FR3035709A1 - METHOD FOR REGULATING A HEATING AND / OR AIR CONDITIONING APPARATUS BASED ON ACTIVITY LEVEL AND ASSOCIATED HEATING AND / OR AIR CONDITIONING APPARATUS - Google Patents
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Abstract
L'invention porte sur un procédé de régulation d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) en fonction du niveau d'activité des occupants, l'appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) comprenant un moyen de chauffage et/ou de climatisation (2), un module de régulation (3) relié à un moyen de sonde de température (4) et à un moyen de capteur d'activité des occupants (6), caractérisé par le fait que le procédé comprend la mesure par le moyen de capteur d'activité (6) de la quantité d'activité des occupants pour un intervalle de mesure prédéterminé, la détermination du niveau d'activité parmi un ensemble de niveaux d'activité prédéfinis en fonction de la quantité d'activité mesurée par le moyen de capteur d'activité (6) pour l'intervalle de mesure courant, l'ajout à l'instruction de température d'un facteur correctif associé au niveau d'activité déterminé, et l'envoi pendant l'intervalle de mesure suivant de l'instruction de température corrigée au module de régulation (3). L'invention porte également sur un appareil de chauffage et/ou de climatisation (1) mettant en œuvre ledit procédé.The invention relates to a method of regulating a heating and / or air-conditioning apparatus (1) according to the level of activity of the occupants, the heating and / or air-conditioning apparatus (1) comprising a means of heating and / or air-conditioning unit (2), a control module (3) connected to a temperature sensor means (4) and to an occupancy activity sensor means (6), characterized in that the method comprises measuring by the activity sensor means (6) the amount of occupant activity for a predetermined measurement interval, determining the activity level among a set of predefined activity levels as a function of the quantity measured by the activity sensor means (6) for the current measurement interval, adding to the temperature instruction a corrective factor associated with the determined activity level, and sending during the next measurement interval of the temperature instruction corrected to the control module (3). The invention also relates to a heating and / or air conditioning apparatus (1) implementing said method.
Description
1 PROCEDE DE REGULATION D'UN APPAREIL DE CHAUFFAGE ET/OU DE CLIMATISATION EN FONCTION DU NIVEAU D'ACTIVITE ET APPAREIL DE CHAUFFAGE ET/OU DE CLIMATISATION ASSOCIE La présente invention concerne le domaine de la régulation des appareils de chauffage et/ou de climatisation, et porte en particulier sur un procédé de régulation d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation en fonction du niveau d'activité des occupants d'une pièce dans laquelle est disposé l'appareil de chauffage et/ou de climatisation et sur un appareil de chauffage et/ou de climatisation associé. Les appareils de chauffage et/ou de climatisation existants permettent de maintenir avec plus ou moins de 15 performance une température constante dans une ou plusieurs pièces d'un bâtiment à un niveau réglé par l'utilisateur. Plus la température est stable (notamment par les critères d'amplitude et de dérive, encadrés par la norme du cahier des charges du Laboratoire Central des Industries 20 Electriques (LCIE) 103-13), plus le confort de l'utilisateur est important. Il est bien connu que la présence humaine influe sur la température d'une pièce, ce qui perturbe la stabilité de la température de la pièce et génère un 25 inconfort des occupants de la pièce. En effet, une personne dégage plus de 80 W en situation de repos et jusqu'à 400 W en situation active, ce qui entraîne une élévation de la température dans la pièce, ce dégagement de chaleur étant également fonction du nombre de personnes présentes dans la 30 pièce et pouvant ainsi atteindre des puissances significatives de chauffe de la pièce. Cependant, un appareil de chauffage et/ou de climatisation existant ne prendra en compte cet échauffement de la pièce qu'une fois 3035709 2 qu'il sera assez important et que cette chaleur sera homogène dans toute la pièce afin que la sonde de température de l'appareil détecte cet échauffement, ce qui entraîne un retard dans la réaction de l'appareil par 5 rapport à cet échauffement imprévu. Par conséquent, il convient de prendre en compte ces valeurs de puissance de chauffage de la pièce pour adapter la régulation des appareils de chauffage et/ou de climatisation afin d'apporter un confort optimal aux 10 occupants en évitant une surchauffe de la pièce due à la puissance dégagée par les occupants, en anticipant cette puissance dégagée, afin d'adapter le régime de fonctionnement de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation au plus près du besoin des utilisateurs.The present invention relates to the field of the regulation of heating and / or air conditioning apparatus and apparatus. , and relates in particular to a method of regulating a heating and / or air conditioning apparatus according to the activity level of the occupants of a room in which the heating and / or air conditioning apparatus is arranged and on an associated heating and / or air conditioning apparatus. Existing heating and / or air-conditioning apparatus makes it possible to maintain with more or less performance a constant temperature in one or more rooms of a building at a level set by the user. The more the temperature is stable (in particular by the amplitude and drift criteria, governed by the standard specifications of the Central Laboratory of Electrical Industries (LCIE) 103-13), the greater the comfort of the user is important. It is well known that human presence influences the temperature of a room, which disturbs the stability of the room temperature and generates discomfort to the occupants of the room. In fact, a person releases more than 80 W in a rest situation and up to 400 W in an active situation, which leads to a rise in the temperature in the room, this heat release being also a function of the number of people present in the room. 30 piece and can thus achieve significant powers of heating the room. However, an existing heater and / or air conditioning will only take into account this heating of the room once it will be large enough and that this heat will be homogeneous throughout the room so that the temperature probe of the apparatus detects this heating, which causes a delay in the reaction of the apparatus with respect to this unexpected heating. Therefore, these room heating power values must be taken into account in order to adapt the regulation of the heating and / or air-conditioning units in order to provide optimum comfort to the occupants by avoiding overheating of the room due to the power released by the occupants, anticipating this power output, in order to adapt the operating mode of the heater and / or air conditioning closer to the needs of users.
La présente invention vise à résoudre les inconvénients de l'état antérieur de la technique, en proposant un procédé de régulation d'un appareil de chauffage et/ou de climatisation en fonction du niveau d'activité des occupants, une étape du procédé consistant à ajouter un facteur correctif à l'instruction de température selon un niveau d'activité déterminé en fonction de la quantité d'activité mesurée par un moyen de capteur d'activité associé à l'appareil de chauffage et/ou de climatisation, disposé sur l'appareil de chauffage et/ou de climatisation ou relié à celui-ci, la correction de l'instruction de température étant réalisée à un intervalle de mesure prédéterminé compris entre 2 minutes et 3 minutes, le confort de l'utilisateur étant ainsi amélioré par modification de l'instruction de température en fonction du niveau d'activité des occupants à un intervalle de mesure court, ce qui permet une amélioration de la réactivité de la régulation en anticipant le temps de montée de température induit par les occupants et rend 3035709 3 robuste la détection d'activité, tout en évitant le surcoût engendré par une surveillance en temps réel. La présente invention propose également un appareil de chauffage et/ou de climatisation comprenant un 5 moyen de capteur d'activité et un module de correction d'instruction de température mettant en oeuvre ledit procédé selon la présente invention. La présente invention a donc pour objet un procédé de régulation d'un appareil de chauffage et/ou de 10 climatisation en fonction du niveau d'activité des occupants dans la pièce où est installé l'appareil de chauffage et/ou de climatisation, l'appareil de chauffage et/ou de climatisation comprenant un moyen de chauffage et/ou de climatisation, un module de régulation relié à un 15 moyen de sonde de température et à un moyen de capteur d'activité des occupants, le module de régulation étant configuré pour comparer la température ambiante mesurée par le moyen de sonde de température à une instruction de température entrée par un utilisateur puis envoyer une 20 consigne de température au moyen de chauffage et/ou de climatisation de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation selon le résultat de comparaison, caractérisé par le fait que le procédé comprend : - la mesure par le moyen de capteur d'activité de la 25 quantité d'activité des occupants pour un intervalle de mesure prédéterminé, l'intervalle de mesure prédéterminé étant périodique et compris entre 2 minutes et 3 minutes ; - la détermination du niveau d'activité, parmi un 30 ensemble de niveaux d'activité prédéfinis, en fonction de la quantité d'activité mesurée par le moyen de capteur d'activité pour l'intervalle de mesure courant ; 3035709 4 - l'ajout à l'instruction de température d'un facteur correctif associé au niveau d'activité déterminé ; et - l'envoi, pour l'intervalle de mesure suivant, de l'instruction de température corrigée au module de 5 régulation. Le moyen de chauffage et/ou de climatisation peut être un corps de chauffe, une pompe à chaleur et/ou une batterie froide, sans que cette énumération soit limitative.The present invention aims at solving the drawbacks of the prior art by proposing a method of regulating a heating and / or air conditioning apparatus according to the level of activity of the occupants, a step of the method consisting in adding a corrective factor to the temperature instruction according to a determined activity level according to the amount of activity measured by an activity sensor means associated with the heating and / or air conditioning apparatus disposed on the heating and / or air-conditioning unit or connected thereto, the correction of the temperature instruction being carried out at a predetermined measuring interval of between 2 minutes and 3 minutes, the comfort of the user thus being improved by modification of the temperature instruction according to the activity level of the occupants at a short measurement interval, which allows an improvement of the reactivity of the regulator By making it possible to anticipate the time of rise in temperature induced by the occupants and makes the detection of activity robust, while avoiding the additional cost generated by real-time monitoring. The present invention also provides a heating and / or air conditioning apparatus comprising an activity sensor means and a temperature instruction correction module embodying said method according to the present invention. The subject of the present invention is therefore a method of regulating a heating and / or air conditioning apparatus according to the level of activity of the occupants in the room where the heating and / or air-conditioning apparatus is installed. heating and / or air conditioning apparatus comprising a heating and / or air conditioning means, a regulation module connected to a temperature sensor means and an occupant activity sensor means, the regulation module being configured to compare the ambient temperature measured by the temperature probe means with a temperature instruction entered by a user and then send a temperature setpoint to the heating and / or air conditioning means of the heater and / or air conditioner according to the comparison result, characterized in that the method comprises: - the measurement by the activity sensor means of the amount of occupant activity for a predetermined measurement interval, the predetermined measurement interval being periodic and between 2 minutes and 3 minutes; determining the activity level from a set of predefined activity levels as a function of the amount of activity measured by the activity sensor means for the current measurement interval; 3035709 4 - the addition to the temperature instruction of a corrective factor associated with the determined activity level; and sending, for the next measurement interval, the corrected temperature instruction to the control module. The heating and / or air conditioning means may be a heating body, a heat pump and / or a cold battery, without this enumeration being limiting.
10 Le module de régulation peut être un régulateur comprenant l'un parmi un processeur, un microprocesseur, un microcontrôleur, un processeur de signaux numériques (DSP), ou un composant logique programmable de type matrice prédiffusée programmable (FPGA) ou composant à application 15 spécifique (ASIC), et de la mémoire, de préférence un régulateur de type PID (proportionnel-intégral-dérivé). Ainsi, l'instruction de température entrée par l'utilisateur est corrigée d'un facteur correctif afin de prendre en compte le niveau d'activité des occupants, 20 c'est-à-dire la puissance dégagée par les occupants, ce qui permet d'anticiper un inconfort des occupants et d'augmenter la réactivité de la régulation. Cela permet d'adapter le régime de fonctionnement de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation au plus 25 près du besoin de l'utilisateur, et de maintenir le même niveau de confort quels que soient le nombre et l'activité des occupants dans la pièce où est installé ledit appareil. Cette solution anticipe un apport de chaleur provenant des occupants qui serait détecté bien plus 30 tardivement par le moyen de sonde de température, ce qui permet d'éviter un inconfort des occupants dû à une température trop importante dans la pièce.The control module may be a controller comprising one of a processor, a microprocessor, a microcontroller, a digital signal processor (DSP), or a Programmable Gate Array (FPGA) programmable logic component or application component. specific (ASIC), and memory, preferably a PID (proportional-integral-derivative) type regulator. Thus, the temperature instruction entered by the user is corrected by a corrective factor in order to take into account the activity level of the occupants, that is to say the power released by the occupants, which allows anticipate occupant discomfort and increase the responsiveness of regulation. This makes it possible to adapt the operating mode of the heating and / or air conditioning apparatus to the maximum of the user's need, and to maintain the same level of comfort regardless of the number and activity of the occupants. in the room where the appliance is installed. This solution anticipates a heat input from the occupants which would be detected much later by means of a temperature sensor, which makes it possible to avoid occupant discomfort due to a too high temperature in the room.
3035709 5 De plus, l'intervalle de mesure très court permet d'éviter toute fausse détection de niveau d'activité, le module de correction d'instruction de température vérifiant pour chaque intervalle de mesure si la correction est 5 appropriée à l'activité détectée, ce qui permet d'augmenter la réactivité de la régulation en anticipant le temps de montée de température induit par les occupants, et ce qui rend robuste la détection d'activité. En outre, du fait que la détection n'est pas en temps réel, le coût et la 10 consommation des capteurs sont réduits. Les intervalles de mesure sont de préférence contigus. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le moyen de capteur d'activité est un ou 15 plusieurs parmi un capteur de mouvement infrarouge, un capteur de mouvement à ultrasons, un capteur de mouvement à balayage laser, un capteur de mouvement à hyperfréquence, une caméra associée à un dispositif de traitement d'images, un capteur de 002, un capteur de bruit, un capteur 20 d'humidité, un capteur volumétrique et un capteur de champ radio fréquence. Ainsi, chacun de ces types de capteur est apte à mesurer la quantité d'activité des occupants dans la pièce. Le moyen de capteur d'activité peut être disposé 25 sur ou intégré à l'appareil de chauffage/climatisation ou externe et associé à celui-ci par une liaison de communication filaire ou sans fil de type Wifi Wimax ®, Zigbee ®, ou tout autre protocole de communication sans fil équivalent.In addition, the very short measurement interval makes it possible to avoid any false activity level detection, the temperature instruction correction module checking for each measurement interval whether the correction is appropriate for the activity. detected, which increases the responsiveness of the regulation by anticipating the time of rise in temperature induced by the occupants, and which makes robust the detection of activity. In addition, because the detection is not real-time, the cost and the consumption of the sensors are reduced. The measurement intervals are preferably contiguous. According to a particular feature of the invention, the activity sensor means is one or more of an infrared motion sensor, an ultrasonic motion sensor, a laser scanning motion sensor, a microwave motion sensor, a camera associated with an image processing device, a 002 sensor, a noise sensor, a humidity sensor, a volumetric sensor and a radio frequency field sensor. Thus, each of these types of sensor is able to measure the amount of occupant activity in the room. The activity sensor means may be disposed of or integrated with and associated with the heater / air conditioner and associated thereto by a Wimax®, Zigbee® or Wimax® wireless or wired communication link. other equivalent wireless communication protocol.
30 Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'ensemble de niveaux d'activité prédéfinis comprend un niveau d'activité faible, un niveau d'activité moyenne et un niveau d'activité forte, le facteur correctif 3035709 6 associé au niveau d'activité faible étant nul, le facteur correctif associé au niveau d'activité moyenne étant de 0,5°C, et le facteur correctif associé au niveau d'activité forte étant de -1°C.According to a particular characteristic of the invention, the set of predefined activity levels comprises a low activity level, a medium activity level and a strong activity level, the corrective factor associated with the level of activity. low activity being zero, the corrective factor associated with the average activity level being 0.5 ° C, and the corrective factor associated with the strong activity level being -1 ° C.
5 On suppose ici que la densité de flux thermique de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation est de 100 W/m2 (dimensionnement généralement proposé pour les appareils traditionnels). Ainsi, en fonction de la quantité d'activité 10 mesurée par le moyen de capteur d'activité, le module de correction d'instruction de température détermine un niveau d'activité parmi les trois niveaux d'activité susmentionnés, chaque niveau d'activité étant associé à un facteur correctif prédéfini, de telle sorte que plus 15 l'activité détectée est élevée, c'est-à-dire plus la chaleur dégagée par les occupants est élevée, plus le facteur correctif est important afin de prendre en compte cette chaleur dégagée. Le schéma de correction est ainsi simple et peu coûteux à mettre en oeuvre, tout en étant 20 robuste. Il est à noter que l'ensemble de niveaux d'activité prédéfinis pourrait comprendre au moins quatre niveaux d'activité, sans s'écarter du cadre de la présente invention.It is assumed here that the thermal flux density of the heating and / or air conditioning apparatus is 100 W / m 2 (dimensioning generally proposed for traditional apparatus). Thus, depending on the amount of activity measured by the activity sensor means, the temperature instruction correction module determines a level of activity among the above-mentioned three activity levels, each activity level. being associated with a predefined corrective factor, so that the higher the detected activity, ie the higher the heat generated by the occupants, the greater the corrective factor is in order to take into account this heat released. The correction scheme is thus simple and inexpensive to implement, while being robust. It should be noted that the set of predefined activity levels could comprise at least four levels of activity, without departing from the scope of the present invention.
25 Les facteurs correctifs susmentionnés pourraient également prendre d'autres valeurs, sans s'écarter du cadre de la présente invention. L'homme du métier pourra ainsi adapter les valeurs des facteurs correctifs en fonction du nombre de niveaux d'activité dans l'ensemble de niveaux 30 d'activité prédéfinis. Selon une caractéristique particulière de l'invention, l'intervalle de mesure est de 2 minutes, les intervalles de mesure étant de préférence contigus.The aforementioned corrective factors could also take other values, without departing from the scope of the present invention. Those skilled in the art will thus be able to adjust the values of the corrective factors according to the number of activity levels in the set of predefined activity levels. According to a particular characteristic of the invention, the measurement interval is 2 minutes, the measurement intervals preferably being contiguous.
3035709 7 Ainsi, cet intervalle de temps de 2 minutes permet d'obtenir une bonne réactivité de la régulation et une détection robuste de l'activité, tout en évitant au module de correction d'instruction de température de 5 déterminer en temps réel le facteur correctif à appliquer afin d'économiser de la puissance de calcul. Selon une caractéristique particulière de l'invention, lorsque le moyen de capteur d'activité est un capteur de mouvement infrarouge, le niveau d'activité 10 faible est déterminé lorsque le nombre de détections de mouvement réalisées pendant l'intervalle de mesure par le capteur de mouvement infrarouge est inférieur à 500, le niveau d'activité moyenne est déterminé lorsque le nombre de détections de mouvement réalisées pendant l'intervalle 15 de mesure par le capteur de mouvement infrarouge est compris entre 500 inclus et 1000 inclus, et le niveau d'activité forte est déterminé lorsque le nombre de détections de mouvement réalisées pendant l'intervalle de mesure par le capteur de mouvement infrarouge est supérieur 20 à 1000. Le capteur de mouvement infrarouge renvoie des impulsions, dont le nombre est fonction de l'amplitude du mouvement détecté. Ces impulsions sont ensuite traitées en fonction de leur nombre en tant que nombre de détections de 25 mouvement. En effet, plus les impulsions sont nombreuses, plus il y a de mouvement dans la pièce, et donc plus la puissance dégagée dans la pièce est importante. Les impulsions renvoyées par le capteur infrarouge sont donc comptées par le module de correction d'instruction de 30 température afin de déterminer le niveau d'activité des occupants selon la logique susmentionnée. Une largeur d'impulsion de base est associée, en fonction du capteur, à une détection. Des détections très rapprochées peuvent 3035709 8 générer des impulsions contiguës formant une seule impulsion détectée, auquel cas le nombre de détections sera déterminé comme étant la largeur de l'impulsion détectée par la largeur d'impulsion de base.Thus, this time interval of 2 minutes makes it possible to obtain a good reactivity of the regulation and a robust detection of the activity, while avoiding the temperature instruction correction module to determine in real time the factor. fix to apply in order to save computing power. According to a particular characteristic of the invention, when the activity sensor means is an infrared motion sensor, the low activity level is determined when the number of motion detections made during the measurement interval by the sensor. If the infrared movement rate is less than 500, the average activity level is determined when the number of motion detections made during the measurement interval by the infrared motion sensor is between 500 inclusive and 1000 inclusive, and the level of activity is as follows. The strong activity is determined when the number of motion detections made during the measurement interval by the infrared motion sensor is greater than 1000. The infrared motion sensor returns pulses, the number of which depends on the amplitude of the motion. motion detected. These pulses are then processed according to their number as the number of motion detections. Indeed, the more pulses are, the more movement in the room, and therefore more power in the room is important. The pulses returned by the infrared sensor are therefore counted by the temperature instruction correction module in order to determine the activity level of the occupants according to the aforementioned logic. A basic pulse width is associated, depending on the sensor, with a detection. Very close detections can generate contiguous pulses forming a single detected pulse, in which case the number of detections will be determined as being the width of the pulse detected by the base pulse width.
5 Il est à noter que les intervalles de nombres de détections de mouvement pourraient également prendre d'autres valeurs, sans s'écarter du cadre de la présente invention. La présente invention a également pour objet un 10 appareil de chauffage et/ou de climatisation comprenant un moyen de chauffage et/ou de climatisation, un module de régulation relié à un moyen de sonde de température, le module de régulation étant configuré pour comparer la température ambiante mesurée par le moyen de sonde de 15 température à une instruction de température entrée par un utilisateur puis envoyer une consigne de température au moyen de chauffage et/ou de climatisation de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation selon le résultat de comparaison, caractérisé par le fait qu'il comprend en 20 outre un moyen de capteur d'activité des occupants, pour détecter l'activité des occupants de la pièce/des locaux où est installé l'appareil de chauffage et/ou de climatisation, relié à un module de correction d'instruction de température, le moyen de capteur 25 d'activité et le module de correction d'instruction de température étant configurés pour mettre en oeuvre le procédé selon la présente invention. Ainsi, le moyen de capteur d'activité permet de mesurer la quantité d'activité des occupants pour chaque 30 intervalle de mesure, et le module de correction d'instruction de température permet de corriger, pour chaque intervalle de mesure suivant, l'instruction de température entrée par l'utilisateur en fonction du niveau 3035709 9 d'activité déterminé selon la quantité d'activité mesurée par le moyen de capteur d'activité par ajout d'un facteur correctif à l'instruction de température, améliorant ainsi le confort thermique des occupants.It should be noted that the number intervals of motion detections could also take other values, without departing from the scope of the present invention. The present invention also relates to a heating and / or air conditioning apparatus comprising a heating and / or air conditioning means, a regulation module connected to a temperature sensor means, the regulation module being configured to compare the ambient temperature measured by the temperature probe means to a temperature instruction entered by a user and then send a temperature setpoint to the heating and / or air conditioning means of the heating and / or air conditioning apparatus according to the result of comparison, characterized in that it further comprises occupant activity sensor means, for detecting the activity of the occupants of the room / premises where the heating and / or air conditioning apparatus is installed, connected to a temperature instruction correction module, the activity sensor means and the temperature instruction correction module being configured in to implement the method according to the present invention. Thus, the activity sensor means makes it possible to measure the amount of occupant activity for each measurement interval, and the temperature instruction correction module makes it possible to correct, for each subsequent measurement interval, the instruction temperature entered by the user according to the level of activity determined according to the amount of activity measured by the activity sensor means by adding a corrective factor to the temperature instruction, thereby improving the comfort thermal occupants.
5 Selon une caractéristique particulière de l'invention, le module de correction d'instruction de température est mis en oeuvre de manière numérique par une unité de calcul comprenant de la mémoire ou reliée à de la mémoire.According to one particular characteristic of the invention, the temperature instruction correction module is implemented digitally by a calculation unit comprising memory or connected to memory.
10 Ainsi, le facteur correctif ajouté à l'instruction de température peut être soit calculé en temps réel par l'unité de calcul numérique, soit sélectionné par l'unité de calcul numérique dans une table à consulter de facteurs correctifs stockée dans la mémoire.Thus, the corrective factor added to the temperature instruction can be either computed in real time by the numerical calculation unit, or selected by the numerical calculation unit in a look-up table of correction factors stored in the memory.
15 Il est à noter que le module de régulation et le module de correction d'instruction de température pourraient également être un module unique comprenant une unité de calcul et de la mémoire, sans s'écarter du cadre de la présente invention.It should be noted that the control module and the temperature instruction correction module could also be a single module comprising a computing unit and memory, without departing from the scope of the present invention.
20 Selon une caractéristique particulière de l'invention, le moyen de sonde de température est intégré à l'appareil de chauffage et/ou de climatisation. Un tel moyen de sonde peut par exemple être une thermistance à coefficient de température négatif (CTN), une sonde de 25 platine 100 Ohms (PT100) ou un thermocouple. Selon une caractéristique particulière de l'invention, le moyen de capteur d'activité est intégré à l'appareil de chauffage et/ou de climatisation. Il est à noter que le moyen de sonde de 30 température et/ou le moyen de capteur d'activité pourraient également être externes à l'appareil de chauffage et/ou de climatisation et relié à celui-ci par une communication filaire ou par une communication sans fil (utilisant tout 3035709 10 protocole de communication sans fil approprié), sans s'écarter du cadre de la présente invention. Pour mieux illustrer l'objet de la présente invention, on va en décrire ci-après, à titre illustratif 5 et non limitatif, un mode de réalisation préféré, avec référence aux dessins annexés. Sur ces dessins : - la Figure 1 est un schéma de principe d'un appareil de 10 chauffage et/ou de climatisation selon la présente invention ; et - la Figure 2 est un diagramme de flux d'un procédé de régulation de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation en fonction du niveau d'activité des 15 occupants selon la présente invention. Si l'on se réfère à la Figure 1, on peut voir qu'il y est représenté un appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 selon la présente invention 20 L'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 comprend un moyen de chauffage et/ou de climatisation 2, un module de régulation 3 et un moyen de sonde de température 4. Le moyen de chauffage et/ou de climatisation 2 25 peut être un corps de chauffe et/ou une pompe à chaleur dans le cas d'un appareil de chauffage, ou une pompe à chaleur et/ou une batterie froide dans le cas d'un appareil de climatisation. Le module de régulation 3 est un régulateur 30 comprenant l'un parmi un processeur, un microprocesseur, un microcontrôleur, un processeur de signaux numériques (DSP), ou un composant logique programmable de type matrice prédiffusée programmable (FPGA) ou composant à application 3035709 11 spécifique (ASIC), et de la mémoire, de préférence un régulateur de type PID (proportionnel-intégral-dérivé). Le module de régulation 3 est configuré pour comparer la température ambiante mesurée par le moyen de 5 sonde de température 4 à une instruction de température entrée par un utilisateur et pour envoyer au moyen de chauffage et/ou de climatisation 2 de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 une consigne de température fonction du résultat de comparaison.According to a particular characteristic of the invention, the temperature sensor means is integrated in the heating and / or air conditioning apparatus. Such probe means may for example be a negative temperature coefficient (NTC) thermistor, a 100 Ohm platinum probe (PT100) or a thermocouple. According to a particular characteristic of the invention, the activity sensor means is integrated in the heating and / or air conditioning apparatus. It should be noted that the temperature sensor means and / or the activity sensor means could also be external to the heating and / or air conditioning apparatus and connected thereto by wired communication or by a wireless communication (using any suitable wireless communication protocol), without departing from the scope of the present invention. To better illustrate the object of the present invention, will be described below, by way of illustration and not limited to, a preferred embodiment, with reference to the accompanying drawings. In these drawings: FIG. 1 is a block diagram of a heating and / or air conditioning apparatus according to the present invention; and Figure 2 is a flow diagram of a method of regulating the heating and / or air conditioning apparatus according to the level of occupant activity according to the present invention. Referring to FIG. 1, it can be seen that there is shown a heating and / or air conditioning apparatus 1 according to the present invention. The heating and / or air-conditioning apparatus 1 comprises a means of heating and / or air conditioning 2, a control module 3 and a temperature sensor means 4. The heating and / or air conditioning means 2 25 may be a heating body and / or a heat pump in the case of heating and / or air conditioning. a heater, or a heat pump and / or a cold battery in the case of an air conditioner. The control module 3 is a controller 30 comprising one of a processor, a microprocessor, a microcontroller, a digital signal processor (DSP), or a Programmable Gate Array (FPGA) programmable logic component or application component 3035709 11 (ASIC), and memory, preferably a PID (proportional-integral-derivative) type regulator. The control module 3 is configured to compare the ambient temperature measured by the temperature sensor means 4 with a temperature instruction entered by a user and to send to the heating and / or cooling means 2 of the heater and / or air conditioning 1 a temperature setpoint according to the comparison result.
10 L'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 comprend en outre un module de correction d'instruction de température 5 et un moyen de capteur d'activité 6. L'appareil de chauffage et/ou de climatisation comprend également une interface utilisateur 7 permettant à 15 un utilisateur d'entrer une instruction de température souhaitée sur l'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1. Le module de correction d'instruction de température 5 et le moyen de capteur d'activité 6 sont 20 configurés pour mettre en oeuvre un procédé de régulation en fonction du niveau d'activité des occupants dans la pièce où est installé l'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1, ledit procédé de régulation étant décrit plus en détail à la Figure 2.The heating and / or air conditioning apparatus 1 further comprises a temperature instruction correction module 5 and an activity sensor means 6. The heating and / or air conditioning apparatus also includes a user interface 7 allowing a user to enter a desired temperature instruction on the heater and / or air conditioner 1. The temperature instruction correction module 5 and the activity sensor means 6 are configured to implementing a regulation method according to the activity level of the occupants in the room where the heating and / or air-conditioning unit 1 is installed, said control method being described in more detail in FIG. 2.
25 Ainsi, l'instruction de température entrée par l'utilisateur est corrigée à l'aide d'un facteur correctif afin de prendre en compte le niveau d'activité mesurée, ce qui permet d'anticiper un inconfort de l'utilisateur et d'augmenter la réactivité de la régulation.Thus, the temperature instruction entered by the user is corrected by means of a corrective factor in order to take into account the measured level of activity, which makes it possible to anticipate a discomfort for the user and the user. increase the reactivity of the regulation.
30 Le module de correction d'instruction de température 5 est mis en oeuvre de manière numérique par une unité de calcul comprenant de la mémoire ou reliée à de la mémoire.The temperature instruction correction module 5 is implemented digitally by a calculation unit comprising memory or connected to memory.
3035709 12 Il est à noter que le module de régulation 3 et le module de correction d'instruction de température 5 pourraient être un module unique comprenant une unité de calcul et de la mémoire, sans s'écarter du cadre de la 5 présente invention. Le moyen de capteur d'activité 6 est, dans un mode de réalisation particulier préféré, un capteur de mouvement infrarouge. Il est à noter que le moyen de capteur d'activité 10 6 pourrait également être un ou plusieurs parmi un capteur de mouvement infrarouge, un capteur de mouvement à ultrasons, un capteur de mouvement à balayage laser, un capteur de mouvement à hyperfréquence, une caméra associée à un dispositif de traitement d'images, un capteur de CO2, 15 un capteur de bruit, un capteur d'humidité, un capteur volumétrique et un capteur de champ radio fréquence, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Le moyen de sonde de température 4 est de préférence intégré à l'appareil de chauffage et/ou de 20 climatisation 1, mais pourrait également être externe à l'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Le moyen de capteur d'activité 6 est de préférence intégré à l'appareil de chauffage et/ou de 25 climatisation 1, mais pourrait également être externe à l'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Si l'on se réfère à la Figure 2, on peut voir qu'il y est représenté le procédé de régulation de 30 l'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 en fonction du niveau d'activité des occupants selon la présente invention.It should be noted that the regulation module 3 and the temperature instruction correction module 5 could be a single module comprising a computing unit and memory, without departing from the scope of the present invention. The activity sensor means 6 is, in a particularly preferred embodiment, an infrared motion sensor. It should be noted that the activity sensor means 106 could also be one or more of an infrared motion sensor, an ultrasonic motion sensor, a laser scanning motion sensor, a microwave motion sensor, a camera associated with an image processing device, a CO2 sensor, a noise sensor, a humidity sensor, a volumetric sensor and a radio frequency field sensor, without departing from the scope of the present invention. The temperature sensor means 4 is preferably integrated with the heating and / or air conditioning apparatus 1, but could also be external to the heating and / or air-conditioning apparatus 1, without departing from the scope of the apparatus. the present invention. The activity sensor means 6 is preferably integrated with the heater and / or air conditioner 1, but could also be external to the heater and / or air conditioner 1, without departing from the frame. of the present invention. Referring to Figure 2, it can be seen that there is shown the control method of the heating and / or air conditioning apparatus 1 as a function of occupant activity level according to the present invention. .
3035709 13 Le procédé de régulation de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation 1 en fonction du niveau d'activité des occupants comprend les étapes suivantes : - la mesure S1 par le moyen de capteur d'activité 6 de 5 la quantité d'activité des occupants pour un intervalle de mesure prédéterminé, l'intervalle de mesure prédéterminé étant périodique et compris entre 2 minutes et 3 minutes ; - la détermination S2 du niveau d'activité, parmi un 10 ensemble de niveaux d'activité prédéfinis, en fonction de la quantité d'activité mesurée par le moyen de capteur d'activité 6 pour l'intervalle de mesure courant ; - l'ajout S3 à l'instruction de température d'un facteur 15 correctif associé au niveau d'activité déterminé ; et - l'envoi S4, pendant l'intervalle de mesure suivant, de l'instruction de température corrigée au module de régulation 3. Selon un mode de réalisation préféré, 20 l'intervalle de mesure est de 2 minutes et le moyen de capteur d'activité 6 est un capteur de mouvement infrarouge. Le capteur de mouvement infrarouge renvoie des impulsions, dont le nombre est fonction de l'amplitude du 25 mouvement détecté. Ces impulsions sont ensuite traitées en fonction de leur nombre en tant que nombre de détections de mouvement. En effet, plus les impulsions sont nombreuses, plus il y a de mouvement dans la pièce, et donc plus la puissance dégagée dans la pièce est importante. Les 30 impulsions renvoyées par le capteur infrarouge sont donc comptées par le module de correction d'instruction de température 5 pendant chaque intervalle de mesure.The method of regulating the heating and / or air-conditioning apparatus 1 as a function of the activity level of the occupants comprises the following steps: measurement S1 by means of activity sensor 6 of the quantity of occupant activity for a predetermined measurement interval, the predetermined measurement interval being periodic and between 2 minutes and 3 minutes; the S2 determination of the activity level, from a set of predefined activity levels, as a function of the amount of activity measured by the activity sensor means 6 for the current measurement interval; adding S3 to the temperature instruction by a corrective factor associated with the determined activity level; and sending S4, during the next measurement interval, the corrected temperature instruction to the control module 3. According to a preferred embodiment, the measurement interval is 2 minutes and the sensor means Activity 6 is an infrared motion sensor. The infrared motion sensor returns pulses, the number of which depends on the magnitude of the motion detected. These pulses are then processed according to their number as the number of motion detections. Indeed, the more pulses are, the more movement in the room, and therefore more power in the room is important. The pulses returned by the infrared sensor are therefore counted by the temperature instruction correction module 5 during each measurement interval.
3035709 14 Selon le mode de réalisation préféré, l'ensemble de niveaux d'activité comprend trois niveaux, à savoir un niveau d'activité faible, un niveau d'activité moyenne et un niveau d'activité forte.According to the preferred embodiment, the set of activity levels comprises three levels, namely a low activity level, a medium activity level and a strong activity level.
5 Il est à noter que l'ensemble de niveaux d'activité pourrait également comprendre au moins quatre niveaux d'activité, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Ainsi, en fonction du nombre de détections de 10 mouvement réalisées par le capteur de mouvement infrarouge pendant l'intervalle de mesure, le module de correction d'instruction de température 5 détermine un niveau d'activité parmi les trois niveaux d'activité susmentionnés.It should be noted that the set of activity levels could also include at least four levels of activity, without departing from the scope of the present invention. Thus, depending on the number of motion detections made by the infrared motion sensor during the measurement interval, the temperature instruction correction module 5 determines a level of activity among the above-mentioned three activity levels.
15 Le tableau 1 ci-dessous illustre la logique de correction de l'instruction de température en fonction de la quantité d'activité mesurée par le capteur de mouvement infrarouge. Nombre de détections X < 500 500 S X S 1000 X > 1000 de mouvement (X) Niveau d'activité Activité faible Activité Activité forte déterminé moyenne Facteur correctif 0°C -0,5°C -1°C appliqué 20 Tableau 1 On suppose ici que la densité de flux thermique de l'appareil de chauffage et/ou de climatisation est de 25 100 W/m2 (dimensionnement généralement proposé pour les appareils traditionnels). Le niveau d'activité faible est déterminé par le module de correction d'instruction de température 5 lorsque le nombre de détections de mouvement réalisées pendant 3035709 15 l'intervalle de mesure par le capteur de mouvement infrarouge est inférieur à 500, ledit niveau d'activité faible pouvant par exemple correspondre à des situations telles que la présence d'une ou deux personnes, la présence 5 d'une personne assise par exemple devant son bureau de travail, ou la présence d'une personne debout effectuant peu de mouvements par exemple en faisant la vaisselle dans une cuisine (ce qui correspond à une puissance dégagée par les occupants approximativement inférieure à 200 W).Table 1 below illustrates the correction logic of the temperature instruction as a function of the amount of activity measured by the infrared motion sensor. Number of detections X <500 500 SXS 1000 X> 1000 movement (X) Activity level Low activity Activity High activity determined average Corrective factor 0 ° C -0.5 ° C -1 ° C applied 20 Table 1 Assume here that the heat flux density of the heater and / or air conditioning is 100 W / m2 (sizing generally proposed for traditional devices). The low activity level is determined by the temperature instruction correction module 5 when the number of motion detections performed during the measurement interval by the infrared motion sensor is less than 500, said level of low activity may for example correspond to situations such as the presence of one or two people, the presence of a seated person for example in front of his office, or the presence of a person standing doing little movement for example by washing dishes in a kitchen (which corresponds to a power generated by occupants of less than 200 W).
10 Le niveau d'activité moyenne est déterminé par le module de correction d'instruction de température 5 lorsque le nombre de détections de mouvement réalisées pendant l'intervalle de mesure par le capteur de mouvement infrarouge est compris entre 500 inclus et 1000 inclus, 15 ledit niveau d'activité moyenne pouvant par exemple correspondre à des situations telles que la présence de 2 à 5 personnes assises, ou la présence d'une personne debout effectuant beaucoup de mouvements par exemple en faisant le ménage ou du sport (ce qui correspond à une puissance 20 dégagée par les occupants comprise approximativement entre 200 W et 400W). Le niveau d'activité forte est déterminé par le module de correction d'instruction de température 5 lorsque le nombre de détections de mouvement réalisées pendant 25 l'intervalle de mesure par le capteur de mouvement infrarouge est supérieur à 1000, ledit niveau d'activité forte pouvant par exemple correspondre à des situations telles que la présence de plus de 5 personnes assises, ou la présence de 2 ou 3 personnes debout (ce qui correspond à 30 une puissance dégagée par les occupants approximativement supérieure à 400 W). Il est à noter que ces intervalles de nombres de détections de mouvement ne sont pas limitatifs et 3035709 16 pourraient également prendre d'autres valeurs, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Chaque niveau d'activité est associé à un facteur correctif prédéfini, de telle sorte que plus l'activité 5 détectée est élevée, c'est-à-dire plus la chaleur dégagée par les occupants est élevée, plus le facteur correctif est important afin de prendre en compte cette chaleur dégagée. Selon le mode de réalisation préféré, le facteur correctif associé au niveau d'activité faible est nul, le 10 facteur correctif associé au niveau d'activité moyenne est de -0,5°C, et le facteur correctif associé au niveau d'activité forte est de -1°C. Il est à noter que les facteurs correctifs susmentionnés sont donnés à titre indicatif et pourraient 15 être inférieurs ou supérieurs, dans la limite définie par le confort des utilisateurs, sans s'écarter du cadre de la présente invention. Les facteurs correctifs peuvent être soit calculés en temps réel par l'unité de calcul numérique du 20 module de correction d'instruction de température 5, soit sélectionnés par ladite unité de calcul numérique dans une table de facteurs correctifs stockée dans la mémoire du module de correction d'instruction de température 5. Ainsi, le régime de fonctionnement de l'appareil 25 de chauffage et/ou de climatisation 1 est ajusté au plus près du besoin de l'utilisateur, en maintenant le même niveau de confort thermique pour les occupants quel que soit le nombre et l'activité des occupants dans la pièce où est installé ledit appareil. 30The average activity level is determined by the temperature instruction correction module 5 when the number of motion detections made during the measurement interval by the infrared motion sensor is between 500 inclusive and 1000 inclusive. said average level of activity may for example correspond to situations such as the presence of 2 to 5 seated persons, or the presence of a person standing doing a lot of movement for example by cleaning or sport (which corresponds to an occupant power output of approximately 200W to 400W). The high activity level is determined by the temperature instruction correction module 5 when the number of motion detections made during the measurement interval by the infrared motion sensor is greater than 1000, said activity level For example, this may include situations such as the presence of more than 5 seated persons, or the presence of 2 or 3 standing persons (corresponding to occupant power approximately greater than 400 W). It should be noted that these number ranges of motion detections are not limiting and could also take other values, without departing from the scope of the present invention. Each activity level is associated with a predefined correction factor, such that the higher the detected activity, i.e., the higher the heat generated by the occupants, the greater the corrective factor is. to take into account this heat released. According to the preferred embodiment, the corrective factor associated with the low activity level is zero, the corrective factor associated with the average activity level is -0.5 ° C, and the corrective factor associated with the activity level. strong is -1 ° C. It should be noted that the aforementioned corrective factors are indicative and could be lower or higher, within the limit defined by user comfort, without departing from the scope of the present invention. The correction factors can either be computed in real time by the numerical calculation unit of the temperature instruction correction module 5, or selected by said numerical calculation unit in a corrective factor table stored in the memory of the module. Thus, the operating mode of the heating and / or air conditioning unit 1 is adjusted as closely as possible to the user's need, while maintaining the same level of thermal comfort for the occupants. regardless of the number and activity of the occupants in the room where the appliance is installed. 30
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