INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Avantageusement, chaque cellule de la matrice de sortie contient un n-uplet composé d’éléments représentatifs d’un score de confiance et de caractéristiques d’une boite englobante, dont des éléments permettant de calculer l’orientation de ladite boite englobante.
Dans une autre réalisation du dispositif de l’invention, les moyens pour exécuter un algorithme d’intelligence artificielle comprennent des moyens pour mettre en œuvre un réseau de neurones basé sur une architecture PIXOR.
Dans une implémentation particulière, la grille d’occupation fournie en entrée du réseau de neurones est une matrice de taille 256 x 256 et la matrice de sortie est une matrice de taille 64 x 64 dont chaque cellule contient un n-uplet composé d’éléments représentatifs d’un score de confiance et de caractéristiques d’une boite englobante orientée.
Avantageusement, le dispositif de l’invention comprend une interface homme-machine pour afficher une représentation de la matrice de sortie obtenue selon le procédé de l’invention.
L’invention porte aussi sur un véhicule autonome embarquant un système d’assistance à la conduite, ledit système comprenant un dispositif pour la détection d’autres véhicules qui lui-même comprend des moyens pour mettre en œuvre les étapes du procédé de détection de véhicules selon l’invention.
Avantageusement, un objet de l’invention porte sur un procédé de création d’une base de données d’apprentissage pour entrainer un réseau de neurones artificiels, le procédé comprenant au moins des étapes consistant à :
- recevoir sous la forme d’un nuage de points 3D, des données représentatives d’un environnement autour d’un robot autonome ;
- annoter le nuage de points 3D pour identifier des objets matériels prédéfinis ;
- générer une représentation spatiale discrétisée 2D du nuage de points 3D annoté, ladite représentation spatiale discrétisée 2D étant une matrice dont les cellules contiennent des probabilités d’occupation ; et
- stocker ladite représentation spatiale discrétisée 2D comme une donnée d’apprentissage.
Avantageusement, le procédé de l’invention comprend une étape préliminaire consistant à créer une base de données d’apprentissage selon le procédé de création d’une base de données d’apprentissage pour entrainer un réseau de neurones artificiels proposé.
L'invention peut être appliquée à tout type de robots, par exemple des robots terrestres (voitures autonomes), des robots aériens (drones), des robots sous-marins, etc.
L’invention adresse aussi un programme d'ordinateur comprenant des instructions de code qui, lorsque le programme est exécuté par un ordinateur, conduisent celui-ci à mettre en œuvre le procédé de détection d’objets matériels de l’invention.
Le matériau à mémoire de forme 9 est ici également dans son état austénitique et crée un effet ressort exerçant une poussée sur l’élément saillant 5 selon la flèche F2.
Parallèlement, comme illustré schématiquement sur la , le matériau à mémoire de forme 7 situé entre la face arrière 42 de la puce 4 et le capot 2 exerce un effet ressort ayant tendance à repousser la puce 4 selon la flèche F1, en direction du substrat support.
La combinaison de ces deux effets ressort conduit à un très bon contact électrique entre l’extrémité 50 des éléments saillants 5 et la couche 9 du matériau à mémoire de forme et donc une très bonne coopération électrique entre l’élément saillant 5 et la plage de contact correspondante sous-jacente 6, et ce sans qu’il soit nécessaire d’effectuer une quelconque soudure au niveau des éléments saillants.
L’obtention de ces effets ressort va maintenant être décrite en référence plus particulièrement à la qui illustre très schématiquement les étapes du procédé de fabrication du boîtier BT de la .
Dans l’étape STa, on fournit la puce électronique 4 ayant sa première face 41 équipée des éléments saillants électriquement conducteurs 5.
Dans l’étape STb, on fournit le substrat support 1 ayant sa première face F1 équipée des plages de contacts électroniquement conductrices 6.
Puis, dans l’étape STc, on retourne la puce 4 pour faire coopérer électriquement sans soudure les éléments saillants 5 avec les plages électriquement conductrices 6.
Lorsqu’on prévoit d’utiliser également un matériau à mémoire de forme 9 du côté des éléments saillants, on prévoit, entre l’étape STb et l’étape STc, une étape STb1 dans laquelle on dépose sur les plages de contact une couche du matériau à mémoire de forme 9 qui a été déformée à l’état martensitique, en compression de façon à avoir une hauteur H2 inférieure à la hauteur H1 mentionnée sur la .
Et, dans ce cas, dans l’étape STc, après retournement de la puce, on a une coopération électrique sans soudure des éléments saillants avec les plages électriquement conductrices correspondantes 6 par l’intermédiaire de la couche de ce matériau à mémoire de forme.
Puis, dans l’étape STd, on fournit une première couche du matériau à mémoire de forme 7 ayant une épaisseur initiale d0 supérieure à la distance d1 mentionnée sur la .
Puis, dans l’étape STe, on déforme cette première couche dans l’état martensitique par compression, de façon à lui conférer une deuxième épaisseur d2 inférieure à l’épaisseur initiale d0, cette deuxième épaisseur d2 étant également légèrement inférieure à la distance d1 mentionnée sur la .
A tire indicatif, pour une distance d1 donnée, on choisira une deuxième épaisseur d2 inférieure à la distance d1, par exemple de l’ordre de 1% à 5% de la distance d1 en moins.
Puis, on dépose la première couche ainsi déformée sur la face arrière 42 de la puce retournée.
On fixe ensuite dans l’étape STf, le capot 2 sur le substrat support 1 par l’intermédiaire de la colle 8 qui est par exemple une colle pré-polymérisée.
Comme l’épaisseur de la couche de matériau à mémoire de forme 7 est légèrement inférieure à la distance d1 entre la face arrière de la puce et le capot 2, il subsiste ainsi un espace entre cette couche 7 et le capot ce qui permet sa fixation sur le substrat support tout en recouvrant la puce.
Enfin, on achève la fixation du capot sur le substrat support dans l’étape STg en chauffant la structure obtenue à l’étape STf à une température supérieure à la température de fin de passage à l’état austénitique du matériau à mémoire de forme. Ce chauffage permet d’une part de polymériser complètement la colle 8 et d’autre part de faire passer le matériau à mémoire de forme dans son état austénitique de façon à ce qu’il retrouve sa forme initiale, en l’espèce de façon à ce que la couche de matériau 7 augmente d’épaisseur pour tendre à retrouver son épaisseur initiale qui est supérieure à la distance d1.
Plus généralement, l’invention a pour objet un procédé de détection d’objets matériels prédéfinis dans un espace environnant un robot autonome.
De manière avantageuse, le procédé de l’invention utilise des grilles d’occupation statiques comme données d’entrée pour l’analyse, les grilles d’occupation contenant des probabilités d’occupation qui peuvent être générées à partir d’un capteur de distance quelconque à l’aide d’un modèle de capteur adapté.
Avantageusement, l’architecture du circuit d’analyse et de traitement des données d’entrée est de type réseau de neurones mono-étape ("single-stage").
Avantageusement, l’architecture du circuit d’analyse et de traitement de données de l’invention nécessite moins de puissance de calcul et est plus rapide que les solutions connues.
L’architecture mono-étape du réseau de neurones convolutif telle que proposée dans différentes variantes de réalisation, est peu coûteuse en ressources matérielles (i.e. en ressources computationnelles et en utilisation mémoire), ce qui permet son exécution dans des unités de calcul embarquées à bord d’un véhicule ou d’un robot autonome.
Dans une réalisation opérationnelle, le procédé de l’invention s’exécute en 10 millisecondes (ms) par grille d’occupation.
Avantageusement, le procédé de détection de l’invention permet de générer une représentation visuelle en vue de dessus de l’environnement d’un véhicule où tout véhicule détecté autour du véhicule est signalé par une boite englobante, les boites englobantes étant orientées, un angle d’orientation étant calculé pour chaque véhicule détecté et restitué par l’orientation de la boite englobante correspondante.
A cet effet, dans un mode de réalisation, le procédé de détection d’objets matériels dans un espace environnant un robot autonome de l’invention comprend les étapes suivantes :
- recevoir des données relatives à l’environnement dudit robot autonome, lesdites données étant représentatives de probabilités d’occupation de chaque cellule d’au moins une grille d’occupation, une grille d’occupation fournissant une représentation spatiale discrétisée de l’environnement autour dudit robot autonome ;
- exécuter un algorithme d’intelligence artificielle sur les données reçues pour générer une matrice de sortie dont chaque cellule contient un score de confiance et des paramètres définissant une boite englobante orientée, ledit algorithme d’intelligence artificielle mettant en œuvre un réseau de neurones convolutif de type mono-étape, entrainé lors d’une phase d’apprentissage supervisé pour produire, à partir de données de grille d’occupation, un score de confiance indiquant la probabilité qu’une région contienne un objet prédéfini ainsi que des coordonnées d’une boîte englobante pour ledit objet prédéfini ; et
- extraire parmi les cellules de la matrice de sortie, les cellules dont le score de confiance est supérieur à un seuil prédéfini.
Dans un mode de réalisation, l’étape de réception de données d’environnement comprend une étape consistant à recevoir des données issues d’au moins un capteur de distance embarqué sur ledit robot autonome, et une étape consistant à transformer les données capteur en données représentatives de probabilités d’occupation d’une grille d’occupation.
Dans un autre mode de réalisation, le procédé comprend de plus avant l’étape de transformation, une étape consistant à fusionner les données reçues de plusieurs capteurs de distance embarqués.
Dans une variante de réalisation, l’étape de détermination des régions comprenant un objet matériel prédéfini, comprend de plus une étape consistant à calculer un angle d’orientation pour la boite englobante orientée.
Avantageusement, le procédé peut comprendre une étape consistant à déterminer qu’un même objet matériel prédéfini est détecté plusieurs fois, et une étape consistant à ne conserver qu’une seule occurrence de détection.
Un autre objet de l’invention concerne un dispositif de détection d’objets matériels dans un espace environnant un robot autonome, comprenant des moyens pour mettre en œuvre les étapes du procédé de l’invention.
Ledit support est destiné à la fixation du réseau et des modules sur la charpente, comporte un socle prolongé par deux parois.
Ledit support comporte au moins un berceau qui reçoit le réseau caloporteur.
Le support est caractérisé par le berceau qui maintient le réseau en son sein et bloque l’expulsion du module vers l’extérieur.
Même en cas de surpression du réseau, le mouvement s’exerce latéralement et ne peut expulser le module de toiture vers le haut. Au contraire cette pression va serrer le module jusqu’à la rupture du support ou du réseau.
Le support sera dimensionné pour répondre à ces contraintes en particulier par l’utilisation d’une épaisseur et d’un matériau adapté.
Selon une variante, la forme partiellement elliptique du berceau se prolonge de part et d’autre pour encadrer le réseau caloporteur. Cette prolongation permet de maintenir bloqué le réseau avant l’introduction des bourrelets saillants des modules de toiture.
Cette prolongation du berceau permet de fermer son ouverture comme une mâchoire.
Ainsi, selon cette variante, le berceau est caractérisé par son ouverture qui forme une mâchoire dont la fermeture contraint le réseau à demeurer en position, la mâchoire enserre le réseau et le bloque.
Dans ce cas, le réseau se trouve maintenu dans le berceau du support par la fermeture partielle réalisée dans le profil du support par le prolongement du berceau.
Ce mode particulièrement avantageux de réalisation permet de positionner et bloquer le réseau caloporteur en attente de la pose des modules de toitures sans risque de déplacement accidentel.
Ainsi, la forme partiellement elliptique en creux du berceau peut être prolongée pour mieux maintenir le réseau caloporteur et le pincer.
Selon cette variante de l’invention, le berceau est caractérisé par son ouverture vers la gorge du support qui forme une mâchoire dont la fermeture contraint le réseau à demeurer en position.
Selon un autre mode particulier de réalisation, les supports peuvent également être incorporés dans un panneau qui sera fixé sur la charpente.
Selon ce mode particulier de réalisation, le ou les supports sont incorporés dans une sous toiture, ils sont réalisés dans un matériau différent de celui choisi pour ces panneaux.
Il est ainsi possible d’utiliser des matériaux spécialisés et adaptés aux caractéristiques fonctionnelles.
À titre d’exemple non limitatif, cette technique d’incorporation permet d’associer un matériau souple ou fragile, respirant et bon isolant thermique pour la réalisation des panneaux avec des supports dont la résistance mécanique est plus élevée.
La illustre une représentation discrétisée sous forme d’une grille d’occupation, de l’environnement d’un véhicule autonome en vue de dessus.
La est un organigramme des étapes du procédé de l’invention de détection d’objet matériel selon un mode de réalisation.
La illustre un premier mode de réalisation du dispositif de détection d’objet matériel selon l’invention.
La illustre un deuxième mode de réalisation du dispositif de détection d’objet matériel selon l’invention.
Les figures 5a et 5b illustrent un troisième mode de réalisation du dispositif de détection d’objet matériel selon l’invention.
Description détaillée de l’invention Il est d’abord fait un rappel sur les grilles d’occupation.
Une grille d’occupation est un modèle informatique d’environnement couramment utilisé en robotique et en conduite autonome, introduit dans l’article (1) précité.
Une grille d’occupation est une matrice de probabilités où chaque cellule de la matrice correspond à une portion de l’espace environnant un robot autonome et contient une probabilité d’occupation de cette portion d’espace.
Une cellule d’une grille d’occupation est généralement définie en deux dimensions (2D), l'espace étant par exemple délimité par un carré de 10 cm × 10 cm. Une cellule est caractérisée par une valeur comprise entre 0 et 1, représentant la probabilité que la cellule soit occupée. La est une représentation discrétisée de l’environnement en vue de dessus d’un véhicule autonome (ou « Bird’s Eye View » selon l’anglicisme consacré), sous forme d’une grille d’occupation où les probabilités d’occupation sont représentées en différents niveaux de gris. Par exemple, une probabilité de 0 (représentée par un niveau de blanc) signifie que la cellule est vide à coup sûr, alors qu’une probabilité de 1 (représentée par un niveau de noir) signifie que la cellule contient à coup sûr un objet. Toutes les valeurs intermédiaires (différents niveaux de gris) quantifient l'incertitude sur l'état d'occupation de la cellule.
La collection de toutes les cellules, généralement des millions de cellules, forme une grille d'occupation.
Le calcul des probabilités d’une grille d’occupation est généralement effectué à l'aide d'architectures parallèles telles que les GPU (acronyme de l’expression anglaise « Graphic Processing Unit »). Il a été récemment démontré que les grilles d'occupation peuvent être calculées et fusionnées en utilisant uniquement l'arithmétique des nombres entiers sur des microcontrôleurs à faible puissance, ce qui en fait un modèle d'environnement important pour la perception en temps réel à faible puissance.
Selon l’art antérieur évoqué, une grille d’occupation représentative de l’environnement d’un robot autonome est calculée à partir des données constituant la ou les images de l’environnement fournies par un ou plusieurs capteurs équipant le robot (par exemple des nuages de points pour un LiDAR), après le cas échéant fusion des données des capteurs.
La fusion des mesures des capteurs dans une grille d'occupation se fait en deux étapes. Dans une première étape, une grille d'occupation est construite pour chaque capteur en utilisant un modèle de bruit de mesure adapté. Dans une seconde étape, toutes les grilles d'occupation sont fusionnées en une grille unique à l'aide d'un processus de fusion Bayésienne. Lors de la fusion de deux cellules, la probabilité d'occupation de la cellule résultante est plus certaine (plus proche de 0 ou de 1) si les deux cellules fusionnées ont respectivement une probabilité d’occupation en accord quant à l'état d'occupation de la cellule. Dans le cas contraire, la probabilité d'occupation résultante est moins certaine (plus proche de 0,5). Ce processus synthétise les informations provenant des différents capteurs dans une représentation compacte. Les grilles d'occupation sont donc un modèle important pour la représentation de l'environnement en temps réel, qui est multimodal et prend en compte le bruit inhérent aux différents capteurs.
La présente invention utilise des grilles d’occupation comme données d’entrée d’un dispositif de détection d’objets matériels dans l’environnement d’un robot autonome.
Les architectures proposées produisent des résultats de détection précis avec un temps de prédiction permettant une exécution en temps réel.
Le réseau caloporteur de conception nouvelle est réalisé dans un matériau quelconque qui présente des caractéristiques de flexibilité et d’élasticité permettant de modifier sa géométrie par des contraintes mécaniques extérieures ou intérieures à son enveloppe. Le réseau caloporteur est flexible, ce qui lui permet de suivre le tracé fixé sur la toiture. Le réseau est élastique pour permettre des modifications de section sans détérioration ni rupture de son enveloppe.
Dans cet exposé, le mot « réseau » désigne toujours l’expression « réseau caloporteur » et les deux modes de désignation sont employés indifféremment.
À titre d’exemple non limitatif, un réseau en matériau thermoplastique composé d’un mélange d’éthylène-propylène-diène monomère et de polypropylène peut satisfaire à ces prescriptions techniques.
Selon un mode particulier de réalisation non limitatif, le réseau peut être réalisé par extrusion selon les paramètres décrits pour répondre aux caractéristiques avantageuses en particulier : le raccordement après déformation de la section par des dispositifs d’étanchéités circulaires aux standards du marché, l’utilisation de fourreaux du marché, le suivi du tracé sur la toiture…
Le réseau caloporteur est caractérisé par sa flexibilité qui permet un cheminement dans un espace limité sous la toiture sans oblitérer le passage du fluide.
Ainsi, ledit réseau caloporteur est caractérisé par son élasticité qui permet de modifier par une contrainte mécanique la forme de sa section.
Ledit réseau est également caractérisé par sa flexibilité qui lui permet de suivre le tracé établi sur la toiture.
Le réseau caloporteur est caractérisé par son enveloppe qui permet par contact de réaliser la transmission thermique du module de toiture réchauffé par les apports extérieurs de l’environnement à destination du fluide en circulation dans le réseau caloporteur.
D’autre part, le réseau caloporteur comporte : au moins une partie de section elliptique. une zone destinée au contact vers les bourrelets des modules de toiture.
Le réseau peut être de section intégralement elliptique, dans ce cas la zone de contact destinée à l’échange thermique vers les bourrelets de toiture est réalisée après une déformation élastique occasionnée par le montage des modules.
Ou présenter une section mixte composée d’une partie elliptique destinée à s’insérer dans le berceau du support de toiture et d’une surface adaptée et optimisée pour le contact avec le bourrelet mâle du module de toiture.
Le réseau caloporteur est caractérisé par la partie de section elliptique qui épouse la forme du berceau et bloque sa rotation dans le support au moment de l’introduction du bourrelet saillant situé sous le module de toiture.
Le réseau caloporteur maintenu latéralement par le berceau permet par la pression de remplissage et/ou par la réaction élastique de réaliser un contact latéral le long des bourrelets des modules de toiture, sans que cette force puisse permettre un mouvement ascendant d’éjection du module de toiture.
Le positionnement du réseau dans le berceau quand le module de toiture est inséré dans le support interdit tout mouvement du réseau vers le haut ou le bas du support.
En effet, le réseau est emprisonné dans le berceau et par un appui latéral sur le bourrelet des modules.
La friction latérale de contact avec les bourrelets maintient les modules de toiture en position.
Selon un autre exemple de réalisation de l’invention, le manchon d’étanchéité peut comporter une première portion annulaire coopérant avec une première portion cylindrique de la première bague de poussée et une seconde portion annulaire coopérant avec une seconde portion cylindrique de la seconde bague de poussée.
Ainsi, la première portion annulaire peut être agencée de manière coaxiale avec la seconde portion annulaire. Ces première et seconde portions annulaires peuvent permettre de servir de support respectivement aux première et seconde portions cylindriques. De telles portions annulaires peuvent également permettre un centrage et un positionnement précis de chacune des portions cylindriques de la première bague de poussée et de la seconde bague de poussée.
De plus, un tel manchon d’étanchéité peut comporter une portion déformable agencée entre la première portion annulaire la seconde portion annulaire. Une telle portion déformable peut en outre comporter des ondulations formées par une tôle de révolution centrée autour de la direction de translation de l’obturateur en ligne.
la , une vue en coupe en perspective d’un obturateur en ligne selon l’invention,
la , une vue en perspective partielle d’un système de serrage/écartement équipant un tel obturateur, conformément à l’invention,
la , une vue en coupe partielle d’un système de serrage/écartement équipant un tel obturateur, conformément à l’invention,
la , une autre vue en perspective partielle d’un système de serrage/écartement équipant un tel obturateur, conformément à l’invention, et
la , une autre vue en perspective partielle d’un système de serrage/écartement équipant un tel obturateur, conformément à l’invention.
En outre, les éléments présents dans plusieurs figures distinctes peuvent être affectés d’une seule et même référence.
Comme déjà évoqué l’invention se rapporte à un obturateur en ligne comportant une plaque d’obturation mobile en translation ou en rotation entre une position d’obturation arrêtant une circulation fluidique au travers de l’obturateur en ligne et une position de circulation permettant la circulation fluidique.
Tel que représenté à la , un tel obturateur en ligne 1 comporte donc une plaque d’obturation 2 apte à se déplacer au moins dans un plan P de manière à permettre ou interdire une circulation fluidique dans une zone intérieure 3 de l’obturateur en ligne 1. Dans la position de circulation de la plaque d’obturation 2, une portion ajourée de la plaque d’obturation 2 permet alors la circulation fluidique selon une direction de circulation fluidique C1.
La plaque d’obturation 2 comporte également une portion pleine pour interdire la circulation fluidique par exemple pour procéder à une opération de manutention sur une canalisation agencée en aval de l’obturateur en ligne 1 selon la direction de circulation fluidique C1. Une telle portion pleine 35 est ici représentée comme étant positionnée dans la zone intérieure 3 de l’obturateur en ligne 1, la portion ajourée 36 est quant à elle représentée dans une zone extérieure 4 de l’obturateur en ligne 1.