou mécanique.
Le système de respiration comprend un dispositif de régulation d’une proportion d’oxygène délivré dans le mélange gazeux ainsi qu’un système de contrôle d’une pression dans la conduite reliée au masque et dans le masque.
Le régulateur peut être situé sur le masque, comme décrit dans le document US 9 227 091. Un tel régulateur porté sur le masque constitue une charge importante sur l’avant du visage du porteur, venant s’ajouter au poids de la conduite. Cela engendre des contraintes désagréables en cas d’usage prolongé.