INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ces efforts locaux sont exprimés par rapport à l’outil de fraisage 2, donc dans un repère tournant. Ils peuvent être exprimés dans le repère orthogonal R(x, y, z) (les efforts selon l’axe x étant notés , les efforts selon l’axe y étant notés et les efforts selon l’axe z étant notés ) par les équations suivantes :
En sommant ces efforts élémentaires (sur la totalité de l’outil de fraisage 2), on est capable d’obtenir les efforts globaux. On obtient alors la relation souhaitée liant les efforts d’usinage théoriques aux coefficients d’usinage spécifiques 13. Grâce à la connaissance des efforts d’usinage 12 mesurés lors du fraisage de référence, on est ensuite en mesure d’identifier chacun des coefficients d’efforts spécifiques 13.
Pour ce faire, l’unité de traitement de donnée 19 met en œuvre une sous-étape d’identification E32 de l’étape de traitement de données E3. Notamment, l’unité de traitement de données 19 est configurée pour identifier les coefficients d’efforts spécifiques 13 en minimisant l’écart entre les valeurs des efforts d’usinage 12, qui ont été préalablement mesurées, et les valeurs données par les efforts d’usinage théoriques.
De plus, le dispositif 1 comporte une mémoire 21 dans laquelle les coefficients d’efforts spécifiques 13 ainsi identifiés sont stockés de manière à pourvoir être utilisés par la suite.
De préférence, l’unité de traitement de données 19 est configurée pour réaliser l’identification des coefficients d’efforts spécifiques 13 en utilisant la méthode des moindres carrés. Toutefois, cette identification peut être réalisée par d’autres méthodes de régression usuelles.
Par ailleurs, le dispositif 1 comporte une deuxième unité de traitement de données 22 (notée COMP2 sur la figure 1) apte à mettre en œuvre l’étape de traitement de données E5. L’unité de traitement de données 22 est configurée pour calculer la température finale à partir de laquelle il est possible de déterminer si le jeu de paramètres opératoires 3 doit être validé ou rejeté. La température finale est obtenue à partir des valeurs expérimentales, des coefficients d’efforts spécifiques et de données calculées par l’unité de traitement de données 22, comme détaillé ci-après. En effet, les grandeurs géométriques 14 sont mesurées expérimentalement à l’étape de coupe orthogonale E4 et les coefficients d’efforts spécifiques sont transmis à l’unité de traitement de données 22 par la mémoire 21.
On notera en outre que, dans un capteur à éclairement par la face arrière du type décrit en relation avec les figures 1A et 1B, en fonction de l’épaisseur du substrat 101 et de la longueur d’onde destinée à être mesurée par les pixels, une partie du rayonnement lumineux incident peut traverser toute l’épaisseur du substrat et se réfléchir sur des pistes métalliques de l’empilement d’interconnexion 103, avant d’être absorbé dans la région photosensible 105 des pixels.
La réflexion sur les pistes métalliques de l’empilement d’interconnexion peut conduire à polariser au moins partiellement la lumière selon une direction dépendant de l’orientation desdites pistes métalliques. De façon préférentielle, pour chaque pixel P du capteur, les pistes métalliques de l’empilement d’interconnexion 103 situées en vis-à-vis du pixel sont orientées selon une direction choisie en fonction de la polarisation du pixel, par exemple de façon à favoriser la polarisation de la lumière réfléchie selon l’orientation de polarisation destinée à être mesurée par le pixel. Ainsi, de façon préférentielle, les pistes métalliques de l’empilement d’interconnexion 103 situées en vis-à-vis de pixels destinés à mesurer des polarisations différentes, présentent des orientations différentes.
Par ailleurs, les modes de réalisation décrits ne se limitent pas aux exemples d’application décrits ci-dessus à des capteurs visibles. D’autres gammes de longueurs d’ondes peuvent tirer profit de pixels polarisants. Par exemple, les modes de réalisation décrits peuvent être adaptés à des capteurs infrarouges destinés à mesurer des rayonnements de longueur d’onde comprise entre 1 et 2 µm, par exemple à base d’InGaAs ou de germanium.
En outre, bien que l’on ait décrit ci-dessus des exemples dans lesquels les polarisations PS1 et PS2 sont orthogonales et les polarisations PS3 et PS4, tournées de 45° par rapport respectivement aux polarisations PS1 et PS2, sont orthogonales, la personne du métier est capable d’adapter les modes de réalisation de la présente description à des cas où les polarisations PS1 et PS2 ne sont pas orthogonales et/ou les polarisations PS3 et PS4 ne sont pas orthogonales, les polarisations PS3 et PS4 pouvant en outre être tournées d’un angle différent de 45° par rapport aux polarisations PS1 et PS2.
Enfin, la mise en œuvre pratique des modes de réalisation et variantes décrits est à la portée de la personne du métier à partir des indications fonctionnelles données ci-dessus. En particulier, la personne du métier saura, à partir des indications de la présente description, concevoir, dimensionner et réaliser les métasurfaces et les filtres polariseurs et/ou les microlentilles des pixels du capteur, de façon que ces structures coopèrent pour obtenir l’effet recherché d’amélioration du compromis entre la sensibilité et le coefficient d’extinction de polarisation des pixels.
La mesure de l’information de polarisation de la lumière lors de l’acquisition d’une image peut présenter un intérêt pour de nombreuses applications. Elle permet en particulier la mise en œuvre de traitements d’amélioration des images, adaptés en fonction de l’application considérée. Par exemple, elle permet d’atténuer ou au contraire d’exacerber des reflets sur une image de toute surface provoquant une réflexion spéculaire, comme une vitre, de l’eau ou la surface d’un œil. Elle rend en outre possible de détecter des objets manufacturés dans un environnement naturel, ces derniers présentant généralement une signature en polarisation. Parmi les applications pouvant tirer profit de la mesure de l’information de polarisation, on peut également citer des applications de contrôle industriel, des applications biomédicales, par exemple des applications de détection de cellules cancéreuses (ces dernières polarisant la lumière de par leur nature fibreuse), des applications d’amélioration de contraste pour la capture d’images en milieu diffusant (brouillard, imagerie sous-marine, etc.), ou encore des applications de cartographie de distance ou acquisition d’images de profondeur, dans lesquelles la polarisation peut fournir des informations sur l’orientation de la surface des objets manufacturés, et ainsi aider la reconstruction 3D en complément d’une autre modalité comme l’illumination active par lumière structurée ou par mesure de temps de vol.
Pour mesurer l’information de polarisation, il a déjà été proposé d’acquérir successivement, au moyen d’un même capteur, plusieurs images d’une même scène, en plaçant à chaque acquisition un polariseur en vis-à-vis du capteur, et en changeant de polariseur entre deux acquisitions successives. Il en résulte des systèmes d’acquisition relativement volumineux, avec la présence devant le capteur d’un mécanisme, par exemple une roue ou platine rotative motorisée sur laquelle sont fixés les différents polariseurs, permettant de changer le polariseur entre deux acquisitions. Une autre limitation est liée à la nécessité d’acquérir successivement plusieurs images de la scène pour enregistrer plusieurs états de polarisation. Ceci peut notamment poser problème lorsque la scène varie dans le temps.
Pour pallier ces limitations, il a été proposé de placer une matrice de filtres polariseurs en vis-à-vis du capteur d’images. Une limitation reste toutefois que les filtres polariseurs bloquent une partie du signal lumineux reçu par le système d’acquisition. Ainsi, la sensibilité globale ou rendement quantique global du système d’acquisition est relativement faible.
Il serait souhaitable de pallier au moins en partie certaines limitations des solutions connues d’acquisition d’images polarimétriques.
Pour cela, un mode de réalisation prévoit un capteur d’images polarimétrique formé dans et sur un substrat semiconducteur, le capteur comprenant : – une pluralité de pixels comprenant chacun un photodétecteur formé dans le substrat semiconducteur ; – un filtre polariseur disposé du côté d’une face d’éclairement des photodétecteurs, le filtre comprenant, pour chaque pixel, une structure de polarisation ; et – un routeur de polarisation comprenant une métasurface bidimensionnelle disposée du côté du filtre polariseur opposé aux photodétecteurs, la métasurface comprenant un réseau bidimensionnel de plots.
Selon un mode de réalisation, ladite pluralité de pixels comprend au moins des premier et deuxième pixels adaptés à mesurer des rayonnements selon respectivement des première et deuxième polarisations distinctes, la structure de polarisation du premier pixel étant adaptée à transmettre majoritairement des rayonnements selon la première polarisation et la structure de polarisation du deuxième pixel étant adaptée à transmettre majoritairement des rayonnements selon la deuxième polarisation.
Selon un mode de réalisation, une première partie de la métasurface bidimensionnelle située à l’aplomb des premier et deuxième pixels est adaptée à transmettre majoritairement : – des rayonnements selon la première polarisation vers la structure de polarisation du premier pixel ; et – des rayonnements selon la deuxième polarisation vers la structure de polarisation du deuxième pixel.
Selon un mode de réalisation, les première et deuxième polarisations sont des polarisations linéaires selon des première et deuxième directions formant respectivement des angles de 0° et 90° par rapport à une direction de référence.
Selon un mode de réalisation, ladite pluralité de pixels comprend en outre des troisième et quatrième pixels adaptés à mesurer des rayonnements selon respectivement des troisième et quatrième polarisations distinctes, différentes des première et deuxième polarisations, la structure de polarisation du troisième pixel étant adaptée à transmettre majoritairement des rayonnements selon la troisième polarisation et la structure de polarisation du quatrième pixel étant adaptée à transmettre majoritairement des rayonnements selon la quatrième polarisation.
Selon un mode de réalisation, une deuxième partie de la métasurface bidimensionnelle, différente de la première partie et située à l’aplomb des troisième et quatrième pixels, est adaptée à transmettre majoritairement : – des rayonnements selon la troisième polarisation vers la structure de polarisation du troisième pixel ; et – des rayonnements selon la quatrième polarisation vers la structure de polarisation du quatrième pixel.
Dans certains modes de réalisation, il est envisagé de calculer cette puissance d’assistance électrique pour l’arbre haute pression et/ou pour l’arbre basse pression.
[MATH. 2] pour l’arbre basse pression.
[MATH. 3] pour l’arbre haute pression.
Des cartes d’interpolation peuvent être constituées à l’aide de calculs analytiques simples ou d’un simulateur complexe, ou recalées à partir de simulation sur des bancs moteur.
Le module 11 implémente une fonction de trajectoire sous la forme dN*=h(N) où la fonction g est dépendante de l’arbre en question, ainsi que du sens de variation, à savoir soit accélération, soit décélération, soit régime stabilisé (dN*=0).
Le calcul de Pelecassist est ensuite répété sur n points de la trajectoire de consigne souhaitée sur une durée de Δt secondes :
Pour i allant de 1 à n, le module 11 calcule une valeur de consigne N telle que :
Pour i allant de 1 à n, le module 14 calcule une valeur de consigne N telle que :
Pour i allant de 1 à n, le module 12 calcule une valeur de consigne N telle que:
Et pour i>1:
La valeur de Pelecassist étant dépendante de N*, cette valeur est représentée par un vecteur de n valeurs (Pelecassist1,… Pelecassistn).
Le nombre n détermine la précision souhaitée et plus il est grand, plus la valeur de puissance d’assistance est précise sur le pas de temps Δt.
Les deux valeurs minimales et maximales de ce vecteur, respectivement Pmax (t0, t0+Δt) et Pmin (t0+ Δt, t0+2Δt) pour le module 12 et Pmax (t0+ Δt, t0+2Δt) et Pmin (t0+ Δt, t0+2Δt) sont les valeurs retenues auxquelles il peut être rajouté une marge de sécurité pour pallier à l’approximation du modèle utilisé. Ces deux valeurs peuvent représenter soit des puissances d’injection de puissance vers le moteur, lorsque l’action est une accélération ou des puissances de prélèvement du moteur lorsque l’action est une décélération.
Les valeurs Pmax (t0, t0+Δt) et Pmin (t0+ Δt, t0+2Δt) correspondent respectivement aux valeurs P_assist_min et P_assist_max transmises par le module 12 au module 13.
Les deux valeurs Pmax (t0+ Δt, t0+2Δt) et Pmin (t0+ Δt, t0+2Δt) sont transmises par le module 14 au module 30.
Mode conventionnel
Le comparateur 26 a pour rôle de comparer la différence de potentiel entre ses deux entrées 26E1 et 26E2.
La première entrée 26E1 du comparateur 26 est notée par un signe « - » sur la tandis que la deuxième entrée 26E2 du comparateur 26 est notée par un signe « + » sur la . De ce fait, la valeur de la tension sur la première entrée 26E1 du comparateur 26, respectivement sur la deuxième entrée 26E2 du comparateur 26, est notée V-, respectivement V+.
Le comparateur 26 est propre à effectuer une comparaison entre la valeur V- de la tension sur la première entrée 26E1 et la valeur V+ de la tension sur la deuxième entrée 26E2 et à émettre en sortie un signal dépendant du signe de la différence entre la valeur V- de la tension sur la première entrée 26E1 et la valeur V+ de la tension sur la deuxième entrée 26E2.
La sortie du comparateur 26 prend ainsi deux valeurs de tension, une première valeur correspondant à une différence négative et une deuxième valeur correspondant à une différence positive.
Plus précisément, lorsque la valeur V- de la tension sur la première entrée 26E1 est supérieure à la valeur V+ de la tension sur la deuxième entrée 26E2, la sortie du comparateur 26 est à la première valeur, cette première valeur étant une tension nulle, ce qui correspond au ‘lever du soleil’.
Réciproquement, lorsque la valeur V- de la tension sur la première entrée 26E1 est inférieure ou égale à la tension sur la valeur V+ de la tension sur la deuxième entrée 26E2, la sortie est à la deuxième valeur, cette deuxième valeur étant la tension d’alimentation, c’est-à-dire la tension de sortie V mod du module photovoltaïque 12.
Comme l’indique schématiquement la flèche 36 sur la , la tension en sortie du comparateur 26 permet de commander la position du deuxième commutateur 20.
Ainsi, lorsque la sortie du comparateur 26 est à la première valeur (tension nulle), le deuxième commutateur 20 se met ou est dans la position ouverte alors que, lorsque la sortie du comparateur 26 est à la deuxième valeur (V mod ), le deuxième commutateur 20 se met ou est dans la position fermée.
La position du deuxième commutateur 20 dépend ainsi de la comparaison entre la valeur V- de la tension sur la première entrée 26E1 et la valeur V+ de la tension sur la deuxième entrée 26E2.
Dans le montage de la , la deuxième entrée 26E2 est reliée au point milieu du premier pont 22 et la première entrée 26E1 est reliée au point milieu du deuxième pont 24.
Le comparateur 26 effectue ainsi une comparaison entre la valeur et la tension aux bornes de la diode Zener.
Le fonctionnement du circuit de contrôle 16 est maintenant décrit en référence à un démarrage du contrôleur 14 lors du lever du soleil le matin.
Le but est de s’assurer que le contrôleur 14 démarre lorsque suffisamment de soleil illumine le module photovoltaïque 12 pour éviter un phénomène de démarrage et arrêt.
En effet, puisque la nuit, la puissance fournie par le module photovoltaïque 12 est nulle, au tout début de la journée, il y a une période durant laquelle il n’y a pas encore assez de l’énergie pour bien mettre en route le contrôleur 14.
Cela provient notamment du fait qu’aux premières lumières du jour, une cellule photovoltaïque génère rapidement une tension plus élevée que la tension de démarrage du contrôleur 14, de sorte qu’il essaie de démarrer. Mais, le courant produit est alors négligeable, de sorte que le contrôleur 14 n’arrive pas à démarrer et ainsi de suite jusqu’à ce que le courant produit soit suffisant.
Un tel démarrage peut endommager le contrôleur 14.
Tel que visible en détails sur les figures 7 à 11, la surface extérieure 12b du col 12 comprend une rainure axiale 14 de guidage s’étendant axialement ici, de manière nullement limitative, depuis l’extrémité ouverte 11c du récipient 10 sur toute la hauteur du col 12 et circonférentiellement sur une plage angulaire.
Parmi les informations relatives à des données représentatives de l’état du moteur, on peut citer de manière non limitative - des données concernant le régime du moteur basse pression Nbp (en tr/min) - des données concernant le régime du moteur haute pression Nhp (en tr/min) - des données issues de capteurs de pression (P0) - des données issues de capteurs de température (T0) - des données représentatives de la vitesse de l’avion (M0)
Le module 10 peut comprendre un sous-module 11 d’interprétation des commandes de manette reçues. Ce module peut convertir la position de la manette des gaz en une commande de régime moteur. Le module 11 génère un signal Num_manette vers des modules 12 et 13, indiquant une estimation du régime moteur N* commandé par le pilote.
Le module 10 peut comprendre également un sous-module 12 configuré pour déterminer la ou les actions à réaliser. Les actions à réaliser sont déterminées à partir des commandes de manettes ainsi que des informations courantes de l’état du moteur. Parmi les actions à réaliser, de manière non limitative, on peut entendre des commandes d’accélération, de décélération ou de maintien dans le régime actuel (régime stabilisé). Le signal phase_moteur est représentatif de l’action à réaliser. Le sous-module 12 estime le besoin par la turbomachine d’une assistance électrique pendant un intervalle Δt en fonction de la puissance nécessaire pour effectuer l’action à l’instant t0 à laquelle la commande de manette est reçue. Un mode de réalisation de cette estimation de puissance nécessaire pour réaliser l’action est décrit ultérieurement. Si la turbomachine ne dispose pas à elle seule de la puissance nécessaire à la réalisation de l’action, alors le sous-module 12 détermine que le mode assistance doit être sélectionné, sinon, le mode conventionnel est sélectionné. Cette décision est faite en évaluant si la turbomachine peut répondre aux consignes demandées (mode conventionnel), ou si la turbomachine a besoin d’assistance électrique en commandant l’injection électrique (mode assistance). Il positionne un signal Flag_assist en fonction de cette détermination. Dans certains modes de réalisation, Flag_assist peut valoir 1 si le mode assistance est déterminé et 0 si le mode conventionnel est déterminé.
Lorsque le module 12 sélectionne le mode assistance, un sous-module 13 reçoit le signal flag_assist et détermine, par la valeur de ce signal si le mode assistance est sélectionné. Si tel est le cas, le module 13 évalue si le réseau électrique a les capacités nécessaires pour satisfaire les besoins en puissance de la turbomachine pour réaliser l’action. Cette évaluation est basée sur les informations de puissance disponible P_max_réseau(t0) et P_min_réseau(t0). et sur le calcul effectué par le module 12 de la puissance nécessaire à la réalisation de l’action Passist_max et Passist_min.
En cas de transitions nécessitants une assistance électrique pendant Δt secondes au-delà des capacités annoncées par le réseau, le module 13 retarde la consigne d’un intervalle de temps Δt secondes suffisant pour permettre la reconfiguration du réseau électrique et la garantie de la disponibilité de l’assistance électrique nécessaire.
Le module 13 peut effectuer une comparaison entre les valeurs P_max_réseau(t0) et Passist_max et P_min_réseau(t0) et Passist_min.
Si P_max_réseau(t0) < Passist_max et P_min_réseau(t0) < Passist_min, alors le module 13 décide de décaler l’action d’un instant Δt, de manière à pouvoir commuter au moins une source extérieure pour répondre au besoin. Notamment, lorsque les capacités de puissance disponible ne sont pas adaptées au besoin du moteur, soit en injection de puissance, soit en prélèvement de puissance, alors l’action est décalée d’un pas de temps Δt de manière à permettre une commutation des sources électriques ou la reconfiguration du réseau électrique pour satisfaire cette assistance.
Les valeurs de puissance maximales Passist_max et minimales Passist_min nécessaires à la réalisation de l’action, soit en injection, soit en prélèvement, sont calculées comme décrit ultérieurement en référence aux modules 12 et 14. Ces valeurs sont calculées pour satisfaire le besoin évalué sur un intervalle de temps Δt, soit [t, t+Δt] pour le module 12. Ce calcul est effectué dans le cas d’un mode assistance ainsi que pour servir à la décision de retardement de consigne prise à l’instant t.
Ce calcul est réalisé ensuite sur un horizon [t+ Δt, t+2Δt], par un module 14 lorsque le module 13 détermine que l’action doit être retardée de Δt. Un profil de puissance est déterminé sur cet intervalle, comme illustré en pour le mode assistance. Un calcul « offline » de performances transitoires de turbomachine permet de générer sous forme de carte d’interpolation la valeur requise de puissance d’assistance électrique totale en fonction du régime instantané et de la variation désirée (N,dN*) et en fonction des conditions d’entrées au moteur (P0,T0,M0).
Ce calcul prend en compte les limitations d’opérabilité de la turbomachine, et ainsi les limitations d’utilisation du débit carburant comme source de puissance en fonction notamment des marges de pompage, d’extension de flamme, de limitations de températures des turbines. L’apport en puissance électrique comme moyen de gains en performances transitoires est représenté par l’information de puissance Pelec_assist.
Il est à noter que dans un mode conventionnel, le module 14 estime également les valeurs de puissance prélevées maximales que pourrait garantir le moteur pendant Δt secondes, sur l’intervalle [t+ Δt,t+2 Δt].
Le module 14 reçoit en entrée - une consigne de régime moteur de l’arbre moteur basse pression, Nbp* - une consigne de régime moteur de l’arbre moteur haute pression, Nhp*, - le signal flag_assist, - une prédiction du régime de l’arbre moteur basse pression, Nbp, à l’instant t+ Δt, - une prédiction du régime de l’arbre moteur haute pression, Nhp, à l’instant t+ Δt, - des données moteur et notamment : - les données issues de capteurs de pression (P0), - les données issues de capteurs de température (T0), - des données représentatives de la vitesse de l’avion (M0).
Le module 14 calcule les puissances nécessaires en mode assistance et/ou en mode conventionnel.
Mode assistance
Les modules 12 et 14 calculent la valeur requise de puissance d’assistance électrique totale Pelecassist en fonction du régime instantané N et de la variation de ce régime souhaitée dN* et en fonction des données moteur P0, T0 et M0. Pour ce faire, dans certains modes de réalisation, les modules 12 et 14 peuvent utiliser des cartes d’interpolation.
Le calcul de Pelecassist prend en compte les limites d’opérabilité du moteur et ainsi les limitations d’utilisation du débit carburant comme source de puissance en fonction des marges de pompage, d’extension de flamme, de limitations de températures des turbines…
Selon certains modes de réalisation, lorsque, à l’issu du pas de temps, la reconfiguration dudit système propulsif ne permet pas de satisfaire ladite assistance en puissance, l’assistance en puissance est fournie en mode dégradé.
Selon certains modes de réalisation, la réception d’une demande d’assistance en puissance dudit système propulsif comprend l’estimation de la demande d’assistance à partir de : - l’obtention d’un régime de puissance instantanée et d’une variation de puissance souhaitée, - la détermination de cartes d’interpolation à partir desdites données représentatives de l’état du système propulsif, de ladite puissance instantanée et de ladite variation souhaitée.