FR3046345A1

FR3046345A1 - METHOD FOR DETERMINING A LEVEL OF CONTAMINATION TO AIR POLLUTANTS

Info

Publication number: FR3046345A1
Application number: FR1650070A
Authority: FR
Inventors: Pascal Kaluzny; Julie Cozic; Jean Theurel; Chris Hayot; Gil Borelli
Original assignee: Nec-K
Current assignee: Nec-K
Priority date: 2016-01-06
Filing date: 2016-01-06
Publication date: 2017-07-07
Anticipated expiration: 2036-01-06
Also published as: FR3046345B1

Abstract

L'invention concerne un procédé de détermination d'un niveau de contamination (N(t)) d'un individu à un polluant de l'air, lorsque l'individu est en mouvement, à l'aide d'un ensemble de capteurs comprenant un dispositif de géolocalisation et un premier capteur inertiel, le procédé comprenant les étapes suivantes : - déterminer (S41, S45-S46) un paramètre relatif au mouvement de l'individu à l'aide d'une partie au moins de l'ensemble de capteurs ; - calculer (S44) la dépense énergétique (E(t)) de l'individu à partir du paramètre relatif au mouvement de l'individu ; - déterminer (S47) le débit respiratoire (R(t)) à partir de la dépense énergétique de l'individu ; - déterminer (S48-S49) un niveau personnalisé d'exposition au polluant (Q(t)) à partir de données relatives à la qualité de l'air et de la géolocalisation (L(t)) de l'individu ; - calculer (S50) le niveau de contamination (N(t)) de l'individu au polluant à partir du niveau personnalisé d'exposition au polluant (Q(t)) et du débit respiratoire (R(t)).The invention relates to a method for determining a contamination level (N (t)) of an individual to an air pollutant, when the individual is in motion, using a set of sensors comprising a geolocation device and a first inertial sensor, the method comprising the following steps: - determining (S41, S45-S46) a parameter relating to the movement of the individual using at least a part of the whole sensors; calculating (S44) the energy expenditure (E (t)) of the individual from the parameter relating to the movement of the individual; determining (S47) the respiratory flow rate (R (t)) from the energy expenditure of the individual; - determining (S48-S49) a personalized level of exposure to the pollutant (Q (t)) from data relating to the air quality and geolocation (L (t)) of the individual; - calculate (S50) the level of contamination (N (t)) of the individual to the pollutant from the personalized level of exposure to the pollutant (Q (t)) and the respiratory rate (R (t)).

Description

PROCÉDÉ DE DÉTERMINATION D’UN NIVEAU DE CONTAMINATION AUX POLLUANTS DE L’AIRMETHOD FOR DETERMINING A LEVEL OF CONTAMINATION TO AIR POLLUTANTS

DOMAINE TECHNIQUETECHNICAL AREA

La présente invention est relative à un procédé de détermination d’un niveau de contamination d’un individu à un ou plusieurs polluants de l’air, dans le but de lui fournir une évaluation du risque pour sa santé et des recommandations lui permettant d’adapter plus facilement son comportement.The present invention relates to a method for determining a level of contamination of an individual with one or more air pollutants, with the aim of providing him with an assessment of the risk to his health and recommendations enabling him to adapt more easily his behavior.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE L’air, qu’il s’agisse de l’air extérieur ou de l’air intérieur (c’est-à-dire dans des espaces clos), est susceptible d’être pollué par des substances chimiques, des bio-contaminants, des particules et des fibres. Les polluants de l’air extérieur peuvent être d’origine naturelle (pollens, émissions des volcans, émissions des sols...), ou être liés aux activités humaines (industrie, agriculture, chauffage, transport routier...). Pour l’air intérieur, la nature des polluants dépend notamment des caractéristiques du bâti (matériaux de construction et de décoration), des activités et des comportements (tabac, cuisine, bricolage, peinture, produits d’entretien...), ainsi que du dégagement d’humidité.STATE OF THE ART Air, whether it is outside air or indoor air (that is to say in enclosed spaces), is likely to be polluted by chemical substances, bio-contaminants, particles and fibers. Pollutants from outdoor air can be of natural origin (pollen, volcano emissions, soil emissions ...), or be linked to human activities (industry, agriculture, heating, road transport ...). For indoor air, the nature of the pollutants depends in particular on the characteristics of the building (building and decoration materials), activities and behaviors (tobacco, cooking, DIY, painting, cleaning products ...), as well as moisture release.

Les principaux polluants de l’air extérieur, appelés aussi polluants atmosphériques, se répartissent en deux grandes familles : les polluants primaires et les polluants secondaires. Les polluants primaires sont émis directement dans l’atmosphère par une source, liée généralement aux activités humaines. Il s'agit par exemple des oxydes de carbone (COx), des oxydes de soufre (SOx), des oxydes d'azote (NOx), des hydrocarbures légers, des Composés Organiques Volatils (COV) et des métaux (plomb, mercure, cadmium...). En revanche, les polluants secondaires ne sont pas directement rejetés dans l’atmosphère. Ils sont les produits de réactions chimiques entre différents polluants primaires, déjà présents dans l’air. C'est le cas de l’ozone (03) par exemple, qui se forme lorsque les hydrocarbures et les oxydes d'azote réagissent sous l’influence de la lumière du soleil. Enfin, certains polluants comme le dioxyde d'azote (NO2) et les particules en suspension (PM 10 et PM 2,5) sont considérés à la fois comme polluants primaires et polluants secondaires. L’air intérieur peut être pollué par les particules en suspension, le dioxyde d’azote, les COV, le formaldéhyde et les agents biologiques, tels que les allergènes, les moisissures, les virus et les bactéries.The main pollutants of outdoor air, also known as air pollutants, fall into two main families: primary pollutants and secondary pollutants. Primary pollutants are emitted directly into the atmosphere from a source, usually related to human activities. These are, for example, carbon oxides (COx), sulfur oxides (SOx), nitrogen oxides (NOx), light hydrocarbons, volatile organic compounds (VOCs) and metals (lead, mercury, cadmium...). In contrast, secondary pollutants are not directly released into the atmosphere. They are the products of chemical reactions between different primary pollutants, already present in the air. This is the case of ozone (03), for example, which forms when hydrocarbons and nitrogen oxides react under the influence of sunlight. Finally, some pollutants such as nitrogen dioxide (NO2) and particulate matter (PM 10 and PM 2.5) are considered both primary pollutants and secondary pollutants. Indoor air can be polluted by suspended particles, nitrogen dioxide, VOCs, formaldehyde and biological agents, such as allergens, molds, viruses and bacteria.

Les polluants de l’air sont pour la plupart nuisibles aux êtres humains, voire nocifs, lorsqu’ils sont inhalés. Ils peuvent notamment entraîner des problèmes respiratoires, tels qu’une inflammation des bronches. Le degré de nocivité dépend bien sûr de la quantité de polluants inhalée, mais également de la sensibilité des personnes exposées. Une forte pollution atmosphérique peut, à titre d’exemple, déclencher plus facilement des crises d’asthmes chez une personne asthmatique ou aggraver les réactions allergiques chez un individu souffrant d’allergies.Air pollutants are mostly harmful to humans, and even harmful when inhaled. In particular, they can cause respiratory problems, such as inflammation of the bronchi. The degree of harm depends of course on the amount of inhaled pollutants, but also on the sensitivity of the exposed people. Heavy air pollution can, for example, more easily trigger asthma attacks in an asthmatic person or aggravate allergic reactions in an individual with allergies.

Des changements de comportement permettraient de limiter l’impact des polluants sur la santé des individus. Toutefois, en l’absence d’informations personnalisées concernant l’exposition à ces polluants, ces changements de comportement sont difficiles à mettre en œuvre. En effet, les informations relatives à la qualité de l’air qui sont données à la population concernent généralement une ville ou une agglomération. Il n’est donc pas possible, pour un individu, de déterminer facilement l’impact de la pollution sur sa santé, en tenant compte par exemple de son âge, de sa position et/ou de son activité.Behavioral changes would limit the impact of pollutants on the health of individuals. However, in the absence of personalized information about exposure to these pollutants, these behavioral changes are difficult to implement. Indeed, the information on air quality that is given to the population generally relates to a city or an agglomeration. It is therefore not possible for an individual to easily determine the impact of pollution on their health, taking into account, for example, their age, position and / or activity.

La demande de brevet US6231519 décrit une méthode, ainsi qu’un système, pour informer une personne atteinte d’asthme sur la qualité de l’air qu’elle respire, en considérant sa position géographique. Un appareil de communication mobile est utilisé pour transmettre à un serveur des paramètres physiologiques, tels que le débit expiratoire de pointe (« Peak Expiratory Flow >> en anglais). Le débit expiratoire de pointe est mesuré à l’aide d’un débitmètre électronique qui communique avec l’appareil mobile. L’appareil mobile fournit également au serveur des paramètres dits « dynamiques », tels que la géolocalisation de la personne. Le serveur compile ces informations avec des données relatives à la qualité de l’air et notifie à l’utilisateur un niveau de risque, ainsi que des recommandations. Les informations relatives à plusieurs utilisateurs peuvent être regroupées dans une base de données, afin de constituer une carte des zones à risque pour les personnes asthmatiques.Patent application US6231519 describes a method, as well as a system, for informing a person with asthma of the quality of the air that they breathe, by considering their geographical position. A mobile communication apparatus is used to transmit physiological parameters to a server, such as the peak expiratory flow ("Peak Expiratory Flow"). Peak expiratory flow is measured using an electronic flow meter that communicates with the mobile device. The mobile device also provides the server with so-called "dynamic" parameters, such as the geolocation of the person. The server compiles this information with air quality data and notifies the user of a level of risk, as well as recommendations. Information about multiple users can be grouped into a database to create a map of areas at risk for people with asthma.

Avec ce système, l’utilisateur doit avoir en permanence son débitmètre de pointe avec lui, pour pouvoir effectuer régulièrement des mesures de débit expiratoire et obtenir des informations à jour sur la qualité de l’air qu’il respire. Cela oblige l’utilisateur à emmener son débitmètre dans ses déplacements ou lors de ses activités. Or un débitmètre de pointe électronique est un appareil coûteux, fragile et volumineux. Ce système d’information n’est donc pas adapté lorsque l’utilisateur est en mouvement, et notamment lors de la pratique d’un sport.With this system, the user must constantly have his peak flowmeter with him, to be able to regularly measure expiratory flow and get updated information on the quality of the air he breathes. This forces the user to take his flowmeter in his travels or during his activities. Or an electronic peak flow meter is expensive, fragile and bulky. This information system is therefore not suitable when the user is in motion, and especially during the practice of a sport.

RÉSUMÉ DE L’INVENTIONSUMMARY OF THE INVENTION

Il existe donc un besoin de prévoir une solution simple et économique pour informer un individu sur la qualité de l’air qu’il respire, lorsque cet individu est en mouvement.There is therefore a need to provide a simple and economical solution to inform an individual on the quality of the air he breathes, when the individual is moving.

Selon un premier aspect de l’invention, on tend à satisfaire ce besoin en prévoyant un procédé de détermination d’un niveau de contamination d’un individu à un polluant de l’air, à l’aide d’un ensemble de capteurs comprenant un dispositif de géolocalisation et un premier capteur inertiel, le procédé comprenant les étapes suivantes : - déterminer un paramètre relatif au mouvement de l’individu à l’aide d’une partie au moins de l’ensemble de capteurs ; - calculer la dépense énergétique de l’individu à partir du paramètre relatif au mouvement de l’individu ; - déterminer le débit respiratoire à partir de la dépense énergétique de l’individu ; - déterminer un niveau personnalisé d'exposition au polluant à partir de données relatives à la qualité de l’air et de la géolocalisation de l’individu ; - calculer le niveau de contamination de l’individu au polluant de l’air à partir du niveau personnalisé d'exposition au polluant et du débit respiratoire.According to a first aspect of the invention, there is a tendency to satisfy this need by providing a method for determining a level of contamination of an individual with an air pollutant, using a set of sensors comprising a geolocation device and a first inertial sensor, the method comprising the following steps: determining a parameter relating to the movement of the individual using at least a part of the set of sensors; - calculate the energy expenditure of the individual from the parameter relating to the movement of the individual; - determine the respiratory rate from the energy expenditure of the individual; - determine a personalized level of exposure to the pollutant based on data relating to the air quality and geolocation of the individual; - calculate the level of contamination of the individual to the pollutant of the air from the personalized level of exposure to the pollutant and the respiratory rate.

La détermination « indirecte >> du débit respiratoire, à partir de la dépense énergétique de l’individu en mouvement, peut être réalisée en n’utilisant que des capteurs de types géolocalisation et inertiel. Or ces capteurs sont plus compacts et moins onéreux que les dispositifs de mesure (i.e. détermination « directe >>) du débit respiratoire. Le procédé de détermination objet de ce premier aspect de l’invention permet donc d’obtenir un système simple et économique pour informer un individu sur son risque de contamination à un ou plusieurs polluants de l’air.The "indirect" determination of the respiratory flow, based on the energy expenditure of the moving individual, can be achieved using only geolocation and inertial sensors. However, these sensors are more compact and less expensive than the measuring devices (i.e. "direct" determination) of the respiratory flow. The determination method that is the subject of this first aspect of the invention thus makes it possible to obtain a simple and inexpensive system for informing an individual of his risk of contamination with one or more air pollutants.

Pour déterminer le niveau de contamination au(x) polluant(s), le procédé prend en considération non seulement la position de l’individu (dans le choix des données relatives à la qualité de l’air), mais également son profil. En effet, la dépense énergétique, qui sert de base au calcul du débit respiratoire, varie selon le profil de l’individu (âge, poids, sexe masculin ou féminin...).To determine the level of contamination to the pollutant (s), the process takes into consideration not only the position of the individual (in the choice of air quality data), but also his profile. Indeed, energy expenditure, which is used as a basis for calculating the respiratory rate, varies according to the profile of the individual (age, weight, male or female ...).

Le dispositif de de géolocalisation et le(s) capteur(s) inertiel(s) sont de préférence situés à l’intérieur d’un appareil mobile muni d’un processeur, de préférence un téléphone intelligent ou « smartphone >>. Ainsi, l’utilisateur n’a pas besoin de porter en plus de son smartphone d’autres appareils de mesure, tel qu’un débitmètre de pointe, qui pourrait le gêner dans ses mouvements, par exemple lors d’une activité sportive.The geolocation device and the inertial sensor (s) are preferably located inside a mobile device provided with a processor, preferably a smartphone or "smartphone". Thus, the user does not need to wear in addition to his smartphone other measuring devices, such as a peak flow meter, which could interfere with his movements, for example during a sports activity.

Dans un mode de mise en oeuvre préférentiel, le procédé de détermination comprend en outre, lorsque l’individu exerce une activité, une étape de reconnaissance du type d’activité, à l’aide au moins du premier capteur inertiel. Le calcul de la dépense énergétique est alors fonction du type d’activité reconnu. Ce mode de mise en oeuvre préférentiel permet d’être plus précis dans le calcul de la dépense énergétique, et donc dans le calcul du niveau de contamination au polluant.In a preferred embodiment, the determination method further comprises, when the individual has an activity, a step of recognizing the type of activity, using at least the first inertial sensor. The calculation of energy expenditure is then a function of the type of activity recognized. This preferential mode of implementation makes it possible to be more precise in the calculation of the energy expenditure, and therefore in the calculation of the level of contamination to the pollutant.

Avantageusement, le procédé comprend en outre une étape initiale de détection du mouvement de l’individu à l’aide d’un deuxième capteur inertiel, le dispositif de géolocalisation et le premier capteur inertiel n’étant activés qu’à partir du moment où le mouvement est détecté.Advantageously, the method further comprises an initial step of detecting the movement of the individual using a second inertial sensor, the geolocation device and the first inertial sensor being activated only when the movement is detected.

De préférence, les étapes de mesures, de détermination et de calcul sont mises en œuvre en continu, d’où il résulte une pluralité de valeurs du niveau de contamination dans un intervalle de temps. Le procédé comprend alors avantageusement une étape de calcul d’un capital de contamination au polluant par cumul des valeurs du niveau de contamination pendant l’intervalle de temps.Preferably, the steps of measurement, determination and calculation are carried out continuously, whereby a plurality of values of the level of contamination in a time interval result. The method then advantageously comprises a step of calculating a contaminant contamination capital by accumulating the values of the level of contamination during the time interval.

Le paramètre relatif au déplacement de l’individu est de préférence la vitesse de déplacement de l’individu. Elle peut être mesurée à l’aide du dispositif de géolocalisation. Le procédé peut alors comprendre : - une étape de mesure, à l’aide du dispositif de géolocalisation, de la distance parcourue par l’individu et de l’altitude de l’individu ; - une étape de calcul du dénivelé du déplacement de l’individu à partir de la distance parcourue et de l’altitude de l’individu ; et le calcul de la dépense énergétique est avantageusement fonction du dénivelé du déplacement de l’individu.The parameter relating to the displacement of the individual is preferably the speed of movement of the individual. It can be measured using the geolocation device. The method may then comprise: a step of measuring, using the geolocation device, the distance traveled by the individual and the altitude of the individual; a step of calculating the height difference of the displacement of the individual from the distance traveled and the altitude of the individual; and the calculation of the energy expenditure is advantageously a function of the height difference of the displacement of the individual.

Alternativement, la vitesse de déplacement de l’individu peut être calculée à l’aide du premier capteur inertiel, par exemple en déterminant la distance parcourue par l’individu à partir d’un signal issu de ce capteur, puis en calculant la vitesse de déplacement de l’individu à partir de la distance parcourue.Alternatively, the speed of movement of the individual can be calculated using the first inertial sensor, for example by determining the distance traveled by the individual from a signal from the sensor, and then calculating the speed of the displacement of the individual from the distance traveled.

Plutôt que de calculer la dépense énergétique à partir des signaux du dispositif de géolocalisation ou du capteur inertiel, celle-ci peut être calculée à l’aide d’un capteur physiologique. Selon cette variante de mise en œuvre, le procédé de détermination du niveau de contamination comprend les étapes suivantes : - mesurer un paramètre physiologique de l’individu en mouvement à l’aide du capteur physiologique ; - calculer la dépense énergétique de l’individu à partir du paramètre physiologique ; - déterminer le débit respiratoire à partir de la dépense énergétique de l’individu ; - déterminer un niveau personnalisé d'exposition au polluant à partir de données relatives à la qualité de l’air et de la géolocalisation de l’individu ; et - calculer le niveau de contamination de l’individu au polluant de l’air à partir du niveau personnalisé d'exposition au polluant et du débit respiratoire.Rather than calculating the energy expenditure from the signals of the geolocation device or the inertial sensor, this can be calculated using a physiological sensor. According to this implementation variant, the method for determining the level of contamination comprises the following steps: measuring a physiological parameter of the moving individual using the physiological sensor; calculate the energy expenditure of the individual from the physiological parameter; - determine the respiratory rate from the energy expenditure of the individual; - determine a personalized level of exposure to the pollutant based on data relating to the air quality and geolocation of the individual; and - calculate the level of contamination of the individual to the air pollutant from the personal level of exposure to the pollutant and the respiratory rate.

Le paramètre physiologique mesuré par le capteur physiologique est de préférence la fréquence cardiaque de l’individu. Le capteur physiologique, porté par l’individu en mouvement, est par exemple arrangé sous la forme d’une montre ou d’un bracelet connecté.The physiological parameter measured by the physiological sensor is preferably the heart rate of the individual. The physiological sensor, worn by the individual in motion, is for example arranged in the form of a watch or a connected bracelet.

Le procédé de détermination selon l’invention peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - les données relatives à la qualité de l’air proviennent d’une base de données de la qualité de l’air et/ou d’un capteur de la qualité de l’air intérieur et/ou d’un capteur de la qualité de l’air extérieur ; et - le débit respiratoire est calculé à partir d’une relation de la forme suivante :The determination method according to the invention may also have one or more of the following characteristics, considered individually or in any technically possible combination: the data relating to the quality of the air come from a database of the air quality and / or an indoor air quality sensor and / or outdoor air quality sensor; and the respiratory rate is calculated from a relationship of the following form:

dans laquelle E(t) est la dépense énergétique à un instant t, A, B, C et D sont des paramètres constants.where E (t) is the energy expenditure at time t, A, B, C and D are constant parameters.

Un deuxième aspect de l’invention concerne un système permettant de fournir des informations personnalisées sur la qualité de l’air à un utilisateur en mouvement et comprenant un appareil mobile muni d’un processeur et d’un ensemble de capteurs. L’ensemble de capteurs comporte un dispositif de géolocalisation et un premier capteur inertiel. Le processeur de l’appareil mobile est configuré pour calculer la dépense énergétique de l’utilisateur à partir d’un paramètre relatif au mouvement de l’utilisateur, déterminé à l’aide d’une partie au moins de l’ensemble de capteurs, pour déterminer un débit respiratoire à partir de la dépense énergétique de l’utilisateur ; et pour calculer un niveau de contamination de l’utilisateur au polluant de l’air à partir du débit respiratoire et d’un niveau personnalisé d'exposition au polluant. Le niveau personnalisé d'exposition au polluant est déterminé à partir de données relatives à la qualité de l’air et de la géolocalisation de l’utilisateur, fournie par le dispositif de géolocalisation.A second aspect of the invention is a system for providing personalized air quality information to a moving user including a mobile device having a processor and a set of sensors. The set of sensors comprises a geolocation device and a first inertial sensor. The processor of the mobile device is configured to calculate the energy expenditure of the user from a parameter relating to the movement of the user, determined using at least a portion of the set of sensors, to determine a breathing rate from the energy expenditure of the user; and to calculate a level of user contamination to the air pollutant from the respiratory rate and a personalized level of exposure to the pollutant. The personal level of exposure to the pollutant is determined from data relating to the air quality and geolocation of the user, provided by the geolocation device.

Dans un mode de réalisation préférentiel, le système comprend en outre un serveur de calcul à distance, apte à communiquer avec l’appareil mobile et configuré pour déterminer le niveau personnalisé d'exposition au polluant à partir des données relatives à la qualité de l’air et de la géolocalisation de l’utilisateur.In a preferred embodiment, the system further comprises a remote computing server, able to communicate with the mobile device and configured to determine the personalized level of exposure to the pollutant from the data relating to the quality of the air and geolocation of the user.

Dans une variante de réalisation, le processeur de l’appareil mobile est en outre configuré pour déterminer le niveau personnalisé d'exposition au polluant à partir des données relatives à la qualité de l’air et de la géolocalisation de l’utilisateur.In an alternative embodiment, the processor of the mobile device is further configured to determine the custom level of exposure to the pollutant from the data relating to the air quality and geolocation of the user.

Avantageusement, le système comprend en outre un capteur de la qualité de l’air intérieur et un capteur de la qualité de l’air extérieur. Ces capteurs fournissent au moins une partie des données relatives à la qualité de l’air.Advantageously, the system further comprises an indoor air quality sensor and a sensor for the quality of the outside air. These sensors provide at least some of the air quality data.

Enfin, un troisième aspect de l’invention concerne un produit programme d’ordinateur téléchargeable depuis une base de données et/ou stocké sur un support lisible par ordinateur, comprenant des instructions pour la mise en oeuvre du procédé de détermination selon le premier aspect de l’invention, lorsque ces instructions sont exécutées par un processeur.Finally, a third aspect of the invention relates to a computer program product downloadable from a database and / or stored on a computer readable medium, comprising instructions for implementing the determination method according to the first aspect of the invention. the invention, when these instructions are executed by a processor.

BRÈVE DESCRIPTION DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 représente schématiquement un système de communication d’informations personnalisées sur la qualité de l’air, selon le deuxième aspect de l’invention ; - la figure 2 représente des étapes S1-S5 d’un procédé de détermination du niveau de contamination d’un individu à un polluant de l’air, selon le premier aspect de l’invention ; - la figure 3 représente un mode de mise en œuvre particulier de l’étape S1 de détection du mouvement de l’individu ; - la figure 4 représente un mode de mise en œuvre préférentiel de l’étape S3 de détection du type d’activité auquel s’exerce l’individu ; et - la figure 5 représente un mode de mise en œuvre préférentiel de l’étape S4 de calcul du niveau de contamination.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES Other characteristics and advantages of the invention will emerge clearly from the description which is given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, in which: FIG. customized air quality information communication system according to the second aspect of the invention; FIG. 2 represents steps S1-S5 of a method for determining the level of contamination of an individual with an air pollutant, according to the first aspect of the invention; FIG. 3 represents a particular mode of implementation of the step S1 of detecting the movement of the individual; FIG. 4 represents a preferential embodiment of the step S3 of detecting the type of activity to which the individual is exercising; and FIG. 5 represents a preferential embodiment of step S4 for calculating the level of contamination.

Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires sont repérés par des signes de référence identiques sur l’ensemble des figures.For the sake of clarity, identical or similar elements are marked with identical reference signs throughout the figures.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE D’AU MOINS UN MODE DE RÉALISATIONDETAILED DESCRIPTION OF AT LEAST ONE EMBODIMENT

La figure 1 représente schématiquement un système 100 permettant d’informer en temps réel une personne sur son niveau de contamination à un ou plusieurs polluants de l’air.Figure 1 shows schematically a system 100 for informing a person in real time on its level of contamination to one or more air pollutants.

Ce système 100 fournit à un utilisateur 110 des informations personnalisées 120 sur la qualité de l’air qu’il respire, et notamment un niveau personnel de contamination aux principaux polluants de l’air. Il comprend un appareil électronique mobile 130, par exemple un téléphone intelligent ou « smartphone >>, un PDA (pour « Personal Digital Assistant >> en anglais) ou une tablette numérique, muni d’un écran pour afficher les informations personnalisées 120. Par l’expression «informations personnalisées >>, on désigne des informations qui tiennent compte au moins de la position géographique et du profil de l’utilisateur, et de préférence, de son activité.This system 100 provides a user 110 with personalized information 120 on the quality of the air he breathes, and in particular a personal level of contamination with the main pollutants of the air. It comprises a mobile electronic device 130, for example a smartphone or "smartphone", a PDA (for "Personal Digital Assistant" in English) or a digital tablet, provided with a screen for displaying the personalized information 120. the expression "personalized information" denotes information that takes into account at least the geographical position and the profile of the user, and preferably, of his activity.

En plus de ces informations personnalisées, le système 100 peut envoyer des recommandations 140 à l’utilisateur. L’utilisateur peut ainsi prendre des actions ponctuelles, modifier son comportement ou adapter ses habitudes de vie, afin de réduire son exposition aux polluants. A titre d’exemple, le système 100 peut informer l’utilisateur 110 d’une exposition importante aux composés organiques volatils (COV) à l’intérieur de son logement et l’inviter à aérer le logement. Le système 100 peut également, sur la base de cette information, commander un système domotique de gestion de l’air intérieur, afin que le logement soit ventilé automatiquement. Lors d’une utilisation en extérieur, le système 100 peut recommander à l’utilisateur de cesser une activité sportive ou de la reporter à un autre moment de la journée, par exemple en raison d’une concentration trop élevée en particules fines, ou de porter un masque lors de certains de ses déplacements à pied ou à vélo. L’appareil mobile 130 est équipé d’un processeur, d’un dispositif de géolocalisation (ex. GPS) et d’un ou plusieurs capteurs inertiels, de préférence un accéléromètre et un gyroscope. Le processeur est configuré pour déterminer un niveau de contamination de l’utilisateur à au moins un polluant de l’air, à l’aide d’un ou plusieurs de ces capteurs et d’un niveau personnalisé d’exposition au polluant.In addition to this personalized information, the system 100 may send recommendations 140 to the user. The user can take specific actions, modify his behavior or adapt his lifestyle, in order to reduce his exposure to pollutants. For example, the system 100 can inform the user 110 of a significant exposure to volatile organic compounds (VOCs) inside his dwelling and invite him to ventilate the housing. The system 100 can also, on the basis of this information, control a home automation system for indoor air management, so that the housing is automatically ventilated. When used outdoors, the system 100 may recommend to the user to stop a sporting activity or to postpone it at another time of the day, for example due to a concentration that is too high in fine particles, or Wear a mask when walking or cycling. The mobile device 130 is equipped with a processor, a geolocation device (eg GPS) and one or more inertial sensors, preferably an accelerometer and a gyroscope. The processor is configured to determine a level of user contamination to at least one air pollutant, using one or more of these sensors and a custom level of exposure to the pollutant.

Ce niveau personnalisé d’exposition au polluant provient avantageusement d’un serveur 160 de calcul à distance (ou plusieurs serveurs distants agencés en « nuage >> ou « cloud >> en anglais). La fonction principale de ce serveur 160 est de regrouper des données relatives à la qualité de l’air (« données QA ») et les croiser avec la géolocalisation de l’utilisateur 110 pour déterminer le niveau personnalisé d’exposition au polluant. Les données relatives à la qualité de l’air du serveur 160 peuvent provenir de différentes sources.This personalized level of exposure to the pollutant comes advantageously from a remote computing server 160 (or several remote servers arranged in "cloud" or "cloud" in English). The main function of this server 160 is to gather data relating to the quality of the air ("QA data") and cross them with the geolocation of the user 110 to determine the custom level of exposure to the pollutant. The air quality data of the server 160 can come from different sources.

De préférence, le système 100 comprend des premier et second capteurs personnels 150-150’ de la qualité de l’air, en communication avec le serveur 160 par l’intermédiaire de l’appareil mobile 130. Le premier capteur personnel 150 est fixe et disposé à l’intérieur du logement, tandis que le deuxième capteur personnel 150’ est mobile et suit l’utilisateur dans ses déplacements. Le système 100 peut également comprendre un réseau de capteurs 170 de la qualité de l’air extérieur, en communication directe avec le serveur 160. Les capteurs 170 de la qualité de l’air extérieur, dits «collectifs» par opposition aux capteurs personnels 150-150’, sont par exemple dispersés dans une ville ou une agglomération et appartiennent à une collectivité.Preferably, the system 100 includes first and second personal air quality sensors 150-150 'in communication with the server 160 via the mobile device 130. The first personal sensor 150 is fixed and disposed within the housing, while the second personal sensor 150 'is movable and follows the user in his movements. The system 100 may also include a network of outdoor air quality sensors 170, in direct communication with the server 160. Outdoor air quality sensors 170, referred to as "collective" as opposed to personal sensors 150 -150 ', are for example scattered in a city or an agglomeration and belong to a community.

Le serveur 160 peut également recevoir des données relatives à la qualité de l’air d’une ou plusieurs bases de données 180. Les bases de données 180 contiennent généralement des valeurs de concentrations en polluant mesurées en différents endroits grâce à un autre réseau de capteurs de l’air extérieur. Ces bases peuvent être publiques ou privées. A titre d’exemple, on peut citer les bases de données « AirData » de l’agence américaine de protection de l’environnement (EPA), « AirBase » de l’agence européenne de l’environnement (EEA) et celle du programme de surveillance européen « Copernicus ».The server 160 may also receive air quality data from one or more databases 180. The databases 180 generally contain pollutant concentration values measured in different locations by means of another sensor network. outside air. These bases can be public or private. Examples include the AirData databases of the US Environmental Protection Agency (EPA), AirBase of the European Environment Agency (EEA) and European Monitoring Center "Copernicus".

Enfin, le système 100 comprend avantageusement un outil de modélisation 190 qui transmet au serveur 160 d’autres données relatives à la qualité de l’air, par exemple sous la forme de cartes de la qualité de l’air. Ces cartes sont de préférence établies à partir des données fournies par les capteurs 170 de la qualité de l’air extérieur ou les bases de données 180, qui sont transmises à l’outil de modélisation 190 par l’intermédiaire du serveur 160. A partir de ces données, l’outil de modélisation 190 est capable de déterminer la concentration en polluant en n’importe quel lieu. En effet, il calcule, par simulation numérique, la dispersion des polluants dans l’atmosphère, en considérant notamment les sources de pollution, le transport des polluants dans l’atmosphère depuis ces sources, les conditions météorologiques et les transformations chimiques des polluants (réaction entre plusieurs polluants). De nombreux modèles de dispersion atmosphérique peuvent être utilisés par l’outil de modélisation 190, notamment des modèles lagrangiens, eulériens et gaussiens. On peut citer à titre d’exemple les modèles AERMOD, CALPUFF, CFIIMERE et HYSPLIT.Finally, the system 100 advantageously comprises a modeling tool 190 which transmits to the server 160 other data relating to the quality of the air, for example in the form of air quality maps. These maps are preferably based on data provided by outdoor air quality sensors 170 or databases 180, which are transmitted to modeling tool 190 via server 160. From of these data, the modeling tool 190 is able to determine the pollutant concentration in any location. Indeed, it calculates, by numerical simulation, the dispersion of the pollutants in the atmosphere, considering in particular the sources of pollution, the transport of the pollutants in the atmosphere since these sources, the meteorological conditions and the chemical transformations of the pollutants (reaction between several pollutants). Many atmospheric dispersion models can be used by the modeling tool 190, including Lagrangian, Eulerian and Gaussian models. Examples include AERMOD, CALPUFF, CFIIMERE and HYSPLIT models.

En plus des données QA, le serveur 160 reçoit de l’appareil mobile 130 la position géographique de l’utilisateur 110. Celle-ci est mesurée par le dispositif de géolocalisation contenu dans l’appareil mobile 130. Le serveur 160 sélectionne alors, parmi les différentes données de qualité de l’air à disposition, celle qui est le plus en adéquation avec la position de l’utilisateur. Un algorithme de triangulation est avantageusement mis en œuvre à cette fin. La donnée de qualité de l’air sélectionnée est de préférence une concentration locale en polluant et constitue le niveau personnalisé d’exposition au polluant. Elle est ensuite transmise par le serveur 160 à l’appareil mobile 130 pour qu’il détermine le niveau de contamination au polluant. Elle peut être temporairement stockée dans une mémoire de l’appareil mobile, avant d’être traitée par le processeur de l’appareil mobile.In addition to the data QA, the server 160 receives from the mobile device 130 the geographic position of the user 110. This is measured by the geolocation device contained in the mobile device 130. The server 160 then selects from the different air quality data available, the one that is most in line with the user's position. A triangulation algorithm is advantageously implemented for this purpose. The air quality data selected is preferably a local pollutant concentration and constitutes the personalized level of exposure to the pollutant. It is then transmitted by the server 160 to the mobile device 130 so that it determines the level of contamination to the pollutant. It can be temporarily stored in a memory of the mobile device, before being processed by the processor of the mobile device.

Les données QA en provenance d’un capteur mobile 150’ sont généralement sélectionnées lorsque l’utilisateur 110 est équipé d’un tel capteur. De même, lorsque l’utilisateur est à l’intérieur du logement, les données sélectionnées sont avantageusement celles fournies par le capteur fixe 150 disposé dans le logement.The QA data from a mobile sensor 150 'is generally selected when the user 110 is equipped with such a sensor. Similarly, when the user is inside the housing, the selected data are advantageously those provided by the fixed sensor 150 disposed in the housing.

Les capteurs de la qualité de l’air du système 100 peuvent être choisis parmi des capteurs de pollution disponibles dans le commerce. Chaque capteur est capable de détecter un ou plusieurs polluants et de déterminer sa concentration dans le voisinage immédiat du capteur. Les capteurs du système 100 permettent de détecter tout type de polluants, primaires ou secondaires, en particulier les particules en suspension (PM 10, PM 2,5 et PM 1), les COV, le dioxyde de carbone (CO2), l’ozone (O3) et le dioxyde d’azote (NO2). La détection d’un polluant peut être réalisée de façon optique, chimique ou massique. De préférence, les valeurs de concentrations en polluant relevées par les capteurs sont acheminées au serveur 160 (directement ou par l’intermédiaire de l’appareil mobile 130) par une communication sans fil, par exemple de type Wi-Fi®, GSM, Bluetooth® ou ZigBee®. Une communication filaire est également possible entre le serveur 160 et les capteurs 170 de la qualité de l’air extérieur (configurés eux-mêmes en réseau filaire ou sans fil).The air quality sensors of the system 100 may be selected from commercially available pollution sensors. Each sensor is able to detect one or more pollutants and determine its concentration in the immediate vicinity of the sensor. System 100 sensors detect all types of pollutants, primary or secondary, especially suspended particulate matter (PM 10, PM 2.5 and PM 1), VOCs, carbon dioxide (CO2), ozone (O3) and nitrogen dioxide (NO2). The detection of a pollutant can be carried out optically, chemically or massively. Preferably, the pollutant concentration values recorded by the sensors are conveyed to the server 160 (directly or via the mobile device 130) by wireless communication, for example of the Wi-Fi®, GSM, Bluetooth type. ® or ZigBee®. Wired communication is also possible between the server 160 and the outdoor air quality sensors 170 (themselves configured as a wired or wireless network).

La figure 2 représente des étapes d’un procédé de détermination du niveau de contamination au polluant, selon un mode de mise en œuvre préférentiel du premier aspect de l’invention. Ce procédé correspond au fonctionnement général du système 100 représenté sur la figure 1.FIG. 2 represents steps of a method for determining the pollutant contamination level, according to a preferred embodiment of the first aspect of the invention. This method corresponds to the general operation of the system 100 shown in FIG.

Comme indiqué précédemment, l’appareil mobile 130 est avantageusement muni de plusieurs capteurs inertiels, par exemple un gyroscope C1 et accéléromètre C2, et d’un dispositif de géolocalisation C3 (GPS). En outre, il est capable de communiquer avec un (ou plusieurs) capteur(s) C4 de la qualité de l’air intérieur et un (ou plusieurs) capteur(s) C5 de la qualité de l’air extérieur (éventuellement par l’intermédiaire du serveur 160), afin de recevoir et transmettre des données relatives à la qualité de l’air.As indicated above, the mobile device 130 is advantageously provided with several inertial sensors, for example a C1 gyroscope and C2 accelerometer, and a C3 (GPS) geolocation device. In addition, it is capable of communicating with one (or more) C4 sensor (s) for indoor air quality and one (or more) C5 sensor (s) for outdoor air quality (possibly by server intermediate 160), in order to receive and transmit data relating to the quality of the air.

Le procédé de détermination comprend avantageusement une étape initiale S1 consistant à détecter si le porteur de l’appareil mobile est en mouvement, à partir de la mesure en temps réel effectuée par l’un des capteurs inertiels, de préférence le gyroscope C1.The determination method advantageously comprises an initial step S1 of detecting whether the wearer of the mobile apparatus is moving, from the real-time measurement made by one of the inertial sensors, preferably the C1 gyroscope.

La figure 3 illustre un mode de mise en œuvre particulier de cette étape S1 de détection de mouvement. Le gyroscope C1 fournit en continu un signal G, qui représente une rotation angulaire. Une valeur du signal G à un instant t, notée G(t), est sélectionnée lors d’une sous-étape S11, puis comparée à une valeur seuil Gth lors d’une sous-étape S12. Si la valeur G(t) n’excède par la valeur seuil Gth (sortie « NON » en S12), le procédé reboucle vers la sous-étape S11 et une nouvelle valeur G(t+1) du signal G, postérieure à G(t), est choisie pour effectuer une nouvelle comparaison. Si au contraire la valeur G(t) excède la valeur seuil Gth (sortie « OUI » en S12), cela signifie qu’un mouvement significatif de l’appareil mobile est détecté. L’étape S1 est alors terminée. Dès lors qu’un mouvement est détecté, une procédure d’initialisation est exécutée, lors d’une étape S2 (Fig.2), pour activer les autres capteurs et dispositifs de l’appareil mobile, en particulier l’accéléromètre C2 et le dispositif de géolocalisation C3. Cette procédure d’initialisation déclenche une mesure, de préférence continue, de l’accélération A(t) et de la position géographique L(t) de l’utilisateur. A l’inverse, tant que l’appareil 130 est immobile, le signal du gyroscope C1 est nul et aucun autre capteur ou dispositif de l’appareil 130 n’est activé. Cette étape initiale S1 permet donc d’économiser l’énergie de l’appareil mobile 130 lorsque l’utilisateur est séparé de son appareil mobile et qu’aucune information personnalisée sur la qualité de l’air n’est requise. L’étape S1 de détection de mouvement peut également être mise en œuvre avec le signal de l’accéléromètre C2, notamment lorsque le système est muni d’un seul capteur inertiel (l’accéléromètre C2).FIG. 3 illustrates a particular mode of implementation of this step S1 of motion detection. The gyroscope C1 continuously provides a signal G, which represents an angular rotation. A value of the signal G at a time t, denoted by G (t), is selected during a substep S11, and then compared with a threshold value Gth during a substep S12. If the value G (t) does not exceed the threshold value Gth (output "NO" in S12), the method loops back to substep S11 and a new value G (t + 1) of signal G, subsequent to G (t), is chosen to perform a new comparison. If instead the value G (t) exceeds the threshold value Gth (output "YES" in S12), it means that a significant movement of the mobile device is detected. Step S1 is then completed. Once a movement is detected, an initialization procedure is executed, during a step S2 (FIG. 2), to activate the other sensors and devices of the mobile device, in particular the accelerometer C2 and the geolocation device C3. This initialization procedure triggers a measurement, preferably continuous, of the acceleration A (t) and the geographical position L (t) of the user. Conversely, as long as the apparatus 130 is stationary, the signal of the gyroscope C1 is zero and no other sensor or device of the apparatus 130 is activated. This initial step S1 thus saves the energy of the mobile device 130 when the user is separated from his mobile device and no personalized information on the air quality is required. The step S1 of motion detection can also be implemented with the signal of the accelerometer C2, especially when the system is provided with a single inertial sensor (the accelerometer C2).

Dans le mode de mise en œuvre préférentiel de la figure 2, le procédé comprend ensuite une étape S3 de reconnaissance de l’activité physique de l’utilisateur. Cette reconnaissance de l’activité s’effectue à partir de la mesure en temps réel réalisée par le gyroscope C1 et/ou de la mesure en temps réel réalisée par l’accéléromètre C2. Elle permet d’affiner le calcul ultérieur du niveau de contamination au polluant, décrit ci-après en relation avec la figure 5.In the preferred implementation mode of FIG. 2, the method then comprises a step S3 for recognizing the physical activity of the user. This recognition of the activity is performed from the real-time measurement performed by the C1 gyro and / or the real-time measurement performed by the accelerometer C2. It makes it possible to refine the subsequent calculation of the pollutant contamination level, described below in relation with FIG. 5.

La figure 4 illustre un mode de mise en œuvre de l’étape S2, dans lequel l’activité est reconnue à l’aide de l’ensemble des signaux des capteurs inertiels C1-C2. Le gyroscope C1 fournit en continu le signal de rotation angulaire G(t), tandis que l’accéléromètre C2 fournit en continu un signal d’accélération A(t). Chacun des signaux G(t) et A(t) comprend trois composantes, correspondant respectivement aux trois dimensions X, Y et Z de l’espace : {Gx(t), Gy(t), Gz(t)} et {Ax(t), Ay(t), Az(t)}.FIG. 4 illustrates a mode of implementation of step S2, in which the activity is recognized using the set of signals of the inertial sensors C1-C2. The gyroscope C1 continuously supplies the angular rotation signal G (t), whereas the accelerometer C2 continuously supplies an acceleration signal A (t). Each of the signals G (t) and A (t) comprises three components, respectively corresponding to the three dimensions X, Y and Z of the space: {Gx (t), Gy (t), Gz (t)} and {Ax (t), Ay (t), Az (t)}.

Les composantes des signaux G(t) et A(t) sont d’abord filtrées, respectivement lors de sous-étapes S31 et S31’, afin de réduire les perturbations dues au bruit ou aux erreurs de mesure. Par exemple, les signaux G(t) et A(t) sont filtrés en utilisant le filtre de Kalman.The components of the signals G (t) and A (t) are first filtered, respectively in substeps S31 and S31 ', in order to reduce disturbances due to noise or measurement errors. For example, the signals G (t) and A (t) are filtered using the Kalman filter.

Puis, une procédure d'apprentissage automatique (ou « machine learning » en anglais), de préférence sous la forme d’un arbre décisionnel, est mise en œuvre pour classer les signaux G(t) et A(t) filtrés et reconnaître le type d’activité en fonction de la valeur de ces signaux. Un arbre décisionnel est un outil classique de classification de données. Il a été sélectionné ici comme procédure de classification car il constitue une approche simple basée sur les règles de comportement humain. Il permet en outre de résoudre les problèmes de reconnaissance d'activité physique en les divisant en sous-problèmes de plus petites tailles, qui sont abordés un par un, de façon intuitive. L'arbre décisionnel est composé de nœuds de décision, reliés par des branches. Les différentes classes ou groupes possibles sont situées aux extrémités des branches et constituent les « feuilles » de l'arbre. Elles sont atteintes en fonction de décisions prises à chaque nœud. Chaque nœud de l’arbre applique un test à l’échantillon qui parcoure l’arbre. Le résultat de ce test est binaire. Autrement dit, en sortie du nœud, l’échantillon peut suivre soit la branche gauche, soit la branche droite, jusqu’au prochain nœud, où un autre test l’attend, ou jusqu’à une feuille de l’arbre.Then, an automatic learning procedure (or "machine learning" in English), preferably in the form of a decision tree, is implemented to classify the filtered signals G (t) and A (t) and to recognize the type of activity according to the value of these signals. A decision tree is a classic data classification tool. It has been selected here as a classification procedure because it constitutes a simple approach based on the rules of human behavior. It also solves the problems of physical activity recognition by dividing them into sub-problems of smaller sizes, which are approached one by one, intuitively. The decision tree is composed of decision nodes, connected by branches. The different classes or possible groups are located at the ends of the branches and constitute the "leaves" of the tree. They are reached according to decisions made at each node. Each node of the tree applies a test to the sample that travels the tree. The result of this test is binary. In other words, at the exit of the node, the sample can follow either the left branch or the right branch, until the next node, where another test awaits it, or up to a leaf of the tree.

Les échantillons qui parcourent l’arbre décisionnel sont ici des valeurs d’un vecteur d’entrée v constitué des composantes Ax, Ay, Az du signal d’accélération et des composantes Gx, Gy, Gz du signal de rotation angulaire. Au fur et à mesure qu’elles parcourent l’arbre, ces valeurs sont réparties dans des classes correspondant aux différents types d’activité. Ici, quatre classes d'activité cibles sont déterminées : 1) inactif ; 2) marche ; 3) course à pied ; et 4) vélo.The samples that traverse the decision tree are here values of an input vector v consisting of the components Ax, Ay, Az of the acceleration signal and the components Gx, Gy, Gz of the angular rotation signal. As they browse the tree, these values are divided into classes corresponding to different types of activity. Here, four classes of target activity are determined: 1) inactive; 2) walking; 3) running; and 4) bike.

La classification des valeurs du vecteur d’entrée v s’effectue en deux temps. D’abord, lors d’une première sous-étape de classification S32, les signaux sont classés en deux groupes correspondant aux états « actif >> et « inactif >> de l’utilisateur. Cette première sous-étape S32, qui correspond à une première partie de l’arbre décisionnel, vise donc uniquement à déterminer si l’utilisateur est actif ou inactif. L’état « inactif » de l’utilisateur désigne un état dans lequel sa dépense énergétique est sensiblement constante. En particulier, l’utilisateur est considéré comme inactif lorsqu’il est en position assise ou couchée. L’état « actif >> correspond à la pratique d’une activité physique.The classification of the values of the input vector v is done in two steps. First, during a first substep of classification S32, the signals are classified into two groups corresponding to the states "active" and "inactive" of the user. This first substep S32, which corresponds to a first part of the decision tree, is therefore only intended to determine whether the user is active or inactive. The "idle" state of the user designates a state in which its energy expenditure is substantially constant. In particular, the user is considered inactive when seated or lying down. The "active" state corresponds to the practice of a physical activity.

Puis, lorsque les signaux sont classés dans le groupe « actif >>, une deuxième partie de l’arbre décisionnel permet de répartir ces signaux entre différents types d’activité physique. Cette deuxième partie de l’arbre décisionnel correspond à une deuxième sous-étape de classification S33. Les différents types d’activité sont par exemple la marche, la course à pied et le vélo. L’arbre décisionnel déployé aux sous-étapes S32 et S33 peut être construit via un processus d’apprentissage automatique, à partir de valeurs du vecteur v = {Ax, Ay, Az, Gx, Gy, Gz} mesurées lors d’une multitude de tests d’activité, en connaissant bien sûr les types d’activité pratiqués. Ces tests d’activité sont pratiqués par un grand nombre d’utilisateurs, lors d’une procédure préalable de calibration. Les valeurs mesurées défilent à travers les noeuds d’un arbre personnalisé. Les noeuds de cet arbre sont établis à partir de diagrammes de répartition des signaux caractéristiques de chacune des activités physiques. Pour chacun des diagrammes, la répartition de chaque signal caractéristique varie entre les différentes activités. Plus la répartition varie entre les activités, moins les répartitions se chevauchent et meilleur est la discrimination des activités physiques. Dans un premier temps, la procédure consiste à déterminer les signaux caractéristiques à comparer avec les valeurs mesurées. Ensuite, en fonction de leur compatibilité avec les signaux caractéristiques retenus, les valeurs mesurées suivent soit la branche gauche, soit la branche droite du nœud. Les valeurs mesurées sont testées jusqu'à ce qu'elles soient reconnues compatibles avec les signaux caractéristiques d'une activité physique. Par exemple, l'activité de marche est reconnue en sortie de la procédure de classification comme une succession de décisions de type "activité physique" (nœud 1), "détection de pas" (nœud 2) et enfin "double appui" (nœud 3).Then, when the signals are classified in the "active" group, a second part of the decision tree allows to distribute these signals between different types of physical activity. This second part of the decision tree corresponds to a second substep of classification S33. The different types of activity are for example walking, running and cycling. The decision tree deployed in substeps S32 and S33 can be constructed via an automatic learning process, from values of the vector v = {Ax, Ay, Az, Gx, Gy, Gz} measured during a multitude tests of activity, knowing of course the types of activity practiced. These activity tests are performed by a large number of users during a calibration procedure. The measured values scroll through the nodes of a custom tree. The nodes of this tree are established from distribution diagrams of the signals characteristic of each of the physical activities. For each of the diagrams, the distribution of each characteristic signal varies between the different activities. The more the distribution varies between activities, the less the distributions overlap and the better the discrimination of physical activities. Initially, the procedure consists in determining the characteristic signals to be compared with the measured values. Then, according to their compatibility with the characteristic signals retained, the measured values follow either the left branch or the right branch of the node. The measured values are tested until they are recognized as compatible with the characteristic signals of a physical activity. For example, the walking activity is recognized at the end of the classification procedure as a succession of decisions of the "physical activity" type (node 1), "step detection" (node 2) and finally "double support" (node 3).

Enfin, lors d’une sous-étape S34, on détermine si un type d’activité (« inactif >>, « marche à pied >>, « course >> « vélo >>) a été automatiquement détecté grâce à la procédure d'apprentissage automatique (sous-étapes S32-S33). Si aucun type d’activité n’a été détecté (sortie « NON >> en S34), parce que les valeurs du vecteur v ne correspondaient à aucune classe de l’arbre, le type d’activité peut être défini manuellement par l’utilisateur lors d’une sous-étape S35. Une interface est affichée sur l’écran de l’appareil mobile pour que l’utilisateur choisisse l’activité pratiquée parmi une présélection. L’étape S3 prend fin dès que l’activité a été reconnue, soit parce qu’elle a été sélectionnée par l’utilisateur (étape S35), soit parce que la détection automatique a réussie (sortie « OUI >> en S34).Finally, during a sub-step S34, it is determined whether a type of activity ("inactive", "walking", "race" "bike") has been automatically detected thanks to the procedure of automatic learning (substeps S32-S33). If no activity type has been detected (output "NO" in S34), because the values of the vector v did not correspond to any class of the tree, the activity type can be manually set by the user during a substep S35. An interface is displayed on the screen of the mobile device for the user to choose the activity practiced among a preselection. Step S3 ends as soon as the activity has been recognized, either because it has been selected by the user (step S35), or because the automatic detection has succeeded (exit "YES" in S34).

Comme illustré sur les figures 2 et 4, le procédé de détermination comprend ensuite une étape S4 de calcul du niveau de contamination au polluant de l’air. Ce calcul est basé sur une sélection de signaux parmi les signaux de l’accéléromètre C2, du dispositif de géolocalisation C3, d’un ou plusieurs capteurs C4 de la qualité de l’air intérieur et d’un ou plusieurs capteurs C5 de la qualité de l’air extérieur.As illustrated in FIGS. 2 and 4, the determination method then comprises a step S4 of calculating the level of contamination with the pollutant of the air. This calculation is based on a selection of signals from the signals of the accelerometer C2, the geolocation device C3, one or more sensors C4 of the indoor air quality and one or more sensors C5 of the quality. outside air.

La figure 5 représente en détail un algorithme servant à calculer le niveau de contamination à l’étape S4.Figure 5 shows in detail an algorithm for calculating the level of contamination in step S4.

Le niveau de contamination est la quantité de polluant inhalée par l’utilisateur pendant une période de temps donnée, par exemple une minute (alors exprimé en μς.Γηϊη'1 .kg'1) ou une seconde (en pg.s'1.kg'1). Le calcul de ce niveau de contamination repose ici en partie sur la dépense énergétique de l’individu (exprimée en kcal.min'1.kg'1). Or il existe différentes façon de déterminer cette dépense énergétique avec le système d’information 100, selon que l’utilisateur est à l’intérieur ou à l’extérieur d’un bâtiment.The level of contamination is the amount of pollutant inhaled by the user during a given period of time, for example one minute (then expressed in μςΓΓϊϊϊ'1'kg'1) or a second (in μg.s'1. kg'1). The calculation of this level of contamination is based in part on the energy expenditure of the individual (expressed in kcal.min'1.kg'1). However, there are different ways of determining this energy expenditure with the information system 100, depending on whether the user is inside or outside a building.

Lors d’une utilisation en extérieur, le dispositif de géolocalisation C3 de l’appareil mobile est fonctionnel. Celui-ci fournit en continu un signal de géolocalisation L(t). Plusieurs paramètres représentatifs du mouvement de l’utilisateur peuvent alors être déduits du signal de géolocalisation L(t) au cours d’une sous-étape S41. Les paramètres représentatifs du mouvement incluent notamment la vitesse de déplacement v(t), la distance parcourue D(t) et l’altitude H(t) de l’utilisateur au cours du temps t. La vitesse de déplacement v(t) sert avantageusement de base au calcul de la dépense énergétique E(t) de l’utilisateur.When used outdoors, the geolocation device C3 of the mobile device is functional. This continuously provides a geolocation signal L (t). Several parameters representative of the movement of the user can then be deduced from the geolocation signal L (t) during a substep S41. The representative parameters of the movement include in particular the traveling speed v (t), the distance traveled D (t) and the altitude H (t) of the user during the time t. The displacement speed v (t) advantageously serves as a basis for calculating the energy expenditure E (t) of the user.

Dans ce mode de mise en oeuvre préférentiel de l’étape S4, le calcul de la dépense énergétique E(t) dépend en outre du dénivelé P(t) du déplacement de l’individu et du type d’activité reconnu à l’étape S3. Ce mode de calcul de la dépense énergétique est alors plus précis que le précédent mode de calcul, avec seulement la vitesse de déplacement v(t). Le dénivelé P(t) peut être calculé lors d’une sous-étape S42 à partir de la distance parcourue D(t) et de l’altitude H(t) de l’individu.In this preferred embodiment of step S4, the calculation of the energy expenditure E (t) also depends on the height difference P (t) of the movement of the individual and the type of activity recognized at the step S3. This method of calculating the energy expenditure is then more precise than the previous calculation mode, with only the speed of displacement v (t). The elevation P (t) can be calculated during a substep S42 from the distance traveled D (t) and altitude H (t) of the individual.

Une équation de la dépense énergétique E(t) peut ainsi être prévue pour chaque type d’activité. Par exemple, lorsque l’activité « marche >> est reconnue, l’équation suivante peut être utilisée pour calculer la dépense énergétique E(t) :An equation of the energy expenditure E (t) can thus be provided for each type of activity. For example, when the "on" activity is recognized, the following equation can be used to calculate the energy expenditure E (t):

Lorsque l’utilisateur pratique la course à pied, il est préférable d’utiliser l’équation suivante :When the user practices running, it is best to use the following equation:

Enfin, si l’utilisateur se déplace à vélo, l’équation suivante est avantageusement utilisée :Finally, if the user is cycling, the following equation is advantageously used:

où m la masse de l’utilisateur (en g), H l’altitude mesurée grâce au dispositif de géolocalisation (en m) et G est l’accélération gravitationnelle (G = 9,81 m.s'2).where m the mass of the user (in g), H the altitude measured by the geolocation device (in m) and G is the gravitational acceleration (G = 9.81 m.s'2).

Après avoir sélectionné, lors d’une sous-étape S43, l’équation correspondant au type d’activité reconnu, la dépense énergétique est calculée lors d’une sous-étape S44 en utilisant l’équation sélectionnée.After having selected, during a substep S43, the equation corresponding to the type of activity recognized, the energy expenditure is calculated during a substep S44 using the selected equation.

Les équations de la dépense énergétique E(t) ci-dessus ont été tirées de la littérature. Elles sont classiquement utilisées pour évaluer la dépense énergétique selon les recommandations de « American College of Sports Medecine >> (ACSM). D’autres équations identiques ou similaires de la dépense énergétique E(t) peuvent être obtenues de manière empirique. Plusieurs personnes, ayant des profils variés, sont équipées d’un capteur de géolocalisation et d’un capteur physiologique permettant de calculer leur dépense énergétique. Ces personnes sont ensuite soumises à une activité physique, ici le vélo, la marche et la course à pied. Ainsi, de nombreuses valeurs de la dépense énergétique sont obtenues et peuvent être confrontées aux valeurs de la vitesse v(t), du dénivelé P(t) et de l’altitude H(t) des personnes concernées. Une régression multiple de ces valeurs de dépense énergétique a ensuite permis d’établir le lien avec la vitesse de déplacement, ainsi qu’avec toutes les autres variables de la dépense énergétique.The energy expenditure equations E (t) above were taken from the literature. They are typically used to evaluate energy expenditure according to the recommendations of "American College of Sports Medicine" (ACSM). Other identical or similar equations of energy expenditure E (t) can be obtained empirically. Several people, with various profiles, are equipped with a geolocation sensor and a physiological sensor to calculate their energy expenditure. These people are then subjected to physical activity, here cycling, walking and running. Thus, many values of the energy expenditure are obtained and can be compared with the values of the speed v (t), the altitude difference P (t) and the altitude H (t) of the persons concerned. A multiple regression of these energy expenditure values then made it possible to establish the link with the speed of displacement, as well as with all the other variables of energy expenditure.

Lorsque le dispositif de géolocalisation C3 n’est pas fonctionnel, par exemple lorsque l’utilisateur est situé à l’intérieur d’un bâtiment, il n’est pas possible d’obtenir directement une mesure de la vitesse de déplacement v(t). La vitesse de déplacement v(t) est alors avantageusement calculée à partir du signal d’un capteur inertiel, de préférence le signal de l’accéléromètre C2. Lors d’une sous-étape S45, le signal d’accélération A(t) mesuré en temps réel par l’accéléromètre C2 est d’abord filtré, puis traité pour déterminer par exemple le nombre de pas de l’utilisateur. La distance D(t) parcourue par l’utilisateur en mouvement peut ensuite être aisément calculée à partir du nombre de pas. Enfin, la distance parcourue D(t) est dérivée numériquement, lors d’une sous-étape S46, pour obtenir la vitesse de déplacement v(t) de l’utilisateur. La pente P(t) peut être estimée à partir de l'inclinaison de l'utilisateur. Lorsque le smartphone est fixé sur l’utilisateur, on peut estimer son inclinaison à l’aide du gyroscope.When the geolocation device C3 is not functional, for example when the user is located inside a building, it is not possible to directly obtain a measurement of the traveling speed v (t) . The displacement velocity v (t) is then advantageously calculated from the signal of an inertial sensor, preferably the signal of the accelerometer C2. During a substep S45, the acceleration signal A (t) measured in real time by the accelerometer C2 is first filtered, then processed to determine for example the number of steps of the user. The distance D (t) traveled by the moving user can then be easily calculated from the number of steps. Finally, the distance traveled D (t) is derived numerically, during a substep S46, to obtain the traveling speed v (t) of the user. The slope P (t) can be estimated from the inclination of the user. When the smartphone is fixed on the user, one can estimate its inclination with the help of the gyroscope.

Après avoir déterminé la vitesse de déplacement v(t) de l’utilisateur, une sous-étape S47 consistant à déterminer le débit respiratoire R(t) de l’utilisateur à partir de sa dépense énergétique E(t) est mise en oeuvre. Cette détermination peut être réalisée par calcul ou à l’aide d’abaques du débit respiratoire en fonction de la dépense énergétique. L’équation permettant de calculer le débit respiratoire R(t) (en L.min'1.kg'1) s’exprime de préférence sous la forme d’un polynôme du troisième ordre :After determining the user speed v (t), a sub-step S47 of determining the user's respiratory rate R (t) from his energy expenditure E (t) is implemented. This determination can be made by calculation or with the aid of charts of the respiratory flow as a function of energy expenditure. The equation for calculating the respiratory rate R (t) (in L.min'1.kg'1) is preferably expressed in the form of a third-order polynomial:

où A, B, C et D sont des paramètres constants, appelés « coefficients de régression >>.where A, B, C and D are constant parameters, called "regression coefficients".

Les coefficients A-D peuvent en effet être déterminés par régression polynomiale (du troisième ordre) d’un ensemble de valeurs du débit respiratoire obtenues empiriquement. Une série de tests d’effort, menée par la société demanderesse, a permis d’obtenir les valeurs suivantes : A = 0,0491 ; B = -1.2182 ; C = 12.741 et D = 6.9656The coefficients A-D can indeed be determined by polynomial regression (of the third order) of a set of values of the respiratory flow obtained empirically. A series of stress tests conducted by the plaintiff company yielded the following values: A = 0.0491; B = -1.2182; C = 12.741 and D = 6.9656

Par ailleurs, l’algorithme de calcul du niveau de contamination comprend des étapes pour déterminer un niveau personnalisé Q(t) d’exposition au polluant de l’air, à partir de données relatives à la qualité de l’air. Le niveau personnalisé d’exposition Q(t) est de préférence une concentration locale en polluant, au plus près de l’endroit où se situe l’utilisateur.In addition, the contamination level calculation algorithm includes steps for determining a custom level Q (t) of exposure to the air pollutant, based on air quality data. The personalized level of exposure Q (t) is preferably a local pollutant concentration, closer to where the user is located.

Lorsque le signal de géolocalisation L(t) est disponible, généralement lorsque l’utilisateur est en extérieur, un algorithme de triangulation est mis en oeuvre lors d’une sous-étape S48 pour sélectionner, parmi un ensemble de données relatives à la qualité de l’air extérieur, la donnée la plus pertinente compte tenu de la position géographique de l’utilisateur. Les paramètres d’entrée de cet algorithme de triangulation sont donc le signal de géolocalisation L(t), le signal Qext(t) issu d’un capteur C5 de la qualité de l’air extérieur (lorsque le système est équipé d’un tel capteur) et/ou les données de qualité de l’air extérieur provenant d’autres sources, telles que les bases de données (privées ou publiques) 180 et l’outil de modélisation 190 (cf. également Fig.1). Le niveau personnalisé d’exposition au polluant correspond alors à la donnée sélectionnée par l’algorithme de triangulation.When the geolocation signal L (t) is available, generally when the user is outdoors, a triangulation algorithm is implemented in a substep S48 to select from among a set of data relating to the quality of the outside air, the most relevant given the geographical position of the user. The input parameters of this triangulation algorithm are therefore the geolocation signal L (t), the signal Qext (t) coming from a sensor C5 of the outside air quality (when the system is equipped with a such sensor) and / or outdoor air quality data from other sources, such as databases (private or public) 180 and modeling tool 190 (see also Fig.1). The personalized level of exposure to the pollutant then corresponds to the data selected by the triangulation algorithm.

Lorsque l’utilisateur est à l’intérieur d’un bâtiment, le signal de géolocalisation L(t) peut être indisponible ou intermittent. Le niveau personnalisé d’exposition au polluant Q(t) correspond alors au signal CW issu du capteur C4 de la qualité intérieur, dans le cas où le bâtiment est équipé d’un tel capteur. Dans le cas contraire, le niveau personnalisé d’exposition au polluant Q(t) peut correspondre au résultat de l’algorithme de triangulation mis en œuvre avec la dernière position connue de l’utilisateur. Le choix entre la mesure du capteur C4 et le résultat de l’algorithme de triangulation (sous-étape S48) est opéré lors d’une sous-étape S49.When the user is inside a building, the geolocation signal L (t) may be unavailable or intermittent. The personalized level of exposure to the pollutant Q (t) then corresponds to the signal CW from the sensor C4 of the interior quality, in the case where the building is equipped with such a sensor. In the opposite case, the personalized level of exposure to the pollutant Q (t) may correspond to the result of the triangulation algorithm implemented with the last known position of the user. The choice between the measurement of the sensor C4 and the result of the triangulation algorithm (substep S48) is performed during a substep S49.

Enfin, lors d’une sous-étape S50, le niveau de contamination au polluant N(t) est calculé à partir du niveau personnalisé d'exposition Q(t) déterminé aux sous-étapes S48 et S49 et du débit respiratoire R(t) calculé lors de la sous-étape S47.Finally, during a substep S50, the pollutant contamination level N (t) is calculated from the personalized exposure level Q (t) determined in substeps S48 and S49 and the respiratory flow rate R (t). ) calculated in substep S47.

Lorsque l’utilisateur est actif, le niveau de contamination au polluant N(t) (en pg.min'1.kg'1) est calculé en multipliant le niveau personnalisé d'exposition Q(t) (en pg.m3) et le débit respiratoire R(t) (en L.min'1.kg'1). Lorsqu’au contraire l’utilisateur est inactif, le débit respiratoire R(t) est supposé constant (ainsi que la dépense énergétique E(t)). Le niveau de contamination au polluant N(t) est alors égal au niveau personnalisé d'exposition Q(t) multiplié par une constante. Cette constante est avantageusement égale 0,085 L.min'1.kg'1. L’algorithme de calcul du niveau de contamination décrit ci-dessus est avantageusement mis en œuvre pour plusieurs polluants de l’air, tels que les particules en suspension (PM 10, PM 2,5 et PM 1), les COV, le dioxyde de carbone (C02), l’ozone (O3) et le dioxyde d’azote (N02). Ainsi, l’utilisateur dispose d’un ensemble complet d’informations lui permettant d’apprécier le risque pour sa santé causé par la pollution de l’air.When the user is active, the pollutant contamination level N (t) (in pg.min'1.kg'1) is calculated by multiplying the custom exposure level Q (t) (in pg.m3) and the respiratory rate R (t) (in L.min'1.kg'1). When, on the contrary, the user is inactive, the respiratory flow rate R (t) is assumed constant (as well as the energy expenditure E (t)). The pollutant contaminant level N (t) is then equal to the custom exposure level Q (t) multiplied by a constant. This constant is advantageously equal to 0.085 L.min'1.kg'1. The algorithm for calculating the level of contamination described above is advantageously used for several air pollutants, such as suspended particles (PM 10, PM 2.5 and PM 1), VOCs, and dioxide. carbon (CO2), ozone (O3) and nitrogen dioxide (NO2). Thus, the user has a complete set of information allowing him to assess the risk to his health caused by air pollution.

Le procédé de détermination de la figure 2 est de préférence exécuté en boucle avec des données et signaux actualisés en permanence. En effet, les capteurs inertiels C1-C2, le dispositif de géolocalisation C3 et les capteurs de la qualité de l’air peuvent fournir des mesures en continu. Cela permet d’obtenir une nouvelle valeur du niveau de contamination N(t) régulièrement, par exemple toutes les secondes.The determination method of Figure 2 is preferably looped with continuously updated data and signals. In fact, the C1-C2 inertial sensors, the C3 geolocation device and the air quality sensors can provide continuous measurements. This makes it possible to obtain a new value of the contamination level N (t) regularly, for example every second.

Pour améliorer l’expérience de l’utilisateur avec ce système d’information, le procédé de détermination peut en outre comporter une étape S5 de calcul d’un capital de contamination C(t) (Figs.2 & 5). Cette étape S5 consiste à cumuler les n valeurs du niveau de contamination N(t) obtenues pendant un période de temps T donnée :To improve the user experience with this information system, the determination method may further comprise a step S5 for calculating a contamination capital C (t) (FIGS. 2 & 5). This step S5 consists in cumulating the n values of the level of contamination N (t) obtained during a given period of time T:

La période de temps T correspond, par exemple, à la durée d’un déplacement en ville ou à la durée d’une course à pied. Ainsi, l’utilisateur est informé de la quantité totale de polluant inhalée pendant cette période. Le calcul du capital de contamination C(t) est de préférence réalisé au fil de l’eau. Sa valeur à un instant t, notée ci-dessus C(t), est obtenue en ajoutant le niveau de contamination N(t) obtenu à l’instant t à une précédente valeur du capital de contamination (i.e. C(t-1 )). A t=0, le capital de contamination C est nul.The period of time T corresponds, for example, to the duration of a city trip or the duration of a run. Thus, the user is informed of the total quantity of inhaled pollutant during this period. The calculation of the contamination capital C (t) is preferably carried out over water. Its value at a time t, noted above C (t), is obtained by adding the level of contamination N (t) obtained at time t to a previous value of the contamination capital (ie C (t-1) ). At t = 0, the contamination capital C is zero.

Dans une variante de mise en oeuvre également représentée sur la figure 5, la dépense énergétique est calculée, non pas à partir d’un paramètre relatif au déplacement de l’utilisateur (obtenu à l’aide du dispositif de géolocalisation C3 ou calculé à partir du signal de l’accéléromètre C2), mais à partir du signal issu d’un capteur physiologique C6. Le capteur physiologique C6, par exemple de type montre ou bracelet connecté, fournit de préférence la fréquence cardiaque FC(t) de l’utilisateur, lorsque celui-ci pratique une activité. Le calcul de la dépense énergétique E(t) est alors uniquement fonction de la fréquence cardiaque FC(t). Un cardiofréquencemètre sous la forme d’une montre connectée ou d’un bracelet connecté est un objet léger, compact et bon marché. Cet objet ne constituera donc pas une gêne pour l’utilisateur lors de son activité. Il peut en outre être utilisé à l’intérieur comme à l’extérieur.In an alternative embodiment also shown in FIG. 5, the energy expenditure is calculated, not on the basis of a parameter relating to the user's displacement (obtained using the geolocation device C3 or calculated from the signal of the accelerometer C2), but from the signal from a physiological sensor C6. The physiological sensor C6, for example of the connected watch or bracelet type, preferably provides the heart rate FC (t) of the user, when the latter is practicing an activity. The calculation of the energy expenditure E (t) is then only a function of the heart rate FC (t). A heart rate monitor in the form of a connected watch or a connected wristband is a lightweight, compact and inexpensive item. This object will not be a nuisance for the user during his activity. It can also be used indoors and outdoors.

Alternativement, le capteur physiologique C6 peut être un oxymètre et mesurer la fréquence cardiaque ou les variations de la concentration en oxygène dans le sang de l’utilisateur.Alternatively, the physiological sensor C6 may be an oximeter and measure the heart rate or changes in oxygen concentration in the user's blood.

Utiliser un capteur physiologique plutôt que le dispositif de géolocalisation ou l’accéléromètre pour déterminer la dépense énergétique est particulièrement avantageux, car cela permet d’obtenir une valeur plus précise de la dépense énergétique, et donc du niveau de contamination. L’appareil mobile pourrait également être couplé à un appareil de fitness C7 (tapis roulant, vélo, rameur...), qui lui fournit directement tout ou partie des paramètres relatifs au déplacement de l’utilisateur, et notamment la vitesse v(t), la distance parcourue D(t) et la pente P(t). Cette solution est applicable aussi bien à l’intérieur d’un bâtiment qu’à l’extérieur.Using a physiological sensor rather than the geolocation device or the accelerometer to determine the energy expenditure is particularly advantageous because it allows to obtain a more precise value of the energy expenditure, and therefore the level of contamination. The mobile device could also be coupled with a fitness machine C7 (treadmill, bicycle, rower ...), which directly provides all or part of the parameters relating to the movement of the user, including the speed v (t ), the distance traveled D (t) and the slope P (t). This solution is applicable both inside a building and outside.

Un grand nombre des étapes et sous-étapes du procédé de détermination décrit ci-dessus sont mises en oeuvre par l’appareil mobile (smartphone, tablette...), par le biais d’une application. Une application désigne un programme d’ordinateur comprenant des instructions exécutables par le processeur de l’appareil mobile. Cette application est téléchargeable depuis une base de données et/ou peut être livrée sur un support lisible par l’appareil mobile, telle qu’une carte mémoire.Many of the steps and sub-steps of the determination method described above are implemented by the mobile device (smartphone, tablet ...), through an application. An application refers to a computer program comprising instructions executable by the processor of the mobile device. This application is downloadable from a database and / or can be delivered on a support readable by the mobile device, such as a memory card.

Comme cela vient d’être décrit, l’étape de détermination du niveau personnalisé d’exposition Q(t) est avantageusement mise en oeuvre par le serveur de calcul à distance, qui dispose d’une puissance de calcul supérieure à celle de l’appareil mobile. Le temps d’exécution du procédé de détermination du niveau de contamination est alors faible, ce qui permet de fournir à l’utilisateur des informations sur la qualité de l’air très régulièrement, par exemple toutes les secondes. En déportant une partie des calculs sur le serveur, l’autonomie de l’appareil mobile est en outre préservée. L’usage du serveur reste cependant facultatif. L’appareil mobile peut en effet exécuter l’ensemble des étapes du procédé de détermination, en particulier l’algorithme de triangulation. Dans ce cas, l’appareil mobile communique directement avec les autres éléments du système, notamment les capteurs de la qualité de l’air intérieur et extérieur.As has just been described, the step of determining the personalized exposure level Q (t) is advantageously implemented by the remote computing server, which has a computing power greater than that of the mobile device. The execution time of the method for determining the level of contamination is then low, which makes it possible to provide the user with information on the quality of the air very regularly, for example every second. By deporting part of the calculations to the server, the autonomy of the mobile device is further preserved. The use of the server, however, remains optional. The mobile device can indeed perform all the steps of the determination method, in particular the triangulation algorithm. In this case, the mobile device communicates directly with other system components, including indoor and outdoor air quality sensors.

Claims

A method of determining a contamination level (N (t)) of an individual to an air pollutant, when the individual is in motion, using a set of sensors comprising a device of geolocation (C3) and a first inertial sensor (C2), the method comprising the following steps: - determining (S41, S45-S46) a parameter relating to the movement of the individual using at least a part of the set of sensors; calculating (S44) the energy expenditure (E (t)) of the individual from the parameter relating to the movement of the individual; determining (S47) the respiratory flow rate (R (t)) from the energy expenditure of the individual; - determining (S48-S49) a personalized level of exposure to the pollutant (Q (t)) from data relating to the air quality and geolocation (L (t)) of the individual; - calculate (S50) the level of contamination (N (t)) of the individual to the pollutant from the personalized level of exposure to the pollutant (Q (t)) and the respiratory rate (R (t)).

2. The method of claim 1, wherein the parameter relating to the displacement of the individual is the movement speed (v (t)) of the individual, measured using the geolocation device (C3).

3. Method according to claim 2, further comprising: a measuring step (S41), using the geolocation device (C3), the distance traveled (D (t)) by the individual and altitude (H (t)) of the individual; and a step of calculating (S42) the height difference (P (t)) of the displacement of the individual from the distance traveled and the altitude of the individual.

4. The method of claim 3, wherein the calculation of the energy expenditure (E (t)) is a function of the height difference (P (t)) of the displacement of the individual.

The method of claim 1, wherein the parameter relating to the displacement of the individual is the movement speed (v (t)) of the individual, the step of determining the parameter relating to the movement comprising the following operations: determining (S45), using the first inertial sensor (C2), the distance (D (t)) traveled by the individual; and calculate the speed of movement of the individual from the distance traveled.

The method of any one of claims 1 to 5, wherein the air quality data is from an air quality database (180) and / or a sensor. (C4) of the indoor air quality and / or a sensor (C5) of the outside air quality.

7. Method according to any one of claims 1 to 6, further comprising an initial step (S1) for detecting the movement of the individual using a second inertial sensor (C1), the geolocation device ( C3) and the first inertial sensor (C2) are activated only when the movement is detected.

8. Method according to any one of claims 1 to 7, further comprising a recognition step (S3) of the type of activity to which the individual is exerted, using at least the first inertial sensor (C3). and wherein the calculation (S54) of the energy expenditure (E (t)) is further dependent on the type of activity.

The method according to any one of claims 1 to 8, wherein the steps of measuring, determining and calculating are carried out continuously, whereby a plurality of values of the level of contamination (N (t )) in a time interval.

10. The method of claim 9, further comprising a step of calculating (S5) a pollutant contamination capital by accumulating the values of the level of contamination (N (t)) during the time interval.

The method of any one of claims 1 to 10, wherein the respiratory rate (R (t)) is calculated from a relationship of the following form:

where E (t) is the energy expenditure at time t, A, B, C and D are constant parameters.

12. A method of determining a contamination level (N (t)) of an individual to an air pollutant, when the individual is in motion, using a set of sensors comprising a device geolocation (C3) and a physiological sensor (C6): - measuring a physiological parameter of the moving individual using the physiological sensor (C6); calculating (S44) the energy expenditure (E (t)) of the individual from the physiological parameter; determining (S47) the respiratory flow rate (R (t)) from the energy expenditure of the individual; - determining (S48-49) a personalized level of exposure to the pollutant (Q (t)) from data relating to the air quality and geolocation (L (t)) of the individual; - calculate (S50) the level of contamination (N (t)) of the individual to the pollutant from the personalized level of exposure to the pollutant (Q (t)) and the respiratory rate (R (t)).

The method of claim 12, wherein the physiological parameter is the heart rate (FC (t)).

14. Method according to one of claims 12 and 13, wherein the physiological sensor (C6) is connected watch or bracelet type.

15. Computer program product downloadable from a database and / or stored on a computer readable medium, comprising instructions for the implementation of a method according to any one of claims 1 to 13, when these instructions are executed by a processor.

A system (100) for providing personalized air quality information (120) to a moving user (110) including a mobile device (130) having a processor and a set of sensors , the set of sensors comprising a geolocation device (C3) and a first inertial sensor (C2), the processor being configured to calculate the energy expenditure (E (t)) of the user from a parameter relative to the movement of the user, determined using at least a portion of the sensor assembly, to determine a respiratory rate (R (t)) from the energy expenditure (E (t)) of the user; and to calculate a user's level of contamination (N (t)) to the air pollutant from the respiratory rate (R (t)) and a personalized level of exposure to the pollutant (Q (t) ), the personalized level of exposure to the pollutant being determined from data on the air quality and geolocation (L (t)) of the user.

The system of claim 16, further comprising a remote computing server (160) adapted to communicate with the mobile apparatus (130) and configured to determine the customary level of exposure to the pollutant (Q (t)). from the air quality and geolocation data (L (t)) of the user.

The system of claim 16, wherein the processor of the mobile apparatus (130) is further configured to determine the customary level of exposure to the pollutant (Q (t)) from the data quality data. air and geolocation (L (t)) of the user.

The system of any of claims 16 to 18, further comprising a sensor (C4, 150) for indoor air quality and a sensor (C5, 150'-170) for air quality. outside, providing at least some of the air quality data.