INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La présente invention vise donc à remédier aux inconvénients de l’art antérieur en proposant un nouveau capteur inductif pour déterminer la position linéaire ou angulaire d’un mobile, permettant de réduire l’offset de mesure indépendamment des changements de configuration des bobinages.
Pour atteindre un tel objectif, le capteur inductif de position selon l’invention, pour déterminer la position d’un mobile le long d’une trajectoire linéaire ou rotative comporte : - une cible mobile selon la trajectoire adaptée pour modifier un champ électromagnétique ; - une plaque de circuit fixe s’étendant en relation de la trajectoire de la cible et présentant une zone de rebouclage pour le champ magnétique dans laquelle sont aménagés au moins un premier et un deuxième bobinages secondaires et un bobinage primaire entourant les deux bobinages secondaires , le premier bobinage secondaire étant adapté pour générer un premier signal lors de la détection d’une cible tandis que le deuxième bobinage secondaire est adapté pour générer un deuxième signal lors de la détection d’une cible, ce deuxième signal étant décalé par rapport au premier signal; - un générateur de courant pour le bobinage primaire ou les bobinages secondaires pour créer entre le bobinage primaire et les bobinages secondaires un couplage inductif modulé par la position de la cible ; - un détecteur de la position linéaire ou angulaire de la cible à partir des signaux induits issus des bobinages secondaires ou du bobinage primaire ; - et un système d’équilibrage du couplage entre le bobinage primaire et les bobinages secondaires permettant de compenser un offset de mesure, ce système d’équilibrage du couplage comportant au moins une zone conductrice de compensation aménagée dans la zone de rebouclage.
Selon une variante de mise en œuvre, la zone de rebouclage s’étend à l’extérieur du bobinage primaire selon une bande périphérique et au moins une zone conductrice de compensation est aménagée dans cette bande périphérique.
Typiquement, la zone de rebouclage s’étend à l’extérieur du bobinage primaire selon une bande périphérique de largeur égale à ½ de la largeur du bobinage primaire.
Selon un mode de réalisation, la zone de rebouclage s’étend à l’extérieur du bobinage primaire selon une bande périphérique délimitée entre le bobinage primaire et un plan de masse.
Selon un autre mode de réalisation, la zone de rebouclage s’étend à l’extérieur du bobinage primaire selon une bande périphérique délimitée entre le bobinage primaire et un plan de masse et au moins une zone conductrice de compensation est aménagée dans cette bande périphérique en étant reliée au plan de masse.
Selon une autre variante de mise en œuvre, la zone de rebouclage s’étend à l’intérieur du bobinage primaire par une zone interne et au moins une zone conductrice de compensation est aménagée dans cette zone interne.
Avantageusement, le premier bobinage secondaire et le deuxième bobinage secondaire comportent chacun des mailles orientées positivement et négativement en fonction du sens de circulation du courant circulant dans ces mailles et au moins une zone conductrice de compensation est positionnée pour réduire la contribution au signal d’une maille positive ou négative d’au moins un bobinage secondaire.
Selon un exemple de réalisation, le premier bobinage secondaire et le deuxième bobinage secondaire comportent des mailles orientées positivement et négativement en fonction du sens de circulation du courant circulant dans ces mailles et au moins une zone conductrice de compensation est positionnée pour réduire la contribution d’une part au premier signal d’une maille positive ou négative du premier bobinage secondaire et d’autre part, au deuxième signal d’une maille positive ou d’une maille négative du deuxième bobinage secondaire.
Selon un autre exemple de réalisation, le capteur comporte plusieurs zones conductrices de compensation.
Par exemple, le capteur comporte plusieurs zones conductrices de compensation aménagées de manière symétrique.
De manière avantageuse, les bobinages secondaires présentent des longueurs sensiblement identiques.
La est une vue schématique d’un exemple de réalisation d’un capteur de position de l’art antérieur, de type rotatif.
Les données relatives au courant électriques sont, par exemple, la tension, la puissance ou l’intensité du courant.
Pour mesurer les données relatives au courant électrique, le dispositif 1 comprend un appareil de mesure 5, qui mesure les données électriques reçues au niveau de la prise 10 et/ou 11 ou directement aux bornes de la batterie ou dans la borne de recharge si le dispositif 1 est directement intégré à la borne 2 ou à la batterie 3.
Le dispositif 1 comprend également, conformément à l’invention, une mémoire 6, laquelle comporte au moins :
- un journal 60, dans lequel sont enregistrées, par exemple à des intervalles de temps réguliers, les données relatives au courant électrique et qui sont mesurées par l’appareil de mesure 5, et
- un ensemble de données théoriques, préalablement enregistrées dans une partie de mémoire 61, qui correspond à un ensemble de données de charge que l’on pourrait ou devrait constater normalement lors d’une recharge de batterie ou lors d’une décharge de batterie.
Cet ensemble de données théoriques dépend du type de batterie à recharger et est enregistré au préalable de toute utilisation du dispositif 1. Il peut être également mis à jour, de façon connue par l’homme du métier, par exemple en équipant le dispositif d’une unité de commande de mise à jour et en équipant le dispositif d’un port USB ou d’une antenne connectée au réseau basse fréquence Lora ou Wifi, permettant la mise à jour des données de la partie de mémoire 61 ainsi que la transmission de ces données en local via un port USB, Bluetooth ou WIFI, ou à distance par Internet ou via le protocole de communication Lora, notamment.
Il est à noter, en effet, que suivant le type de batterie au Lithium et sa capacité, la recharge doit se faire plus ou moins suivant un modèle prédéterminé : par exemple, dans un premier temps, la puissance du courant électrique transmis à la batterie par la borne présente une forte intensité de courant, pour permettre de recharger la batterie le plus rapidement possible, dans un intervalle de temps limité. En charge rapide, on peut prévoir que la batterie soit rechargée à 80% de sa capacité dans un temps compris entre 20 minutes et 2 heures, pour une batterie qui normalement se charge totalement dans un intervalle de temps compris entre 8 et 12 heures. Une fois les 80% de charge atteints, la recharge de la batterie passe en charge lente, avec une tension constante, pour limiter notamment la montée en température de la batterie 3.
Le niveau de charge de la batterie est identifié par un système électronique compris dans la borne et/ ou dans le dispositif conforme à l’invention.
Lors de la charge de la batterie, les données théoriques de la partie de mémoire 61 sont comparées avec les données électriques mesurées par le dispositif 1 grâce à un module intelligent 7.
Le module intelligent 7 est capable de détecter si la puissance, la tension ou l’intensité du courant correspond à sensiblement plus ou moins de 25 % (ou correspond à plus ou moins 25%) de la valeur de puissance, tension ou intensité théorique qui devrait être constatée en fonction du temps de charge.
Le module intelligent est également capable de détecter si la puissance de charge, la tension ou l’intensité du courant est inférieure à -5 % (ou sensiblement inférieure à 5%) de ce qui devrait être constatée lors de la décharge de la batterie.
En effet, le module intelligent 7 prend également en considération la décharge de la batterie 3 qui se produit lorsque la batterie est totalement chargée et qui permet de laisser la batterie reliée à la borne de recharge sans que la batterie 3 ne soit endommagée ou sans qu’elle ne surchauffe.
Si le module intelligent détecte des variations plus importantes que 25% lors de la charge (ou -5% lors de la décharge), voir des pic de tension ou d’intensité ou de puissance délivrée, alors il transmet un signal d’alerte à un module de commande 8, que comporte également le dispositif 1 conforme à l’invention, qui peut commander une action préventive sur la batterie, sur le véhicule comportant la batterie ou sur l’installation comprenant la borne de recharge pour éviter que la batterie ne s’enflamme et avant que la batterie ne s’enflamme.
Pour ce faire, le module de commande 8 communique avec un système de mise en sécurité incendie (par exemple) ou tout autre appareil de mise en sécurité du véhicule qui comporte la batterie, cet appareil de mise en sécurité étant distant du dispositif 1.
Cette communication peut se faire par Wifi, technologie LoRa Wan ou Bluetooth, de façon connue en soit, grâce à une émetteur/récepteur 9 que comporte également le dispositif 1 (voir ).
L’émetteur/récepteur 9 peut également servir à transmettre à distance les données enregistrées dans le journal de données 60.
Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un procédé de surveillance destiné à être mis en œuvre (automatiquement) dans un véhicule comprenant :
- une batterie comportant au moins un module de cellules propres à stocker de l’énergie électrique et ayant chacune une tension cellulaire propre à être mesurée, et
- un dispositif d’interface ayant des états ouvert et fermé propres respectivement à interdire et permettre la délivrance d’un courant de décharge par un module (de cellules).
Ce procédé de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend une étape dans laquelle, lorsqu’au moins 50% des cellules d’au moins un module font l’objet d’une diminution de leur tension cellulaire supérieure à un seuil pendant une durée choisie alors que le dispositif d’interface est dans son état ouvert, on génère une alerte demandant à des passagers du véhicule de quitter ce dernier.
Grâce à l’invention, on peut désormais détecter de façon fiable un court-circuit au niveau d’un module de cellules par la diminution progressive de la tension cellulaire de chacune de ces cellules qui est représentative d’une décharge de ces dernières supérieure à leur autodécharge quand le dispositif d’interface est dans son état ouvert.
- dans son étape, l’alerte peut aussi déclencher une génération par un module de communication présent dans le véhicule d’une communication choisie et propre à requérir l’intervention d’un service de secours ;
- dans son étape, on peut générer l’alerte lorsqu’en outre la diminution est sensiblement constante pendant la durée choisie ;
- dans son étape, on peut générer l’alerte lorsqu’en outre une perte d’isolement de la batterie a été détectée alors que le dispositif d’interface est dans son état ouvert ;
- dans son étape, le seuil peut être compris entre 3 mV et 10 mV ;
- dans son étape, la durée choisie peut être comprise entre 35 mn et 45 mn.
L’invention propose également un produit programme d’ordinateur comprenant un jeu d’instructions qui, lorsqu’il est exécuté par des moyens de traitement, est propre à mettre en œuvre un procédé de surveillance du type de celui présenté ci-avant, dans un véhicule comprenant une batterie comportant au moins un module de cellules propres à stocker de l’énergie électrique et ayant chacune une tension cellulaire propre à être mesurée, et un dispositif d’interface ayant des états ouvert et fermé propres respectivement à interdire et permettre la délivrance d’un courant de décharge par un module (de cellules), pour surveiller un fonctionnement de la batterie pour détecter un court-circuit interne dû à une présence de liquide.
Ce dispositif de surveillance se caractérise par le fait qu’il comprend au moins un processeur et au moins une mémoire agencés pour effectuer les opérations consistant, lorsqu’au moins 50% des cellules d’au moins un module font l’objet d’une diminution de leur tension cellulaire supérieure à un seuil pendant une durée choisie alors que le dispositif d’interface est dans son état ouvert, à déclencher une génération d’une alerte demandant à des passagers du véhicule de quitter ce dernier.
Dans l'exemple représenté en , la matrice 501 comprend des valeurs de quatre paramètres de configuration de filtres de Kalman correspondant à cinq états différents du système. Ainsi, la matrice 501 comprend quatre colonnes et cinq lignes.
Les quatre paramètres sont les suivants : - un paramètre représentant une matrice de covariance de bruits de mesures liées aux pseudodistances fournies par le dispositif de positionnement par satellites du système ; - un paramètre représentant une matrice de covariance de bruits de mesures liées aux fréquences Doppler fournies par le dispositif de positionnement par satellites du système ; - un paramètre représentant une matrice de covariance de bruits liés au procédé, et liée à l'extrapolation de l'estimation de la position de l'utilisateur du système ; et - un paramètre représentant une matrice de covariance bruits liés au procédé, et liée à l'extrapolation de l'estimation de la vitesse de l'utilisateur du système.
Les cinq états sont les suivants : - un état N représentant un état de base du système ; - un état S représentant un état immobile du système ; - un état T représentant un état du système dans lequel le système a une trajectoire courbe ; - un état A représentant un état d'accélération du système ; et - un état U représentant un état indéterminé du système.
En , chaque cellule de la matrice 501 représente la valeur d'un des paramètres précédemment cités pour un état du système précédemment cité. Plus particulièrement, chaque cellule de la matrice 501 est donnée par la forme mathématique suivante :
dans laquelle : - A est le paramètre, c'est-à-dire l'un des paramètres , , ou décrits précédemment ; et - X est l'état du système, c'est-à-dire l'un des états N, S, T, A ou U décrits précédemment.
La représente un exemple de mise en oeuvre d'un mode de fonctionnement 600 d'un module de calcul du système, du type du module de calcul 201-3 et du système 200 décrits en relation avec la .
Dans l'exemple particulier de la figure 6, le module de calcul met en oeuvre un filtre de Kalman en utilisant les paramètres , , ou décrits en relation avec la pour déterminer la position et la vitesse du système.
Le mode de fonctionnement 600 comprend deux séries d'étapes 610 (VELOCITY CALC) et 620 (POSITION CALC). La série d'étapes 610 permet de déterminer la vitesse du système, et la série d'étapes 620 permet de déterminer la position du système. Selon un mode de réalisation, la série d'étapes 610 est mise en oeuvre avant la série d'étapes 620.
A une étape initiale 611 (Extrapolate State) de la série d'étape 610, le module de calcul extrapole la valeur de la vitesse du système. La valeur de la variation de la vitesse autorisée peut être modulée en utilisant le paramètre .
A une étape 612 (Calc H Matrix), successive à l'étape 611, une matrice d'observation du système, généralement appelée matrice H d'un filtre de Kalman, est calculée. La matrice H est dépendante de la géométrie du système, c'est-à-dire principalement des positions instantanées estimées du système et du satellite.
A une étape 613 (Calc Freq Error), successive à l'étape 612, une fréquence d'erreur est déterminée. Cette erreur de fréquence est la différence entre la fréquence de mesure pour la position instantanée par satellite fournie par le dispositif GNSS and une fréquence prédite générée par la combinaison de la vitesse de l'utilisateur du système et de la vitesse du satellite.
A une étape 614 (Calc R Matrix), successive à l'étape 613, le paramètre est fourni au module de calcul pour calculer une matrice de bruits de mesures. Une telle matrice détermine le niveau de confiance de la fréquence de mesure et la façon dont elle influence l'estimation de la vitesse.
A une étape 615 (Calc K Matrix), successive à l'étape 614, une matrice de gain du filtre de Kalman, généralement appelée matrice K, est calculée est utilisant la matrice de mesure de bruit déterminée à l'étape précédente.
A une étape 616 (Update Vel State), successive à l'étape 615, une estimation de la vitesse du système est calculée, et mise à jour. Cette valeur est utilisée, en outre, pour déterminer la position du système dans la série d'étapes 620. La mise à jour de la vitesse est dépendante de la fréquence d'erreur calculée à l'étape 613, de la matrice de mesure du bruit calculée à l'étape 614, et du gain de la matrice calculée à l'étape 615.
A une étape 617 (Update P Cov Matrix), successive à l'étape 616, le module de calcul utilise la valeur mise à la jour de la vitesse du système pour mettre à jour la matrice de covariance de l'erreur P du filtre de Kalman.
Concernant l'estimation de la position du système, à une étape initiale 621 (Extrapolate State) de la série d'étape 620, le module de calcul extrapole la valeur de la position du système. La valeur de la variation de position autorisée est modulée en utilisant le paramètre .
La carte de paiement peut obtenir suffisamment d'énergie du téléphone couplé (par le biais d'une collecte de puissance dans le champ électromagnétique généré) pour achever la deuxième phase.
Selon une autre possibilité, la carte de paiement peut attendre la connexion suivante à un terminal de paiement ou à un guichet automatique bancaire (ATM) pour achever la deuxième phase en obtenant les paires et en construisant la référence biométrique.
Dans certains modes de réalisation, le dispositif portable peut être une carte de paiement ayant à la fois des caractéristiques de contact et sans contact (c'est-à-dire une carte combi). Le dispositif portable peut être apte à détecter la survenue de l'événement prédéterminé en comparant le nombre de données biométriques candidates stockées à un second seuil qui peut être défini sur 4 ou 14 par exemple. Ensuite, la carte de paiement peut rejeter volontairement une transaction de paiement sans contact en cours de réalisation avec un terminal couplé pour forcer le terminal couplé à établir une connexion filaire entre le serveur bancaire et la carte de paiement. Ainsi, la carte de paiement peut demander au serveur bancaire d'envoyer ses paires par l'intermédiaire de la connexion filaire.
Dans certains modes de réalisation, pendant chaque transaction de la première phase, le dispositif portable peut essayer d'authentifier l'utilisateur en vérifiant le PIN entré par l'intermédiaire de l'interface utilisateur du terminal couplé et de stocker dans l'indicateur généré pendant la transaction une valeur reflétant si l'utilisateur a été authentifié avec succès pendant la transaction. Dans un tel cas, le dispositif portable reste indépendant du serveur distant pour l'authentification d'utilisateur.
De cette façon, le dispositif portable peut détecter la survenue de l'événement prédéterminé en comparant le nombre de données biométriques candidates stockées (ou le nombre d'indicateurs reflétant une authentification d'utilisateur couronnée de succès) à un seuil prédéfini pour démarrer la deuxième phase et en construisant la référence biométrique sans exiger que des données soient téléchargées d'un serveur distant vers le dispositif portable.
Dans certains modes de réalisation, un premier lot de données biométriques candidates capturées pendant des transactions où un utilisateur est authentifié par le serveur distant et un second lot de données biométriques candidates capturées pendant des transactions où un utilisateur est authentifié par le dispositif portable peuvent être utilisés pour construire la référence biométrique pendant la deuxième phase.
Dans certains modes de réalisation, le procédé peut comprendre une troisième phase qui est postérieure à la deuxième phase. Pendant la troisième phase, le dispositif portable peut capturer une ou plusieurs données biométriques candidates supplémentaires et les stocker avec des indicateurs associés. Ensuite le dispositif portable peut identifier qu'une nouvelle liste de données biométriques candidates supplémentaires dont l'indicateur attribué indique que l'utilisateur a été authentifié avec succès est identifiée et affiner (par exemple mettre à jour) la référence biométrique 51 existante à l'aide de données biométriques candidates supplémentaires appartenant à la nouvelle liste. Ainsi, le dispositif portable peut améliorer la référence biométrique en tenant compte de données biométriques candidates supplémentaires capturées pendant un processus d'authentification de l'utilisateur par le biais de données capturées par le capteur 14.
La montre une architecture donnée à titre d'exemple d'un dispositif portable 10 selon un exemple de l'invention.
Dans cet exemple, le dispositif portable 10 est une carte à puce de paiement prévue pour être couplée à un terminal de paiement pour mettre en œuvre des transactions de paiement.
La carte de paiement 10 comprend à la fois une interface de communication physique 15 destinée à communiquer en mode de contact avec des terminaux de paiement et une interface de communication physique 16 destinée à communiquer en mode sans contact avec un appareil sans contact comme un téléphone.
La carte de paiement 10 comprend un capteur biométrique 14 qui peut être un lecteur d'empreinte digitale.
La carte de paiement 10 comprend une unité de surveillance matérielle 13 destinée à surveiller le capteur et une puce sécurisée matérielle 12 comportant un système d'exploitation 52. L'unité de surveillance 13 comprend un processeur matériel 61 apte à exécuter un algorithme anti-usurpation 62 pour détecter de fausses données biométriques capturées. L'élément sécurisé 12 comprend un processeur matériel 53 apte à exécuter un algorithme de concordance 54 pour de vérifier si une donnée biométrique capturée est suffisamment proche de la référence biométrique. La puce sécurisée 12 et l'unité de surveillance matérielle 13 sont reliées par un bus et aptes à échanger des données.
La puce sécurisée 12 est reliée aux deux interfaces de communication 15 et 16 et apte à échanger des données avec l'extérieur.
Dans certains modes de réalisation, la puce sécurisée 12 et l'unité de surveillance 13 peuvent être fusionnées en un composant matériel unique.
Le système d'exploitation 52 est configuré pour mettre en œuvre une première phase pendant laquelle une pluralité de transactions entre un ou plusieurs terminaux et le dispositif portable sont effectuées. Pendant chaque transaction de cette pluralité de transactions, le dispositif portable est configuré pour capturer une donnée biométrique candidate 60 à partir d'un identificateur de sujet de l'utilisateur 50 par le biais du capteur biométrique 14. La donnée biométrique candidate 60 peut être traitée et envoyée à la puce sécurisée 12. Ensuite le système d'exploitation 52 attribue un indicateur 58 à la donnée biométrique candidate capturée. L'indicateur permet de déterminer si l'utilisateur a été authentifié avec succès pendant ladite transaction. Le système d'exploitation 52 stocke la donnée biométrique candidate 60 et son indicateur attribué dans la mémoire non volatile 11 du dispositif portable.
Le système d'exploitation 52 est configuré pour mettre en œuvre une deuxième phase qui est postérieure à la première phase. Pendant la deuxième phase, lors d'une détection d'un événement prédéterminé, le système d'exploitation 52 est configuré pour identifier une liste de données biométriques candidates (parmi les données biométriques candidates stockées pendant la première phase) dont l'indicateur attribué reflète le fait que l'utilisateur a été authentifié avec succès et pour construire la référence biométrique uniquement à l'aide de données biométriques candidates appartenant à la liste identifiée.