INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’émetteur 2 comporte par exemple une ou des lentilles sélectionnées de taille suffisante pour que les photons atteignent leur récepteur respectif avec une faible diffraction, par exemple permettant qu’au moins 99,99% de l’onde émise atteigne le récepteur.
Cet ajustement peut par exemple tenir compte des différents indices de réfraction des milieux traversés, et de la modification de la trajectoire des photons qui peut en résulter, par exemple pour un photon émis depuis l’espace qui entre dans l’atmosphère.
La longueur d’onde de l’onde émise est par exemple sélectionnée selon le ou les milieux à traverser ; on utilisera par exemple de préférence des photons dans le domaine de l’infrarouge quand ceux-ci doivent transiter à travers l’atmosphère ou l’air.
L’émetteur 2 génère par exemple des paires de photons intriqués grâce au procédé d'abaissement de fréquence paramétrique spontanée (SPDC). L’émetteur 2 est par exemple configuré pour émettre en moyenne moins d’une paire par unité de temps, par exemple une paire par nanoseconde, ce qui correspond à une fréquence de transmission de photons de 1 GHz.
Selon un mode de réalisation de l’invention, les courants, et/ou les tensions et/ou la position et/ou la vitesse de rotation peuvent être acquis à partir de mesures. En d’autres termes, cette étape peut comprendre la mesure d’au moins un des signaux acquis. La mesure permet d’améliorer la précision des signaux (courants, tensions, position et/ou vitesse de rotation), en effet, ils correspondent alors à ceux réellement présents au sein de la machine électrique.
Ces mesures peuvent être réalisées par des capteurs de tension et de courant instrumentant la machine électrique, de manière à mesurer les courants et les tensions dans les phases de la machine électrique, et/ou par un capteur de position angulaire ou de vitesse angulaire du rotor, de manière à mesurer la vitesse de rotation du rotor. Par exemple, pour la position ou la vitesse angulaire, on peut acquérir des signaux sinusoïdaux, et on peut en déduire la position angulaire et la vitesse de rotation du rotor.
Alternativement, les courants, et/ou les tensions et/ou la vitesse de rotation peuvent être acquis à partir d’un contrôleur de la machine électrique. Cette configuration permet de limiter l’instrumentation de la machine électrique.
Avantageusement, les signaux de tension et de courant acquis dans les phases peuvent être transformées en tensions ou courant dans le repère de Park (repère tournant lié au rotor), de manière à déterminer le courant direct, le courant en quadrature, la tension directe, et la tension en quadrature.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la vitesse de rotation électrique ω e du rotor peut être déterminée à partir de la vitesse de rotation mécanique du rotor, au moyen de la formule : , avec N le nombre de paires de pôles de la machine électrique et ω la vitesse de rotation mécanique dudit rotor.
Conformément à une mise en œuvre de ce mode de réalisation, la vitesse de rotation mécanique du rotor peut être estimée, par toute méthode connue de l’homme du métier. Par exemple, la vitesse de rotation mécanique peut être estimée à partir d’une méthode de type boucle à phase asservie PLL (de l’anglais « phase-locked loop »). En variante, la méthode d’estimation de la vitesse de rotation mécanique peut être conforme à celle décrite dans la demande de brevet FR 2 984 637.
Alternativement, la vitesse de rotation mécanique du rotor peut être mesurée au moyen d’un capteur de vitesse angulaire placé sur la machine électrique.
En variante, la vitesse de rotation électrique peut être déterminée directement.
2) Construction du modèle de flux magnétique du stator
Lors de cette étape, on construit un modèle dynamique de flux magnétique du stator de la machine électrique. Le modèle dynamique du flux magnétique du stator est une équation différentielle qui relie le flux magnétique du stator aux courants et aux tensions des phases du stator de la machine électrique, et à la vitesse de rotation électrique du rotor. De plus, le modèle du flux magnétique du stator dépend de la résistance du stator et du flux magnétique des aimants permanents. Le modèle est dit dynamique car il est fonction de la vitesse de rotation du rotor.
Le modèle dynamique du flux magnétique du stator est une représentation d’état de la machine électrique. On rappelle qu’en théorie des systèmes (et en automatique), une représentation d’état permet de modéliser un système dynamique sous une forme matricielle, en utilisant des variables d’état. Cette représentation peut être linéaire ou non, continue ou discrète. La représentation permet de déterminer l’état interne et les sorties du système à n’importe quel instant futur si l’on connaît l’état à l’instant initial et le comportement des variables d’entrée qui influent sur le système.
Les dynamiques du flux magnétique d’aimants permanents et celle de résistance statorique R sont lentes et peuvent être négligées par rapport à celles des composantes de flux magnétique du stator et . C’est la raison pour laquelle on peut séparer l’estimation en trois modèles séparés : un pour les deux composantes de flux magnétique du stator ayant une dynamique rapide, et deux autres pour le flux magnétique d’aimants permanents et la résistance statorique R ayant des dynamiques lentes. Pour des aspects temps réel, les deux modèles de flux magnétique des aimants permanents et de résistance statorique R peuvent aussi être décorrélés.
Avec R la résistance du stator de la machine électrique, ω la vitesse de rotation électrique, le flux magnétique direct, le flux magnétique en quadrature, la dérivée par rapport au temps du flux magnétique direct, la dérivée par rapport au temps du flux magnétique en quadrature, le flux magnétique des aimants permanents, I d le courant direct, I q le courant en quadrature, V d la tension directe, V q la tension en quadrature.
De plus, le système d’équations de l’ensemble des mesures peut être décrit par :
Avec f d et f q des fonctions non linéaires pour les états (les fonctions non linéaires sont connues par des tables ou des cartographies de la machine électrique en particulier pour les machines synchro-reluctanctes), V R la tension de la résistance de stator qui peut être donnée par
Dans le monde aéroportuaire, il est connu d’utiliser des équipements de sûreté comportant des convoyeurs couplés à un équipement d’imagerie radioscopique permettant de visualiser sur des images en deux dimensions le contenu des bagages des passagers. Ce type de système de sûreté est également utilisé dans d’autres lieux tels que, par exemple, les infrastructures sensibles ou destinées à accueillir du public comme les gares, les prisons, les stades, les salles de spectacles ou les monuments historiques.
Afin de former, de maintenir en compétence et de tester les agents de sûreté qui contrôlent les images, il est connu d’insérer des objets à détecter, par exemple des armes ou tout autre objet interdit, dans les éléments passant dans l’équipement d’imagerie radioscopique. Cette méthode est fastidieuse et chronophage car il faut insérer les objets dans les éléments à contrôler (bagages, vêtements, …), former ou tester les agents, puis récupérer les objets.
Une autre solution connue consiste à modifier les images générées par l’équipement d’imagerie radioscopique avant qu’elles soient visualisées par l’agent de sûreté. Cette modification consiste à scanner les objets à détecter au préalable puis à superposer les images des objets scannés sur les images 2D des éléments à contrôler passant dans l’équipement d’imagerie radioscopique. Cette méthode peut également s’avérer fastidieuse et chronophage. En outre, la crédibilité des objets intégrés dans les images 2D peut s’avérer douteuse, ce qui permet aux agents de les détecter facilement et présente un inconvénient en termes de formation.
Afin notamment d’entrainer les algorithmes de détection intégrés aux équipements d’imagerie radioscopique ou vérifier le bon fonctionnement et le maintien de la performance de ces équipements, il est également connu d’utiliser ces deux solutions.
La récente arrivée d’équipements d’imagerie radioscopique permettant de visualiser le contenu des bagages en 3D, permettant une meilleure visualisation du bagage et des objets qu’il contient, mais aussi le développement grandissant de l’intelligence artificielle dans le domaine de la sûreté, font naître un besoin relatif à la formation, au maintien en compétence, à la certification et aux tests des personnels de sûreté avec cette nouvelle technologie, mais fait naître également un besoin relatif à l’entrainement, connu sous le nom de « Machine Learning », des intelligences artificielles intégrées dans les équipements d’imagerie radioscopique.
Pour répondre à ces besoins, une première approche consiste à insérer des objets interdits dans les valises et sacs à contrôler afin qu’ils apparaissent dans les images 3D. Toutefois, comme pour la méthode 2D, ce procédé peut s’avérer fastidieux et chronophage.
Une deuxième solution consiste à transformer les images 3D en images 2D, à insérer les objets à détecter en 2D par superposition dans les images 2D avant visualisation par l’agent, comme précédemment. Là encore, ce procédé peut s’avérer fastidieux et chronophage.
Il s’avèrerait donc avantageux de proposer une solution simple, fiable et efficace permettant de remédier au moins en partie à ces inconvénients.
Le but de l’invention est de fournir une solution simple, fiable, efficace et rapide pour former, maintenir en compétence, certifier et tester des agents de sûreté.
A cette fin, l’invention a tout d’abord pour but un procédé de génération d’une image 3D comportant au moins un élément graphique 3D fusionné correspondant à au moins un objet à détecter par un agent de sûreté ou par un algorithme de détection utilisant l’intelligence artificielle, ledit procédé comprenant les étapes de :
- préparation d’au moins un élément graphique 3D à détecter, ledit au moins un élément graphique 3D étant caractérisé par un maillage de points et au moins un matériau,
- génération d’une image 3D en voxels représentant au moins un contenant à contrôler par l’agent de sûreté ou par l’algorithme de détection utilisant l’intelligence artificielle,
- intégration de l’au moins un élément graphique 3D préparé dans l’image 3D générée afin que ledit au moins un élément graphique 3D apparaisse dans le contenant sur l’image 3D,
- traitement de l’image 3D comportant l’au moins un élément graphique 3D intégré pour transformer le maillage de points de l’au moins un élément graphique 3D en voxels dans l’image 3D,
- post-traitement de l’image 3D traitée pour ajouter aux voxels des effets artificiels liés au matériau de l’au moins un élément graphique 3D afin de fusionner ledit au moins un élément graphique 3D dans l’image 3D.
Par les termes « voxel », il est entendu un volume de pixels en trois dimensions.
La première fonction du dispositif 1 est d’étaler spatialement ou diffracter les ondes injectées afin de modifier localement les formes des fronts d’onde sans introduire d’effets parasites qui peuvent être sources de distorsion et/ou d’affaiblissement des énergies injectées. L’obstacle 91 étant de préférence petit par rapport aux longueurs d’ondes, peut jouer un rôle partiel dans le sens qu’une partie des ondes émises par la source peut atteindre le contre-obstacle 93 sans avoir été affectées par l’obstacle 91.
Dans le cadre de cette première fonction, l’obstacle 91 est configuré pour créer de la façon la plus compacte possible plusieurs chemins de propagation de sorte que les différences de marche soient des fractions infimes de la longueur d’onde (par exemple, moins de 1% ou selon les règles d’usage en retournement temporel).
Également dans le cadre de la première fonction, le contre-obstacle 93 est configuré pour retourner les fronts d’ondes reçus, en direction du lieu de recombinaison 13 sans modifier les fréquences des ondes manipulées. Eventuellement, les moyens de fluctuation 9 (obstacle 91 et contre-obstacle 93) exploitent la propriété du retournement temporel appliqué à des milieux complexes ou hétérogènes pour compenser toute distorsion non souhaitée des ondes. On notera que l’on ne compense pas les écarts de phases que l’on souhaite créer passivement.
La deuxième fonction du dispositif 1 est de concentrer les énergies au sein des ondes en dehors des effets transitoires. L’obstacle 91 et/ou le contre-obstacle 93 est(sont) également configuré(s) pour réaliser cette deuxième fonction. En effet, l’obstacle 91 et/ou le contre-obstacle 93 est(sont) configuré(s) pour concentrer les énergies en amplifiant la raréfaction et la compression des fronts d’ondes. La raréfaction est définie par un écart de pression maximum en négatif par rapport à la pression moyenne, tandis que la compression est définie par un écart de pression maximum en positif par rapport à la pression moyenne. Ceci accroit l’espace intermédiaire où règne une pression proche de la pression moyenne. La transformation de la répartition de l’énergie d’une onde sinusoïdale en une autre distribution est chiffrée par le taux de distorsion et le paramètre de rapport cyclique. On notera qu’un taux de distorsion nul caractérise une sinusoïde parfaite et que le paramètre de rapport cyclique traduit une concentration dans des « carrés ». A énergie donnée, un rapport cyclique petit indique une concentration sur une base plus étroite pour une amplitude plus importante. Si on prend un instantané temporel, l’effet cumulé de la distorsion et du rapport cyclique apparaît comme un écartement « spatial » entre les régions de pression maximum en positif et en négatif. Cette analyse simple illustre la capacité à produire des motifs selon une définition optimisée par calcul numérique des positions et propriétés des éléments du dispositif 1.
Ainsi, les moyens de fluctuation permettent de transformer le milieu d’intérêt en un milieu se comportant comme un guide d’onde concentrant l’énergie des ondes pour qu’elles se propagent plus loin dans le milieu d’intérêt permettant un diagnostic en profondeur.
L’obstacle 91 et le contre-obstacle 93 peuvent introduire des effets non-linéaires sur les fronts d’ondes. L’effet non-linéaire de l’obstacle 91 est schématisé par des motifs m1 qui sont différents des motifs de référence m0. Cet effet relève par exemple, des propriétés fournies par les métamatériaux et/ou métasurfaces et/ou métafluides ou autres. En outre, l’effet du contre-obstacle 93 est schématisé par des motifs m2 différents des m0 et m1.
La somme statistique des chemins multiples dans la zone de recombinaison 13 produit une concentration de l’énergie dans le lobe de réémission principal et une minimisation des lobes secondaires. Cet effet est bien connu dans l’état de l’art décrit par exemple, dans le document de Fink intitulé Time-reversal acoustics in complex environments , 2006, Geophysics 71(4).
Le dispositif 1 de manipulation joue ainsi le rôle d’un relais disposé dans le milieu de propagation d’intérêt permettant d’étaler de manière compacte (au moyen d’un obstacle 91) et de recombiner avec elles-mêmes (au moyen de l’obstacle et/ou d’un contre-obstacle 93) les énergies injectées en mettant en œuvre des agencements très compacts.
Pour gagner en compacité, le dispositif 1 de manipulation produit un champ proche à l’aide d’au moins un de ces éléments (obstacle 91 et/ou contre-obstacle 93) qui peuvent être des objets (par exemple des inclusions) déjà présents dans le milieu d’intérêt 3 dont la présence peut être déterminée par tout moyen d’imagerie ou autre.
Les Figs. 5A-5E représentent de manière schématique différents exemples applicatifs et avantages des dispositifs de manipulation d’ondes dans un milieu d’intérêt, selon les modes de réalisation des Figs. 2A à 4.
La représente de manière schématique le contrôle de la direction de propagation des ondes dans le milieu d’intérêt.
En effet, le lieu d’injection peut ne pas être bien situé, le faisceau injecté peut être trop large ou la direction d’injection mal orientée.
Par exemple, afin de contourner une zone non accessible 21, l’obstacle 91 peut être disposé de manière à modifier la position apparente de la source 7 primaire qui est décalée par rapport à la direction souhaitée d2 de propagation des ondes dans le milieu d’intérêt 3. Ainsi, les ondes peuvent être injectées dans le milieu de propagation d’intérêt 3 en contrôlant leur direction de propagation et/ou la position de la source 7.
Un avantage est de pouvoir propager les ondes dans le milieu d’intérêt 3 loin des parois ou interfaces par exemple interface liquide/solide de sorte à minimiser les contributions des ondes de surface lors de l’analyse de ces ondes.
La représente de manière schématique l’effet de concentration de l’énergie des ondes par l’obstacle.
On notera que divers modes de propagation peuvent exister dans les ondes émises par la source 7. Avantageusement, les moyens de fluctuation et en particulier, l’obstacle 91, produisent un lieu focal capable de fluctuer en temps et en espace. La fluctuation du lieu focal se produit au niveau de la zone de recombinaison 13. L’extrémité du lieu focal peut ressembler à une conique tronquée.
En d’autres termes, chaque cellule mémoire de la matrice fonctionne à la fois : comme une mémoire résistive de type filamentaire (OxRAM) via des opérations de SET, lorsque le filament est formé aboutissant à un état LRS, et de RESET aboutissant à l’état HRS, lorsque le filament est rompu, par application respective d’une tension de SET, V SET ou de RESET, V RESET aux bornes des électrodes ; comme une mémoire capacitive (FeRAM) via l’application d’une différence de potentiels entre les deux électrodes créant un champ électrique d’une valeur supérieure au champ coercitif positif +Ec, la mémoire ferroélectrique étant placée dans un état de polarisation rémanente haute +Pr et par l’application d’une différence de potentiels créant un champ électrique d’une valeur inférieure au champ coercitif négatif -Ec, la mémoire ferroélectrique étant placée dans un état de polarisation rémanente basse -Pr. La présence de la première couche conductrice choisie pour créer des lacunes d’oxygène dans la couche de matériau actif pourrait laisser penser à l’homme du métier que les cellules fonctionnent plutôt exclusivement selon un mode filamentaire ; de façon surprenante, les inventeurs se sont rendu compte que les cellules pouvaient également présenter un fonctionnement ferroélectrique.
De façon surprenante, les inventeurs se sont ainsi rendu compte qu’une couche active identique pour les cellules mémoire permettait d’obtenir à la fois l’effet ferroélectrique d’une FeRAM et l’effet mémoire résistive d’une OxRAM. Ainsi, le dopage de la couche active en dioxyde d’hafnium nécessaire à la FeRAM, assure également le fonctionnement résistif de l’OxRAM. Le même raisonnement vaut pour une couche active formée par un alliage HfZrO2 : dans le cas du HfZrO 2 , l’alliage ternaire HfZrO 2 ne nécessite nécessairement pas de dopage de la couche active.
En outre, chaque cellule mémoire de la matrice selon l’invention possède un fonctionnement OxRAM amélioré par rapport aux cellules OxRAM connues. La combinaison du choix d’une épaisseur de couche active relativement faible (i.e. comprise entre 2 et 10nm) et d’une couche de type « Oxygen scavening layer » en contact avec la couche active favorise la cristallisation de la couche active dans sa phase orthorhombique ou tétragonale. De façon surprenante, cette cristallisation ne nuit pas au fonctionnement de la mémoire OxRAM pour laquelle l’homme du métier utilise habituellement du HfO 2 amorphe ou monoclinique. Au contraire, la configuration de chaque cellule selon l’invention permet d’obtenir des fenêtres mémoire qui augmente avec le cyclage de la mémoire, notamment par rapport à un matériau amorphe de la couche active ainsi qu’un fonctionnement à un courant de compliance plus bas (à nouveau par rapport à une couche active en matériau amorphe) : ce plus faible courant de compliance permet d’avoir une consommation plus faible et ainsi une taille de cellule 1T-1R plus petite.
Enfin, chaque cellule mémoire de la matrice selon l’invention possède un fonctionnement FeRAM amélioré. L’ajout d’une couche de type « Oxygen scavening layer » (première couche conductrice d’électrode) entre la couche active et la seconde couche conductrice d’électrode permet d’augmenter la valeur de la polarisation rémanente de la couche active ferroélectrique (cristallisation orthorhombique) à l’état vierge ainsi que la polarisation maximale au cours du cyclage de la cellule. De même, l’ajout de cette couche, permet d’augmenter de manière significative la fenêtre mémoire de la FeRAM et de diminuer les tensions de programmation/lecture.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, la matrice selon l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : Dans le cas du matériau actif en dioxyde d’hafnium dopé par un élément dopant choisi parmi l’un des éléments suivants : Si, Al, Zr, Gd, Ge, Y ou N, l’élément dopant est présent à un pourcentage inférieur ou égal à 2% dans le matériau actif par rapport au nombre total d’atomes dans le matériau actif. La couche de matériau actif cristallin est cristallisée dans une phase orthorhombique ou tétragonale. La matrice selon l’invention comporte une pluralité de premières lignes d’accès et une pluralité de secondes lignes d’accès, chaque cellule mémoire étant située à une intersection entre une première ligne d’accès et une seconde ligne d’accès permettant son adressage individuel. L’épaisseur de la couche de matériau actif est comprise entre 2 et 10nm et préférentiellement entre 4 et 6nm. L’épaisseur de la couche de matériau actif est sensiblement égale à 5nm. L’élément dopant est du Silicium implanté dans la couche de matériau actif et la dose d’implantation du Si dans la couche de matériau actif est comprise entre 2.10 14 cm -2 et 5.10 14 cm -2 . Le matériau conducteur de la deuxième couche conductrice est choisi parmi les matériaux suivants : TiN, TaN ou W. Le matériau conducteur de la première couche conductrice est du Ti ou de l’Hf lorsque le matériau de la deuxième couche conductrice est du TiN ou du Ta ou de l’Hf lorsque le matériau de la deuxième couche conductrice est du TaN ou du Ti, de l'Hf ou du Ta lorsque le matériau de la deuxième couche du W. L’épaisseur de la première couche conductrice est inférieure ou égale à l’épaisseur de la couche de matériau actif. Chaque cellule mémoire est montée en série avec un transistor de sélection. Ledit transistor de sélection est choisi pour délivrer un courant de compliance traversant la cellule mémoire ayant une intensité inférieure ou égale à 150µA. La deuxième couche conductrice a une épaisseur comprise entre 10 nm et 200 nm. le premier type de cellules mémoire correspond à une même nature et une même épaisseur de la couche de matériau actif.