FR3108270A1

FR3108270A1 - Système de gestion du confort thermique d’un passager

Info

Publication number: FR3108270A1
Application number: FR2002663A
Authority: FR
Inventors: Daniel NEVEU; Michael Lissner; Morane CHAUMETTE
Original assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Current assignee: Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date: 2020-03-18
Filing date: 2020-03-18
Publication date: 2021-09-24
Also published as: WO2021185668A1

Abstract

Système de gestion du confort thermique d’une personne La présente invention concerne un système de gestion de confort thermique (1) d’un passager, notamment à bord d’un véhicule automobile, ce système étant agencé pour: déterminer une donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos associée à un passager, déterminer une valeur d’un facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager, déterminer une donnée représentative (MET_T) de l’activité métabolique totale du passager comme étant fonction de la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos et de la valeur du facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Système de gestion du confort thermique d’un passager

La présente invention se rapporte à un système de gestion du confort thermique d’un passager d’un véhicule automobile.

Dans un véhicule automobile, il est connu de prévoir une gestion des débits, températures et répartition de l’air soufflé par les différents aérateurs en fonction des conditions extérieures de température et d’ensoleillement. Sur certains véhicules, cela peut être combiné avec l’activation d’un volant chauffant et/ou d’un siège chauffant ou refroidissant. La détection et/ou la prise en compte de l’état thermique des passagers est quasiment inexistante, hormis quelques exemples d’utilisation de capteurs infrarouges qui détectent la température superficielle des vêtements des passagers pour mieux tenir compte des conditions initiale lors de la phase transitoire d’accueil (lorsque la personne vient d’une ambiance froide ou chaude) et de l’équilibre thermique résultant des échanges radiatifs et convectifs. En général la mesure de l’état thermique de l’habitacle se limite à une mesure de températures d’air combinée avec un capteur d’ensoleillement. Des approches plus sophistiquées de la gestion du confort ont été proposées en s’appuyant sur de nouveaux capteurs, en particulier des caméras infrarouges, et de nouveaux actionneurs, en particulier des panneaux radiants et/ou des apports d’air localisés.

La gestion du confort dans un véhicule fait l’objet de nombreux développements pour répondre aux évolutions de la mobilité et au souci de rationaliser le plus possible la consommation d’énergie liée au confort, en particulier sur les véhicules électriques.

Les évolutions de la mobilité, en particulier l’automatisation de la conduite ainsi que le développement des pratiques de partage de véhicule ou en anglais « car sharing » modifient les attentes des passagers. Le véhicule n’est plus uniquement un moyen de transport où l’on est en situation d’attente et contraint par l’environnement routier. Cela devient un nouvel espace de vie avec des attentes croissantes en matière de confort et de bien-être à bord, en relation avec la possibilité d’y avoir des activités sociales, de travail et de détente.

Pour se démarquer, les constructeurs veulent aussi enrichir leur véhicule avec de nouvelles fonctions améliorant le confort et bien-être à bord, en particulier dans sa capacité à s’adapter aux besoins, préférences et contexte d’usage de chaque passager. Ces nouvelles fonctions peuvent aussi améliorer la sécurité de conduite en détectant par exemple le manque de vigilance ou la somnolence du conducteur.

Dans ce cadre, il est nécessaire de développer de nouveaux capteurs, algorithmes d’analyse et contrôle, et nouveaux actionneurs pour gérer le confort thermique à bord des véhicules, avec notamment trois objectifs :

s’adapter au profil et préférences de chaque passager,
prendre en compte le contexte d’usage et l’état psycho-physiologique des passagers pouvant impacter le confort thermique,
prendre en compte une grande variété des échanges thermiques sur les passagers, de type convectif, radiatif ainsi que par contact.

Le confort thermique dans un habitacle automobile résulte de la combinaison et des interactions entre de nombreux mécanismes thermo-physiologiques et thermiques. Il dépend en particulier :

de l’activité métabolique de la personne, c'est-à-dire de la chaleur générée par le corps du fait du fonctionnement de base de l’organisme (métabolisme basal), de son activité physique et cognitive (métabolisme d’activité), et aussi de processus métaboliques en réaction à l’environnement thermique, comme la vasoconstriction ou le frissonnement (thermogénèse),
du niveau d’’habillement de la personne, c’est-à-dire à la fois du taux de couverture de la peau par des habits et de la résistance thermique des habits aux transferts de chaleur,
des échanges thermiques de la personne avec son environnement dans l’habitacle,
des flux solaires direct et indirects sur la personne.

Pour la gestion du confort thermique, une information cruciale est de caractériser l’état de confort thermique.

Il existe pour cela de nombreux modèles et méthodes de mesures, en particulier pour décrire et caractériser :

l’environnement thermique de la personne et sa capacité d’échange thermique avec cet environnement (Températures(s) et vitesse(s) d’air au voisinage du corps, Température(s) radiative(s) en regard de chaque zone du corps, Ensoleillement, Humidité, mais aussi les échanges par Respiration, Sudation )
l’habillement, avec sa localisation et la résistance thermique associée sur chaque zone du corps
l’activité métabolique transformée en chaleur, c'est-à-dire la chaleur produite et transportée au sein du corps du fait du fonctionnement et de l’activité de l’organisme, ainsi que des mécanismes thermo-physiologiques connexes, comme la thermogénèse (frissonnement, pilo-érection, vasoconstriction…), qui vont modifier la production et répartition du métabolisme en fonction d’un stress thermique
un inconfort ou stress thermique localisé et/ou temporaire, qui peut se révéler par des niveaux, écarts ou variations significatives de températures superficielles ou de flux thermiques sur le corps, le visage et/ou l’habillement.

L’activité métabolique est un terme important car il détermine la chaleur générée par l’organisme et sa répartition sur les différentes parties du corps.

Ce terme impacte directement les températures de peau qui vont résulter d’un l’équilibre entre la chaleur générée et apportée par le corps et sa capacité d’échange thermique avec l’environnement.

L’activité métabolique peut être décomposée en trois termes :

le métabolisme basal qui est le métabolisme de base pour assurer le fonctionnement de l’organisme au repos, hors digestion, c’est-à-dire assurer l’ensemble des mécanismes physiologiques et biochimiques pour faire fonctionner le corps humain, en particulier la circulation sanguine et l’activité nerveuse et cérébrale. Elle est typiquement fonction du genre, âge, IMC (indice de masse corporelle), indice de masse musculaire, hormones. On peut observer aussi de légères variations journalières liées à des cycles circadiens.
la thermogénèse qui est mécanisme réactionnel qui accentue la production de chaleur (frissonnement) ou modifie sa répartition (vasoconstriction, vasodilatation) en réponse à une baisse ou une augmentation de la température corporelle. On y associe aussi la production de chaleur associée à la digestion
Le métabolisme d’activité qui et métabolisme résultant d’une activité physique ou cognitive consommatrice de calories.

L’invention vise à améliorer la gestion du confort d’un passager de véhicule automobile en visant mieux les besoins du passager, notamment pour tenir compte de l’activité de celui-ci.

L’invention a ainsi pour objet un système de gestion de confort thermique d’un passager, notamment à bord d’un véhicule automobile, ce système étant agencé pour:

déterminer une donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos associée à un passager,
déterminer une valeur d’un facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager,
déterminer une donnée représentative (MET_T) de l’activité métabolique totale du passager comme étant fonction de la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos et de valeur du facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager.

Ainsi, l’invention permet d’améliorer la gestion du confort thermique du ou des passagers. Notamment la prise en compte des paramètres ci-dessus permet de mieux décomposer la caractérisation de l’état de confort thermique du ou des passagers.

Selon l’un des aspects de l’invention, la donnée représentative (MET_T) de l’activité métabolique totale du passager est fonction du produit, notamment est égal au produit, de la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos et de la valeur du facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager.

Ainsi Met_T = Met_R x F_Act avec Met_T et Met_R sont en Watt, F_Act est adimensionnel.

Selon l’un des aspects de l’invention, le système comprend au moins un capteur agencé pour acquérir une grandeur liée au passager, notamment choisie parmi une valeur de fréquence respiratoire (RR), une valeur d’amplitude respiratoire (RA), une valeur de fréquence cardiaque (HR), et l’une au moins de la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos et de la valeur du facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager est choisie pour être fonction de la grandeur acquise par le capteur.

Selon l’un des aspects de l’invention, la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos est fonction d’au moins d’une donnée de profil de passager choisie parmi : l’âge, la taille, le poids le genre du passager.

Selon l’un des aspects de l’invention, la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos est fonction d’au moins une grandeur acquise par un capteur du véhicule et une donnée de profil du passager, telle que l’âge, la taille, le poids le genre du passager.

Selon l’un des aspects de l’invention, la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos est calculée selon la formule : MET_R = K1 * PDS^A * TAI^B * AG^C * [ D1 * (RR*RA)_R_Mean / (RR*RA)_R_Ref ]^D2 * [ E1 * HR_R_Mean / HR_R_Ref ]^E2 avec
- K1 un coefficient qui dépend du Genre du passager
- PDS représente le Poids, TAI représente la taille et AG représente l’âge du passager. Des valeurs PDS, TAI, AG par défaut peuvent être utilisées si les valeurs effectivement associées au passager sont inconnues.
- RR est la fréquence de Respiration mesurée par un capteur embarqué, mesure en battements par minute
- RA est l’amplitude de Respiration, mesurée par un capteur embarqué, en mm ou en litre
- le produit RR*RA est alors proportionnel au débit d’air respiré par le passager (en litre par mn)
- (RR*RA)_R_Mean est la valeur moyenne du débit d’air respiré, mesurée lorsque le passager est au repos, par exemple une moyenne glissante. L’activité de Repos du passager est notamment détectée par une caméra qui analyse la posture et les mouvements du passager. Un terme correctif peut, le cas échéant, être introduit en fonction de l’heure à laquelle a été faite la mesure pour prendre en compte une activité digestive. Si ce terme ne peut être mesuré, il est pris la valeur de référence.
- (RR*RA)_R_Ref est une valeur de référence de ce même débit pour une population de référence de profil proche, notamment de genre, poids et âge.
- HR_R_Mean est la fréquence cardiaque moyenne du passager, mesurée lorsqu’il est au repos, par un capteur embarqué. Si ce terme ne peut être mesuré, on prend une valeur de référence.
- HR_R_Ref est une valeur de référence de la fréquence cardiaque pour une population de référence de profil proche, notamment de genre, poids et âge.
- Les coefficients A, B, C, D1, D2, E1, E2 permettent de calibrer l’influence respective de chaque paramètre physiologique sur le métabolisme de repos. Les coefficients A, B, C sont constant. Les coefficients E1, E2, D1, D2 peuvent dépendre du genre et de l’âge de la personne.

Selon l’un des aspects de l’invention, le facteur d’activité F_Act est choisi égal à 1 si le passager est au repos, c’est-à-dire assise, inactive mais éveillée, à jeun et dans un environnement thermique neutre.

Si la personne dort, le facteur d’activité F_Act peut être choisi inférieur à 1 avec 0.7 comme valeur minimale.

Si la personne est active, cognitivement ou physiquement, ou en phase de digestion ou soumise à divers stress, notamment thermique et/ou émotionnel, le facteur d’activité F_Act peut augmenter jusqu’à 2 dans le cas d’un passager dans un véhicule, mais pas au-delà car on peut difficilement faire une activité physique intense dans une voiture. Ce facteur d’activité peut être proche de 2 pour un passager qui s’installe juste après avoir couru.

Selon l’un des aspects de l’invention, le facteur d’activité F_Act est déterminé à partir des mouvements et postures de parties du corps du passager pendant un temps donné, en fréquence et en amplitude, lesquels sont notamment acquises à l’aide d’un capteur embarqué ou d’une caméra embarquée.

Selon l’un des aspects de l’invention, le facteur d’activité F_ACT est pris en compte si une activité (ACT) du passager a pu être détectée et est différente du statut « Au Repos », ou si le rythme cardiaque dépasse un seuil de transition qui révèle que le passager ne peut plus être au repos. Ce seuil HR_Transition peut prendre une valeur par défaut, par exemple environ 100 battements par minute, ou dépendre de l’activité cardiaque au repos du passager :
HR_Transition = K3 * HR_R_Mean avec le coefficient K3 proche de 1.1 à 1.2

Selon l’un des aspects de l’invention, l’activité (ACT) est un paramètre qui décrit le type d’activité du passager obtenu notamment à partir d’une caméra observant la posture et les mouvements du passager. Si la caméra n’est pas opérante ou absente, la paramètre activité (ACT) est pris égal à zéro et on considère que le passager est au repos par défaut si son rythme cardiaque est inférieur à un seuil de transition HR_Transition

Sinon, le paramètre activité (ACT) peut notamment décrire différents états du passager : Endormi, Au repos, En conduite, Agité. Il en résulte un coefficient K2 d’amplification appliqué au métabolisme de Repos, uniquement si le rythme cardiaque est inférieur au seuil de transition.

Selon l’un des aspects de l’invention, le facteur d’activité F_Act est choisi égal à 1 si le passager est au repos, c’est-à-dire assis, inactif mais éveillé, à jeun et dans un environnement thermique neutre

Selon l’un des aspects de l’invention, le facteur d’activité F_Act est calculé selon la formule F_ACT= K2 * [ 1 + F1 * (HR - HR_R_Mean) / (HR_Max - HR_R_Mean) ]^F2 * [ G1 * (RR*RA) / (RR*RA)_R_Mean]^G2 avec
- K2 est un facteur d'amplification du métabolisme de repos et fonction de l'activité détectée, par exemple sommeil, repos, conduite, mouvement, qui vaut K2=1 au repos ou si l'activité n'est pas détectable ou si le rythme cardiaque est supérieur au seuil de transition HR_Transition
- K2 est notamment utilisé lorsqu’on détecte une personne endormie, auquel cas K2 sera choisi entre 0.8 et 0.95 .
- HR est l’activité cardiaque mesurée notamment par un capteur embarqué en battements par minute
- HR_R_Mean est la fréquence cardiaque moyenne du passager, mesurée au repos. Si cette valeur n’est pas disponible, il est pris la valeur par défaut HR_R_Ref
- HR_Max est la fréquence cardiaque maximale du passager, fonction de l’âge du passager. Par exemple HR_Max = 208 – 0.7 * AG avec AG l’âge du passager
- (RR*RA) et (RR*RA)_R_Mean ont été décrits précédemment. Ils permettent de caractériser l’influence de l’activité respiratoire lorsque la personne est active. Si (RR*RA)_R_Mean n’est pas encore ou ne peut être déterminé, il est pris la valeur par défaut (RR*RA)_R_Ref
- F1, F2, G1, G2 sont des coefficients choisis pour de calibrer l’influence de l’activité cardiaque et respiratoire si l’activité cardiaque est supérieure au seuil de transition HR_Transition ou si l’Activité ne peut être détectée. Ces coefficients peuvent dépendre du genre et de l’âge de la personne
- F1 et G1 sont des facteurs proportionnels d’influence de l’activité cardiaque et respiratoire sur le métabolisme lorsque la personne est active. Lorsque l’activité cardiaque est inférieure au seuil HR_Transition, F2 et G2 valent 0 , et seul K2 est considéré.

Selon l’un des aspects de l’invention, le système comporte au moins l’un de :

un capteur de l’activité cardiaque d’au moins un passager,
un capteur de l’activité respiratoire, notamment en fréquence et/ou en amplitude, d’au moins un passager
un capteur du type d’activité d’au moins un passager, basé sur la détection de la posture et des mouvements du passager par une caméra
éventuellement un capteur des caractéristiques de profil du passager, notamment à savoir son genre, poids, taille et âge, ou à défaut des valeurs de référence renseignées ou estimées.

Les données de genre, poids, taille et âge peuvent être mémorisées pour le ou des passagers.

Selon l’un des aspects de invention, les données délivrées par ces différents capteurs sont utilisées dans un modèle prédictif de l’activité métabolique totale d’un passager, basé sur les formules ci-dessus Met_T = Met_R x F_Act .

Avantageusement l’invention se base sur une décomposition du métabolisme global ou total en deux termes multiplicatifs, le métabolisme de repos et le facteur d’activité.

Le métabolisme de repos prend en compte avantageusement l’activité cardiaque et respiratoire tandis l’état de l’art repose principalement sur la prise en compte du profil, notamment le genre, l’âge, le poids et la taille du passager.

Selon l’un des aspects de l’invention, le facteur d’activité combine et prend en compte le type d’activité détecté ainsi que l’activité cardiaque et respiratoire.

L’invention a encore pour objet un procédé de gestion de confort thermique d’un passager, notamment à bord d’un véhicule automobile, ce procédé comportant les étapes suivantes:

L’invention et ses différentes applications seront mieux comprises à la lecture de la description qui suit et à l’examen des figures qui l’accompagnent :

la illustre schématiquement un système de gestion de confort thermique selon un mode de réalisation non limitatif de l’invention,

la illustre un schéma blocs illustrant les étapes mises en œuvre dans le système de la figure 1.

On a représenté sur Fig. 1 un système 1 de gestion de confort thermique d’un passager, notamment à bord d’un véhicule automobile, ce système étant agencé, notamment via grâce à une unité de traitement 3 tel un ordinateur de bord, pour:

déterminer une donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos associée à un passager (étape 41 sur la Figure 2),
déterminer une valeur d’un facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager (étape 42 sur la Figure 2),
déterminer une donnée représentative (MET_T) de l’activité métabolique totale du passager comme étant fonction de la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos et de valeur du facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager (étape 43 sur la Figure 2).

Ce système comporte :

un capteur de l’activité cardiaque d’au moins un passager,
un capteur de l’activité respiratoire, notamment en fréquence et/ou en amplitude, d’au moins un passager
un capteur du type d’activité d’au moins un passager, basé sur la détection de la posture et des mouvements du passager par une caméra
un capteur des caractéristiques de profil du passager, notamment à savoir son genre, poids, taille et âge, ou à défaut des valeurs de référence renseignées ou estimées.

Ces capteurs et caméras sont représentés par la référence 2 sur la figure 1. Certains capteurs 2 sont par exemple disposés sur un plafond 7 du véhicule. L’une des autres caméras 2 est disposée dans un montant latéral 6 du véhicule.

Le capteur rythme cardiaque et respiration peut être dans le dossier du siège ou dans la console centrale au niveau de la cuisse du passager.

Ces capteurs 2 sont reliés pour échanges d’informations avec une unité de traitement de données 3 placée sur le véhicule.

La donnée représentative (MET_T) de l’activité métabolique totale du passager est fonction du produit, notamment est égal au produit, de la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos et de la valeur du facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager.

Le système 1 comprend au moins un capteur agencé pour acquérir une grandeur liée au passager, notamment choisie parmi une valeur de fréquence respiratoire (RR), une valeur d’amplitude respiratoire (RA), une valeur de fréquence cardiaque (HR), et l’une au moins de la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos et de la valeur du facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager est choisie pour être fonction de la grandeur acquise par le capteur.

La donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos est fonction d’au moins d’une donnée de profil de passager choisie parmi : l’âge, la taille, le poids le genre du passager.

La donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos est fonction d’au moins une grandeur acquise par un capteur du véhicule et une donnée de profil du passager, telle que l’âge, la taille, le poids le genre du passager.

La donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos est calculée selon la formule : MET_R = K1 * PDS^A * TAI^B * AG^C * [ D1 * (RR*RA)_R_Mean / (RR*RA)_R_Ref ]^D2 * [ E1 * HR_R_Mean / HR_R_Ref ]^E2 avec
- K1 un coefficient qui dépend du Genre du passager
- PDS représente le Poids, TAI représente la taille et AG représente l’âge du passager. Des valeurs PDS, TAI, AG par défaut peuvent être utilisées si les valeurs effectivement associées au passager sont inconnues.
- RR est la fréquence de Respiration mesurée par un capteur embarqué, mesure en battements par minute
- RA est l’amplitude de Respiration, mesurée par un capteur embarqué, en mm ou en litre
- le produit RR*RA est alors proportionnel au débit d’air respiré par le passager (en litre par minue)
- (RR*RA)_R_Mean est la valeur moyenne du débit d’air respiré, mesurée lorsque le passager est au repos, par exemple une moyenne glissante. L’activité de Repos du passager est notamment détectée par une caméra qui analyse la posture et les mouvements du passager. Un terme correctif peut, le cas échéant, être introduit en fonction de l’heure à laquelle a été faite la mesure pour prendre en compte une activité digestive. Si ce terme ne peut être mesuré, il est pris la valeur de référence.
- (RR*RA)_R_Ref est une valeur de référence de ce même débit pour une population de référence de profil proche, notamment de genre, poids et âge.
- HR_R_Mean est la fréquence cardiaque moyenne du passager, mesurée lorsqu’il est au repos, par un capteur embarqué. Si ce terme ne peut être mesuré, on prend une valeur de référence.
- HR_R_Ref est une valeur de référence de la fréquence cardiaque pour une population de référence de profil proche, notamment de genre, poids et âge.
- Les coefficients A, B, C, D1, D2, E1, E2 permettent de calibrer l’influence respective de chaque paramètre physiologique sur le métabolisme de repos. Les coefficients A, B, C sont constant. Les coefficients E1, E2, D1, D2 peuvent dépendre du genre et de l’âge de la personne.

Le facteur d’activité F_Act est choisi égal à 1 si le passager est au repos, c’est-à-dire assise, inactive mais éveillée, à jeun et dans un environnement thermique neutre.

Le facteur d’activité F_Act est déterminé à partir des mouvements et postures de parties du corps du passager pendant un temps donné, en fréquence et en amplitude, lesquels sont notamment acquises à l’aide d’un capteur embarqué ou d’une caméra embarquée.

Le facteur d’activité F_ACT est pris en compte si une activité (ACT) du passager a pu être détectée et est différente du statut « Au Repos », ou si le rythme cardiaque dépasse un seuil de transition qui révèle que le passager ne peut plus être au repos. Ce seuil HR_Transition peut prendre une valeur par défaut, par exemple environ 100 battements par minute, ou dépendre de l’activité cardiaque au repos du passager :
HR_Transition = K3 * HR_R_Mean avec le coefficient K3 proche de 1.1 à 1.2

L’activité (ACT) est un paramètre qui décrit le type d’activité du passager obtenu notamment à partir d’une caméra observant la posture et les mouvements du passager. Si la caméra n’est pas opérante ou absente, le paramètre activité (ACT) est pris égal à zéro et on considère que le passager est au repos par défaut si son rythme cardiaque est inférieur à un seuil de transition HR_Transition

Le facteur d’activité F_Act est calculé selon la formule F_ACT= K2 * [ 1 + F1 * (HR - HR_R_Mean) / (HR_Max - HR_R_Mean) ]^F2 * [ G1 * (RR*RA) / (RR*RA)_R_Mean]^G2 avec
- K2 est un facteur d'amplification du métabolisme de repos et fonction de l'activité détectée, par exemple sommeil, repos, conduite, mouvement, qui vaut K2=1 au repos ou si l'activité n'est pas détectable ou si le rythme cardiaque est supérieur au seuil de transition HR_Transition
- K2 est notamment utilisé lorsqu’on détecte une personne endormie, auquel cas K2 sera choisi entre 0.8 et 0.95.
- HR est l’activité cardiaque mesurée notamment par un capteur embarqué en battements par minute
- HR_R_Mean est la fréquence cardiaque moyenne du passager, mesurée au repos. Si cette valeur n’est pas disponible, il est pris la valeur par défaut HR_R_Ref
- HR_Max est la fréquence cardiaque maximale du passager, fonction de l’âge du passager. Par exemple HR_Max = 208 – 0.7 * AG avec AG l’âge du passager
- (RR*RA) et (RR*RA)_R_Mean ont été décrits précédemment. Ils permettent de caractériser l’influence de l’activité respiratoire lorsque la personne est active. Si (RR*RA)_R_Mean n’est pas encore ou ne peut être déterminé, il est pris la valeur par défaut (RR*RA)_R_Ref
- F1, F2, G1, G2 sont des coefficients choisis pour de calibrer l’influence de l’activité cardiaque et respiratoire si l’activité cardiaque est supérieure au seuil de transition HR_Transition ou si l’Activité ne peut être détectée. Ces coefficients peuvent dépendre du genre et de l’âge de la personne
- F1 et G1 sont des facteurs proportionnels d’influence de l’activité cardiaque et respiratoire sur le métabolisme lorsque la personne est active. Lorsque l’activité cardiaque est inférieure au seuil HR_Transition, F2 et G2 valent 0 , et seul K2 est considéré.

Selon l’un des aspects de l’invention, les données délivrées par ces différents capteurs sont utilisées dans un modèle prédictif de l’activité métabolique totale d’un passager, basée sur les formules ci-dessus Met_T = Met_R x F_Act .

Selon l’un des aspects de l’invention, le facteur d’activité combine et prend en compte le type d’activité détectée ainsi que l’activité cardiaque et respiratoire..

Claims

Système de gestion de confort thermique (1) d’un passager, notamment à bord d’un véhicule automobile, système comprenant une unité de traitement (3) tel un ordinateur de bord, agencé pour :
déterminer une donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos associée à un passager,

déterminer une valeur d’un facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager,

déterminer une donnée représentative (MET_T) de l’activité métabolique totale du passager comme étant fonction de la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos et de la valeur du facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager.
Système selon la revendication précédente, selon lequel la donnée représentative (MET_T) de l’activité métabolique totale du passager est fonction du produit, notamment est égal au produit, de la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos et de la valeur du facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager.
Système selon l’une des revendications précédentes, selon lequel le système comprend au moins un capteur (2) agencé pour acquérir une grandeur liée au passager, notamment choisie parmi une valeur de fréquence respiratoire (RR), une valeur d’amplitude respiratoire (RA), une valeur de fréquence cardiaque (HR), et l’une au moins de la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos et de la valeur du facteur d’activité (F_ACT) représentative de l’activité du passager est choisie pour être fonction de la grandeur acquise par le capteur.
Système selon l’une des revendications précédentes, selon lequel la donnée représentative (MET_R) de l’activité métabolique de repos est calculée selon la formule : MET_R = K1 * PDS^A * TAI^B * AG^C * [ D1 * (RR*RA)_R_Mean / (RR*RA)_R_Ref ]^D2 * [ E1 * HR_R_Mean / HR_R_Ref ]^E2 avec
- K1 un coefficient qui dépend du Genre du passager
- PDS représente le Poids, TAI représente la taille et AG représente l’âge du passager
- RR est la fréquence de Respiration mesurée par un capteur embarqué, mesure en battements par minute
- RA est l’amplitude de Respiration, mesurée par un capteur embarqué, en mm ou en litre
- le produit RR*RA est alors proportionnel au débit d’air respiré par le passager (en litre par mn)
- (RR*RA)_R_Mean est la valeur moyenne du débit d’air respiré, mesurée lorsque le passager est au repos, par exemple une moyenne glissante
- (RR*RA)_R_Ref est une valeur de référence de ce même débit pour une population de référence de profil proche, notamment de genre, poids et âge
- HR_R_Mean est la fréquence cardiaque moyenne du passager, mesurée lorsqu’il est au repos, par un capteur embarqué
- HR_R_Ref est une valeur de référence de la fréquence cardiaque pour une population de référence de profil proche, notamment de genre, poids et âge
- Les coefficients A, B, C, D1, D2, E1, E2 permettent de calibrer l’influence respective de chaque paramètre physiologique sur le métabolisme de repos.
Système selon l’une des revendications précédentes, selon lequel, si la personne est active, cognitivement ou physiquement, ou en phase de digestion ou soumise à divers stress, notamment thermique et/ou émotionnel, le facteur d’activité F_Act peut augmenter jusqu’à 2 dans le cas d’un passager dans un véhicule, mais pas au-delà car on peut difficilement faire une activité physique intense dans une voiture.
Système selon l’une des revendications précédentes, selon lequel le facteur d’activité F_Act est déterminé à partir des mouvements et postures de parties du corps du passager pendant un temps donné, en amplitude et fréquence, lesquels sont notamment acquises à l’aide d’un capteur embarqué ou d’une caméra embarquée.
Système selon l’une des revendications précédentes, selon lequel le facteur d’activité F_ACT est pris en compte si une activité (ACT) du passager a pu être détectée et est différente du statut « Au Repos », ou le rythme cardiaque dépasse un seuil de transition HR_Transition qui révèle que le passager ne peut plus être au repos.
Système selon la revendication précédente, selon lequel le seuil HR_Transition peut prendre une valeur par défaut, par exemple environ 100 battements par minute, ou dépendre de l’activité cardiaque au repos HR_R_Mean du passager selon la formule :
HR_Transition = K3 * HR_R_Mean avec le coefficient K3 proche de 1.1 à 1.2
Système selon l’une des revendications précédentes, selon lequel le facteur d’activité F_Act est calculé selon la formule F_ACT= K2 * [ 1 + F1 * (HR - HR_R_Mean) / (HR_Max - HR_R_Mean) ]^F2 * [ G1 * (RR*RA) / (RR*RA)_R_Mean]^G2 avec
- K2 est un facteur d'amplification du métabolisme de repos et fonction de l'activité détectée, par exemple sommeil, repos, conduite, mouvement, qui vaut K1=1 au repos ou si l'activité n'est pas détectable ou si le rythme cardiaque est supérieur au seuil de transition HR_Transition
- HR est l’activité cardiaque mesurée notamment par un capteur embarqué en battements par minute
- HR_R_Mean est la fréquence cardiaque moyenne du passager, mesurée au repos
- HR_Max est la fréquence cardiaque maximale du passager, fonction de l’âge du passager
- (RR*RA) et (RR*RA)_R_Mean permettent de caractériser l’influence de l’activité respiratoire lorsque la personne est active
- F1, F2, G1, G2 sont des coefficients choisis pour de calibrer l’influence de l’activité cardiaque et respiratoire si l’activité cardiaque est supérieure au seuil de transition HR_Transition ou si l’Activité ne peut être détectée
- F1 et G1 sont des facteurs proportionnels d’influence de l’activité cardiaque et respiratoire sur le métabolisme lorsque la personne est active.
Système selon l’une des revendications précédentes, selon lequel le système comporte au moins l’un de :
un capteur (2) de l’activité cardiaque d’au moins un passager,

un capteur de l’activité respiratoire, notamment en fréquence et/ou en amplitude, d’au moins un passager,

un capteur du type d’activité d’au moins un passager, basé sur la détection de la posture et des mouvements du passager par une caméra,

éventuellement un capteur des caractéristiques de profil du passager, notamment à savoir son genre, poids, taille et âge, ou à défaut des valeurs de référence renseignées ou estimées.
Système selon la revendication précédente, selon lequel les données délivrées par l’au moins un capteur sont utilisées dans un modèle prédictif de l’activité métabolique totale d’un passager, basé sur les formules ci-dessus Met_T = Met_R x F_Act.