FR3115353A1 - Système de gestion thermique et procédé de gestion thermique correspondant - Google Patents
Système de gestion thermique et procédé de gestion thermique correspondant Download PDFInfo
- Publication number
- FR3115353A1 FR3115353A1 FR2010792A FR2010792A FR3115353A1 FR 3115353 A1 FR3115353 A1 FR 3115353A1 FR 2010792 A FR2010792 A FR 2010792A FR 2010792 A FR2010792 A FR 2010792A FR 3115353 A1 FR3115353 A1 FR 3115353A1
- Authority
- FR
- France
- Prior art keywords
- user
- tci
- thermal
- thermal management
- air flow
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000007726 management method Methods 0.000 title claims abstract description 74
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims abstract description 24
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 10
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 claims abstract description 9
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 claims abstract description 8
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 29
- 230000002503 metabolic effect Effects 0.000 claims description 23
- 230000009471 action Effects 0.000 claims description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 8
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 7
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 6
- 230000006870 function Effects 0.000 description 16
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 238000013475 authorization Methods 0.000 description 4
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 description 3
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 3
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010200 validation analysis Methods 0.000 description 3
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005276 aerator Methods 0.000 description 2
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 description 2
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 2
- 230000036544 posture Effects 0.000 description 2
- 210000001747 pupil Anatomy 0.000 description 2
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 2
- 230000036387 respiratory rate Effects 0.000 description 2
- 230000033764 rhythmic process Effects 0.000 description 2
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 2
- 230000008646 thermal stress Effects 0.000 description 2
- 230000036642 wellbeing Effects 0.000 description 2
- 206010044565 Tremor Diseases 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000003044 adaptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000012550 audit Methods 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 239000008280 blood Substances 0.000 description 1
- 210000004369 blood Anatomy 0.000 description 1
- 230000017531 blood circulation Effects 0.000 description 1
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000001143 conditioned effect Effects 0.000 description 1
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 238000003066 decision tree Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 230000008921 facial expression Effects 0.000 description 1
- 210000001061 forehead Anatomy 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 1
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000000216 zygoma Anatomy 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
- B60H1/00742—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models by detection of the vehicle occupants' presence; by detection of conditions relating to the body of occupants, e.g. using radiant heat detectors
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/0073—Control systems or circuits characterised by particular algorithms or computational models, e.g. fuzzy logic or dynamic models
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
- B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
- B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
- B60H1/0073—Control systems or circuits characterised by particular algorithms or computational models, e.g. fuzzy logic or dynamic models
- B60H2001/00733—Computational models modifying user-set values
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Fuzzy Systems (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Software Systems (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Air Conditioning Control Device (AREA)
- Air-Conditioning For Vehicles (AREA)
Abstract
Système de gestion thermique et procédé de gestion thermique correspondant L’invention concerne un système de gestion thermique (1) comportant une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation configurée pour conditionner thermiquement au moins un flux d’air à délivrer dans l’habitacle, comportant une unité de commande (5) pour définir une première consigne de commande relative à au moins un paramètre aéraulique du flux d’air. Selon l’invention, ledit système (1) comporte un dispositif de mesure (5) pour acquérir au moins un paramètre lié à l’utilisateur, et une unité de traitement (7) pour définir au moins une donnée représentative d’une caractéristique (Clo, Gen, Age, MET, x) liée à l’utilisateur, et pour déterminer une valeur d’un indice de confort thermique (TCI) associé à l’utilisateur. L’unité de commande (5) est configurée pour définir une deuxième consigne de commande (T_TCI, D_TCI, α_TCI) en fonction de l’indice de confort thermique (TCI), calculer une consigne moyenne ( , , ), et gérer ladite installation de façon à délivrer un flux d’air selon la consigne moyenne ( , , ). L’invention concerne aussi un procédé de gestion thermique correspondant. Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
L’invention concerne un système de gestion thermique pour véhicule automobile. L’invention concerne encore un procédé de gestion thermique mis en œuvre par un tel système de gestion thermique.
Un véhicule automobile est couramment équipé d’une installation de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation qui est destinée à réguler un ou plusieurs paramètres aérauliques d’au moins un flux d’air destiné à être distribué dans l’habitacle.
Le contrôle du confort thermique dans l’habitacle peut être manuel. Autrement dit, l’utilisateur peut régler manuellement, à partir d’une interface homme/machine, les paramètres du flux d’air à délivrer par l’installation à l’intérieur de l’habitacle, tels que la température, le débit et enfin la distribution du flux d’air dans l’habitacle.
Des approches plus sophistiquées de la gestion du confort thermique dans l’habitacle ont été proposées. Le contrôle du confort cabine peut être au moins en partie automatique et dépendre alors principalement des conditions climatiques extérieures. Notamment, il est connu de prévoir une gestion thermique en fonction des conditions extérieures de température et d’ensoleillement. Sur certains véhicules, cela peut être combiné avec des panneaux radiants et/ou des apports d’air localisés, l’activation d’un volant chauffant et/ou d’un siège chauffant ou refroidissant, et parfois de surfaces chauffantes par contact tel qu’un repose coude.
La gestion traditionnelle du confort thermique ne prend pas en compte l’état de l’utilisateur au moment considéré, tel que son habillement ou son activité énergétique, par exemple s’il revient de faire un footing. La détection et/ou la prise en compte de caractéristiques liées aux passagers est quasiment inexistante.
De plus, la gestion du confort thermique et du bien-être du ou des occupants d’un véhicule automobile se doit de répondre aux évolutions de la mobilité, en particulier la conduite semi-autonome / autonome des véhicules, ainsi que le développement des pratiques de partage de voiture, qui modifient les attentes des utilisateurs en terme de confort. Le véhicule n’est plus uniquement un moyen de transport dans lequel les utilisateurs sont en situation d’attente et contraints par les exigences liées au trafic routier. Le véhicule devient un espace de vie ou un lieu de transition, avec des attentes croissantes en matière de confort et de bien-être à bord.
Il existe un besoin de doter les véhicules d’une capacité à s’adapter aux besoins de chaque utilisateur et à différents contextes d’usage.
L’invention vise à améliorer la gestion thermique dans un habitacle de véhicule automobile.
À cet effet, l’invention a pour objet un système de gestion thermique pour véhicule automobile comportant une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation configurée pour conditionner thermiquement au moins un flux d’air à délivrer dans l’habitacle, ledit système comportant une unité de commande configurée pour définir, en fonction d’une action de commande d’un utilisateur via une interface de réglage dans l’habitacle, une première consigne de commande relative à au moins un paramètre aéraulique du flux d’air.
Selon l’invention, ledit système comporte un dispositif de mesure configuré pour acquérir au moins un paramètre lié à l’utilisateur, et une unité de traitement configurée pour définir, à partir dudit paramètre acquis, au moins une donnée représentative d’une caractéristique liée à l’utilisateur, et pour déterminer une valeur d’un indice de confort thermique associé à l’utilisateur, sur la base au moins de ladite donnée représentative d’une caractéristique de l’utilisateur en utilisant un modèle énergétique prédéfini, l’unité de traitement étant configurée pour échanger au moins une donnée avec l’unité de commande. L’unité de commande est configurée pour définir une deuxième consigne de commande relative audit au moins un paramètre aéraulique du flux d’air, en fonction de l’indice de confort thermique, calculer une consigne moyenne à partir de la première consigne de commande et la deuxième consigne de commande, et gérer ladite installation de façon à délivrer un flux d’air selon la consigne moyenne.
Le système selon l’invention permet d’améliorer le contrôle du flux d’air à destination de l’habitacle en superposant un contrôle standard basé sur des options de réglage et un contrôle personnalisé basé sur des caractéristiques liées à l’utilisateur et une estimation d’un indice de confort thermique de l’utilisateur.
Le système de gestion thermique peut en outre comporter une ou plusieurs caractéristiques suivantes, prises séparément ou en combinaison.
La consigne moyenne peut être une moyenne pondérée. Le ratio de pondération peut être prédéfini.
Le dispositif de mesure comporte au moins un capteur configuré pour être agencé dans le véhicule automobile de façon à mesurer au moins un paramètre servant à déterminer ladite au moins une donnée représentative d’une caractéristique liée à l’utilisateur.
Ledit au moins un capteur peut être choisi parmi un capteur de signes vitaux, un capteur physiologique, un radar, une caméra infrarouge, une caméra à faible lumière, un capteur de température agencé à la sortie de l’installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation, un capteur de température agencé dans l’habitacle, un capteur d’ensoleillement, un capteur d’humidité.
De façon non exhaustive, la caractéristique liée à l’utilisateur peut être choisie parmi un niveau d’habillement de l’utilisateur, un genre de l’utilisateur, un âge de l’utilisateur, une activité de l’utilisateur, une activité métabolique de l’utilisateur, un indice de masse corporelle, une donnée représentative de l’environnement thermique de l’utilisateur dans l’habitacle, une donnée représentative d’un déséquilibre thermique sur une ou plusieurs parties du corps de l’utilisateur, de type flux thermique, température ou différence de températures.
On distingue par exemple des caractéristiques primaires, telles que le genre, l’âge, le niveau d’habillement, l’activité comme un état d’endormissement, qui peuvent être obtenues à partir des mesures par le ou les capteurs (par exemple par traitement d’images, et des caractéristiques secondaires, telles que l’activité métabolique, qui peuvent être déterminées à partir d’une ou plusieurs des caractéristiques primaires.
L’activité métabolique de l’utilisateur est par exemple dépendante au moins de son rythme cardiaque et/ou au moins d’une caractéristique physique de l’utilisateur. L’activité métabolique de l’utilisateur peut être déterminée au moyen d’un modèle physiologique.
Selon un mode de réalisation, l’unité de commande est configurée pour déterminer la valeur de l’indice de confort thermique associé à l’utilisateur sur la base d’au moins une des données représentatives suivantes : la donnée représentative du niveau d’habillement de l’utilisateur, la donnée représentative de l’activité métabolique de l’utilisateur, la donnée représentative de l’environnement thermique de l’utilisateur dans l’habitacle, et la donnée représentative d’un déséquilibre thermique sur une ou plusieurs parties du corps de l’utilisateur, de type flux thermique, température ou différence de températures.
Le paramètre aéraulique est choisi parmi une température du flux d’air, un débit du flux d’air, une distribution du flux d’air en fonction de parties du corps de l’utilisateur.
Le système de gestion thermique comporte par exemple au moins un actionneur aérothermique. L’unité de commande est configurée pour piloter ledit au moins un actionneur aérothermique de façon à délivrer le flux d’air selon la consigne moyenne.
L’invention concerne également un procédé de gestion thermique pour véhicule automobile. Le procédé de gestion thermique peut être mis en œuvre au moins en partie par un système de gestion thermique tel que défini précédemment.
Ledit procédé comporte au moins une étape pour définir, en fonction d’une action de commande d’un utilisateur via une interface de réglage dans l’habitacle, une première consigne de commande relative à au moins un paramètre aéraulique du flux d’air.
Ledit procédé comporte en outre les étapes suivantes :
- acquérir au moins un paramètre lié à l’utilisateur,
- définir, à partir dudit paramètre acquis, au moins une donnée représentative d’une caractéristique liée à l’utilisateur,
- déterminer une valeur d’un indice de confort thermique associé à l’utilisateur, sur la base au moins de ladite donnée représentative d’une caractéristique de l’utilisateur,
- définir une deuxième consigne de commande relative audit au moins un paramètre aéraulique du flux d’air, en fonction de l’indice de confort thermique,
- calculer une consigne moyenne à partir de la première consigne de commande et la deuxième consigne de commande,
- gérer ladite installation de façon à délivrer un flux d’air selon la consigne moyenne.
Lorsque plusieurs utilisateurs, dits occupants, sont dans le véhicule automobile, le procédé peut être mis en œuvre pour chaque occupant.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaitront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d’exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels :
Dans ces figures, les éléments identiques portent les mêmes références.
Les réalisations suivantes sont des exemples. Bien que la description se réfère à un ou plusieurs modes de réalisation, ceci ne signifie pas nécessairement que chaque référence concerne le même mode de réalisation, ou que les caractéristiques s’appliquent seulement à un seul mode de réalisation. De simples caractéristiques de différents modes de réalisation peuvent également être combinées ou interchangées pour fournir d’autres réalisations.
Dans la description, certains éléments peuvent être indexés, comme par exemple premier élément ou deuxième élément. Dans ce cas, il s’agit d’un simple indexage pour différencier et dénommer des éléments proches mais non identiques. Cette indexation n’implique pas une priorité d’un élément par rapport à un autre et de telles dénominations peuvent être aisément interchangées sans sortir du cadre de la présente description. Cette indexation n’implique pas non plus un ordre dans le temps.
La représente de façon schématisée un système de gestion thermique 1 pour un véhicule automobile V.
Le véhicule automobile V est muni d’une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation configurée pour conditionner thermiquement au moins un flux d’air à délivrer dans l’habitacle du véhicule automobile V. L’installation comprend notamment un ou plusieurs volets de répartition agencés de manière à contrôler le passage du flux d’air (et donc la proportion du flux d’air) à travers une ou plusieurs bouches de distribution de l’installation. Ces bouches de distribution correspondent à des sorties d’air s’ouvrant dans l’habitacle du véhicule, par exemple au niveau d’un aérateur. Il s’agit par exemples de volets de répartition montés pivotants selon différents degrés d’ouverture, de façon à libérer ou bloquer le passage du flux d’air. Le degré d’ouverture du volet de répartition définit la proportion du flux d’air autorisé à circuler.
Le système de gestion thermique 1 peut comprendre un ou plusieurs moyens de traitement. Ces moyens de traitement sont notamment configurés pour mettre en œuvre au moins en partie le procédé de gestion thermique décrit par la suite. De façon générale, les moyens de traitement peuvent comporter l’un ou plusieurs des moyens parmi un ou plusieurs moyens de télécommunication ou télématique, un comparateur, au moins un calculateur, un processeur et/ou tout autre matériel permettant d’exécuter un logiciel ou non, un circuit intégré propre à une application connu sous le sigle ASIC, une mémoire morte connue sous le sigle ROM, une mémoire vive connue sous le sigle RAM, ou autre mémoire, ou encore d’autres matériels conventionnels ou personnalisés.
Le système de gestion thermique 1 comporte notamment une interface de réglage 3 permettant à l’utilisateur de régler au moins un paramètre aéraulique d’un flux d’air à destination de l’habitacle. Le paramètre aéraulique peut être une température du flux d’air, un débit du flux d’air, une distribution du flux d’air en fonction de parties du corps de l’utilisateur.
Le système de gestion thermique 1 comporte également une unité de commande 5, un dispositif de mesure 7, et unité de traitement 9.
Ces différents éléments, interfaces, dispositifs, unités, ou modules, 3, 5, 7, 9 du système de gestion thermique 1 peuvent comporter respectivement un ou plusieurs des moyens de traitement précités. Ils sont différenciés pour mettre en exergue certaines fonctions du système de gestion thermique 1. Bien entendu des moyens de traitement peuvent être communs ou non entre différents éléments du système de gestion thermique 1.
De façon générale, le dispositif de mesure 7 peut acquérir ou relever un ou plusieurs paramètres liés à l’utilisateur, décrits par la suite, et l’unité de traitement 9 permet de définir en fonction de ces paramètres, un indice de confort thermique TCI de l’utilisateur, comme détaillé par la suite. Et, l’unité de commande 5 permet de contrôler l’installation pour délivrer un flux d’air dans l’habitacle, en fonction à la fois d’une action de commande réalisée par l’utilisateur via l’interface de réglage 3 et de l’indice de confort thermique TCI défini par l’unité de traitement 9. Le système de gestion thermique 1 comporte au moins un actionneur aérothermique 11 qui peut être piloté par cette unité de commande 5 de façon à délivrer le flux d’air dans l’habitacle.
En particulier, lorsque les paramètres acquis et analysés concernent des données personnelles de l’utilisateur, le système de gestion thermique 1 est configuré pour informer au préalable l’utilisateur du type de données relevées et de leur exploitation visée, et pour recueillir expressément le consentement de l’utilisateur.
À cet effet, le système de gestion thermique 1 comporte au moins un moyen ou une interface de communication, d’émission d’alerte, pour prévenir l’utilisateur et pour demander confirmation ou validation par l’utilisateur que le système de gestion thermique 1 peut relever et exploiter les données personnelles de l’utilisateur.
Il peut s’agir par exemple d’une interface d’affichage, telle qu’un écran d’affichage, sur laquelle un message d’information, d’alerte est affiché pour prévenir l’utilisateur. Ce message d’information est accompagné d’une requête de confirmation ou validation par l’utilisateur qui peut également être affiché sur l’interface d’affichage, ou qui peut être diffusé via une autre interface de communication. D’autres interfaces de communication que l’affichage, peuvent être envisagées, comme par exemple la diffusion d’un message d’alerte sonore.
Le consentement ou non de l’utilisateur peut être recueilli par tout moyen approprié du système de gestion thermique 1, par exemple par appui tactile sur une interface de commande qui peut être ou non l’écran d’affichage, ou encore par une commande vocale de l’utilisateur.
L’avertissement peut être mis en œuvre lors de la première utilisation du système de gestion thermique 1. De façon alternative, l’avertissement peut être réitéré à chaque démarrage du véhicule automobile.
Le non consentement de l’utilisateur pour l’utilisation de ses données personnelles afin d’offrir une gestion thermique personnalisée n’empêche pas l’utilisateur de bénéficier d’une gestion thermique classique, standard, par le biais du système de gestion thermique 1 mais dans ce cas sans acquisition, analyse ou exploitation des données personnelles de l’utilisateur.
Par ailleurs, un ou plusieurs éléments du système de gestion thermique 1 sont connectés ou destinés à être connectés entre eux. On entend par « connecté », le fait qu’une liaison informatique est établie entre au moins deux éléments, de façon à pouvoir échanger des données. Il peut s’agir d’une liaison par câble ou sans fil. L’échange de données peut par exemple se faire par un réseau CAN pour « Controller Area Network » en anglais, LIN BUS, Wifi, Bluetooth, ou autres. Par exemple, l’unité de commande 5 peut être connectée à l’interface de réglage 3, à l’unité de traitement 9 et/ou au dispositif de mesure 7, et à un ou plusieurs actionneurs aérothermiques 11. Le dispositif de mesure 7 peut être connecté à l’unité de traitement 9.
Ces éléments du système de gestion thermique 1 sont décrits plus en détail ci-après.
L’interface de réglage 3 peut être embarquée dans le véhicule automobile V. Une telle interface 3 est généralement nommée interface homme-machine, connue sous le sigle HMI pour « human-machine interface » en anglais.
Elle peut comporter un ou plusieurs organes de réglage tels que des boutons, ou des surfaces tactiles, agencés dans l’habitacle qui peuvent être préhensibles et manipulables par l’utilisateur.
L’interface de réglage 3 peut comporter un panneau de contrôle connus ou “control panel” en anglais, pour régler le confort thermique et organisé autour d’une ou plusieurs fonctions, telles que le réglage d’un niveau de température, le réglage d’un niveau de débit d’air, le réglage du mode de diffusion de l’air, voire le réglage d’un taux de renouvellement d’air.
L’interface de réglage 3 comporte par exemple un organe de réglage 31 de la température T(°C) du flux d’air à destination de l’habitacle ou d’une ou plusieurs zones de l’habitacle. La température peut être exprimée par une échelle qualitative notamment avec un code couleur généralement du bleu au rouge, ou elle peut être exprimée en degrés Celsius °C (ou Fahrenheit °F).
En complément ou en alternative, l’interface de réglage 3 peut comporter un organe de réglage 32 du débit du flux d’air. Le niveau de débit d’air est exprimé en général en niveaux de 0 à 4 ou 5.
L’interface de réglage 3 peut comporter encore un organe de réglage 33 du mode de diffusion ou de distribution du flux d’air en fonction de parties du corps de l’utilisateur, notamment vers les pieds et/ou le haut de l’utilisateur, c’est-à-dire vers le buste et le visage.
L’interface de réglage 3 peut également comporter un organe de réglage du taux de renouvellement d’air, entre de l’air extérieur neuf ou de l’air recyclé, ayant déjà circulé dans l’habitacle. Le système de gestion thermique 1 comporte au moins un moyen de traitement pour détecter et interpréter une action de commande d’un utilisateur via l’interface de réglage 3.
Le dispositif de mesure 7 est configuré pour échanger au moins une donnée avec l’unité de traitement 9. Il peut être embarqué dans le véhicule automobile V.
Le dispositif de mesure 7 comporte un ou plusieurs capteurs 13, 15, 17 destinés à être agencés pour mesurer plusieurs paramètres servant à déterminer une ou plusieurs données représentatives d’une caractéristique liée à l’utilisateur.
Un ou plusieurs capteurs 13, 15, 17 peuvent être configurés pour acquérir, relever, au moins un paramètre physiologique ou biologique de l’utilisateur. Un tel paramètre physiologique ou biologique relève des données personnelles de l’utilisateur et ne peut être acquis, relevé qu’avec le consentement préalable de ce dernier.
De façon non exhaustive et non limitative, les paramètres physiologiques peuvent être des signes vitaux, tels que le rythme cardiaque, la fréquence cardiaque, le pouls, la respiration, la fréquence et/ou l’amplitude respiratoire, le ratio entre les inspirations et les expirations, ou encore la coloration de la peau sur le visage pour détecter un afflux sanguin. D’autres paramètres physiologiques peuvent être le niveau de transpiration de l’utilisateur, la conductivité de la peau, la position de membres et/ou de la tête, l’orientation de la tête, l’orientation du regard, la position des pupilles, le diamètre des pupilles, la température de la peau, la voix, un tremblement.
Un ou plusieurs des capteurs 13, 15, 17 sont préférentiellement des capteurs embarqués sur ou dans le véhicule automobile V. Il peut s’agir de capteurs déjà présents par exemple pour de l’infodivertissement dans le véhicule automobile V, ou par rapport à des facteurs de sécurité, ou de confort du véhicule automobile V.
Un ou plusieurs des capteurs 13, 15, 17 peuvent être des capteurs sans contact avec l’utilisateur. En alternative, il peut s’agir de capteurs de contact, c’est-à-dire destinés à être en contact avec l’utilisateur pour réaliser une mesure.
De façon non exhaustive, les capteurs 13, 15, 17 peuvent comprendre des capteurs de signes vitaux 13, une ou plusieurs caméras 15, un ou plusieurs microphones pour enregistrer la voix de l’utilisateur ou des utilisateurs dans le véhicule automobile V.
Les capteurs, notamment de signes vitaux 13, peuvent par exemple se présenter sous la forme de capteurs sans contact comme par exemple un radar, une caméra.
Une ou plusieurs caméras 15 peuvent opérer dans le domaine du visible.
Une ou plusieurs caméras 15 peuvent être prévues pour identifier des expressions du visage ou des postures de l’utilisateur. Au moins une caméra 15 peut être une caméra temps de vol ou « time of flight » en anglais. Une ou plusieurs caméras 15 sont par exemple dirigées vers les positions attendues des différents occupants du véhicule V : siège conducteur, siège passager, banquette arrière. En particulier, une ou plusieurs caméras 15 très grand angle (par exemple de type « œil de poisson » connu sous l’appellation « fish-eye » en anglais) peuvent couvrir plusieurs positions de façon simultanée.
Dans un mode de réalisation préféré, une ou plusieurs caméras 15, peuvent être en particulier des caméras 15 infrarouges configurées pour prendre des images dans le domaine infrarouge. Les caméras 15 infrarouges détectent préférentiellement des longueurs d’onde comprises entre 0,7µm et 100µm, préférentiellement 25µm et 100µm.
On peut prévoir un dôme infrarouge formé par une caméra 15 infrarouge grand angle destinée à être placée sur un plafond de l’habitacle et qui permet de mesurer les températures des parois et fenêtres de l’habitacle.
Les caméras 15 infrarouges comportent, avantageusement, au moins une caméra 15 infrarouge active opérant dans le proche infrarouge « NIR » pour « Near Infra Red » en anglais. Les images issues des caméras 15 opérant dans le proche infrarouge NIR peuvent par exemple servir à délimiter la position, dimensions et mouvements de différentes parties du corps de l’utilisateur dans le véhicule automobile V.
Par exemple, au moins l’une des caméras 15 peut être une caméra DMS pour Driver Monitoring System en anglais, agencée pour observer l’utilisateur dans l’habitacle. Une telle caméra DMS fonctionne dans le proche infrarouge et peut permettre de récupérer une image du visage et/ou du buste du conducteur, peu importe la luminosité dans l’habitacle. Grâce à des algorithmes, notamment par analyse physique ou en utilisant des mégadonnées ou big data en anglais, on peut en déduire de nombreuses informations telles que : la reconnaissance de l’identité de l’utilisateur, évaluation du niveau de fatigue, estimation du rythme cardiaque, reconnaissance des habits portés en haut du corps.
En variante ou en complément, une caméra 15 infrarouge peut être une caméra 15 infrarouge passive opérant dans le lointain infrarouge « FIR » pour « Far Infra Red » en anglais. Les images issues des caméras 15 opérant dans le lointain infrarouge FIR, peuvent par exemple servir à identifier les parties du corps de l’utilisateur échangeant le plus de chaleur avec l’habitacle, par exemple la tête et les mains, qui ne sont pas recouvertes de vêtements et apparaissent ainsi plus chaudes.
De plus, au moins l’une des caméras 15 peut être une caméra à faible lumière.
Selon un mode de réalisation particulier, le dispositif de mesure 7 comporte un radar de courte portée à ultra large bande, utilisé par exemple comme capteur de signes vitaux 13. La fréquence du radar peut par exemple être comprise entre 10GHz et 1THz, préférentiellement entre 50GHz et 160GHz.
De façon alternative ou en complément, un ou plusieurs des capteurs, notamment de signes vitaux 13, peuvent être prévus dans des éléments portables (montre, chemise, bracelet, etc…), portés par l’utilisateur.
Des capteurs, en particulier de signes vitaux 13, destinés à être en contact avec l’utilisateur peuvent également être utilisés. Ils se présentent, par exemple, sous la forme d’éléments conducteurs installés dans des parties du véhicule automobile V (accoudoir, volant, siège, etc…). Ces capteurs de signes vitaux 13 peuvent être configurés pour mesurer des paramètres tels que le rythme et/ou la fréquence cardiaque, la fréquence et/ou l’amplitude respiratoire, la conductivité de la peau, les ondes cérébrales, ou autres.
En variante ou en complément, d’autres types de paramètres peuvent également être récupérés au moyen d’autres capteurs.
L’unité de traitement 9 est configurée pour analyser un ou plusieurs paramètres acquis, relevés par le dispositif de mesure 7 afin d’en déduire au moins une donnée représentative d’une caractéristique liée à l’utilisateur. La donnée représentative d’une caractéristique liée à l’utilisateur relève des données personnelles de l’utilisateur et ne peut être exploitée qu’avec le consentement préalable de l’utilisateur.
Les caractéristiques liées à l’utilisateur peuvent être un niveau d’habillement Clo, la température des vêtements, le genre Gen, l’âge Age, la taille, le volume, et indirectement le poids de l’utilisateur, l’indice de masse corporelle, ou une activité de l’utilisateur par exemple s’il est endormi ou éveillé, ou encore une activité métabolique MET de l’utilisateur ou toute autre caractéristique x.
On peut distinguer des caractéristiques primaires, telles que des paramètres physiologiques, qui peuvent être obtenues à partir des mesures par le ou les capteurs 13, 15, 17, et des caractéristiques secondaires, qui peuvent être déterminées à partir d’une ou plusieurs des caractéristiques primaires. Les données représentatives des caractéristiques primaires peuvent par exemple être déterminées par traitement d’images acquises par au moins une caméra 15. Il s’agit notamment de caractéristiques biologiques de l’utilisateur, telles que le genre, l’âge, ou physiques telles que la taille et le volume, et indirectement le poids, ou l’indice de masse corporelle, ainsi que sa posture et ses mouvements. Il peut également s’agir également d’un niveau d’habillement de l’utilisateur.
Les données représentatives des caractéristiques secondaires peuvent être déterminées à partir d’une ou plusieurs données représentatives de caractéristiques primaires. C’est le cas par exemple de l’activité métabolique MET de l’utilisateur.
À titre illustratif, en ce qui concerne l’exemple particulier du niveau d’habillement Clo de l’utilisateur, la donnée représentative correspond à une résistance thermique mesurée des vêtements portés par l’utilisateur. À cet effet, l’unité de traitement 9 peut recevoir, traiter et analyser au moins une image prise par une caméra 15 et pour, à partir de cette image, déterminer le type de vêtements (T-shirt, chemise, pull, manteau, écharpe, chapeau) portés par l’utilisateur notamment par reconnaissance d’image. le système de gestion thermique 1 étant agencé en outre pour déterminer la résistance thermique à partir du type de vêtements ainsi mesuré.
La donnée représentative du niveau d’habillement Clo est catégorisée selon une nomenclature. Par exemple de façon non limitative, la donnée représentative est située entre 0,1 et 0,2 pour un maillot de bain, entre 0,4 et 0,6 pour une robe d’été, un tee-shirt, entre 0,6 et 0,8 pour un tee-shirt ou une chemise à manches longues, entre 0,8 et 1,0 pour une chemise et une veste, entre 1,0 et 1,5 pour un vêtement d’hiver, entre 1,5 et 2,0 pour une tenue de ski.
Les caractéristiques biologiques, physiques de l’utilisateur comme le genre Gen, l’âge Age, la taille, le volume, le poids, l’indice de masse corporelle, peuvent être identifiées par traitement d’images acquises par une ou plusieurs caméras 15, au moyen d’un modèle physiologique. Lorsque l’utilisateur est une femme, une première donnée représentative de Gen est associée. Lorsque l’utilisateur est un homme, une deuxième donnée représentative de Gen est associée. Comme dans l’exemple précédent pour le niveau d’habillement Clo, les données représentatives de l’âge Age, la taille, le volume, le poids, l’indice de masse corporelle, peuvent être catégorisées par tranche.
La donnée représentative de l’activité métabolique MET de l’utilisateur est dépendante d’au moins une caractéristique physique de l’utilisateur, telles que le genre Gen, l’âge Age, la taille et le volume, et indirectement le poids, et/ou d’autres caractéristiques personnelles de l’utilisateur. La donnée représentative de l’activité métabolique de l’utilisateur peut être déterminée au moyen d’un modèle physiologique.
La donnée représentative de l’activité métabolique MET de l’utilisateur est par exemple dépendante du rythme cardiaque de l’utilisateur qui est mesuré par un capteur de signes vitaux 13, par exemple une caméra. Cette caméra est par exemple agencée pour observer des changements de couleur du visage de l’utilisateur dus au déplacement du sang au niveau de la peau du visage, et l’unité de traitement 9 détermine à partir de ces images le rythme cardiaque.
De plus, l’activité métabolique MET peut être déterminée en fonction du jour et/ou de l’heure, et de la donnée ou connaissance de ses activités courantes ou antérieures, par exemple est-ce que l’utilisateur dort ou a couru avant de rentrer dans le véhicule automobile V, avant de dormir. Les activités courantes ou antérieures peuvent soit avoir été détectées à partir des mesures d’un ou plusieurs des capteurs 13, 15, 17, par exemple par traitement d’images acquises par une caméra 15, soit être renseignées par l’utilisateur via une interface de communication.
La donnée représentative MET de l’activité métabolique de l’utilisateur correspond à une puissance surfacique thermique produite par l’utilisateur, à évacuer vers l’extérieur. Le système 1 peut aussi prendre en compte le flux solaire absorbé directement par la peau qui vient s’ajouter alors à la puissance surfacique thermique.
Selon un exemple de réalisation, la donnée représentative de l’activité métabolique MET est catégorisée selon une nomenclature. Par exemple de façon non limitative, la donnée représentative est située entre 0,8 et 1,0 si l’utilisateur dort ou est dans un état neutre, entre 1,0 et 1,2 si l’utilisateur est assis tranquillement ou lit, entre 1,2 et 1,5 s’il est en train de conduire, entre 1,5 et 2,5 s’il revient d’une promenade ou est en digestion, entre 2,5 et 4 s’il a couru.
En outre, un ou plusieurs capteurs 13, 15, 17 du dispositif de mesure 7 peuvent relever des mesures de température au niveau de points remarquables de l’utilisateur, en particulier du visage de l’utilisateur, par exemple le bout d’arête du nez, le sommet de la pommette gauche ou droite et du centre du front. La mesure de température au niveau d’un point remarquable de l’utilisateur peut être réalisée en fusionnant des images notamment prises par des caméras de préférence infrarouge NIR, FIR, ce qui permet de mesurer en continu alors que l’utilisateur bouge.
Par ailleurs, le dispositif de mesure 7 peut permettre avantageusement de relever un ou plusieurs paramètres relatifs à l’environnement du ou des utilisateurs dans le véhicule automobile V. Ainsi, des paramètres relatifs par exemple à l’environnement thermique, l’intensité lumineuse, le bruit, la vitesse du véhicule automobile V, peuvent également être relevés. À cet effet, le dispositif de mesure peut comporter un ou plusieurs autres capteurs 17 tels qu’un capteur d’ensoleillement, un capteur de température, notamment un capteur de température à une sortie d’air de l’installation, un capteur de la température régnant dans l’habitacle, un capteur tel qu’un dôme infrarouge, agencé pour relever les températures des parois et/ou fenêtres dans l’habitacle, un capteur de température disposé dans une paroi de l’habitacle, un capteur d’humidité, ou encore un capteur du taux de dioxyde de carbone, ou un microphone.
Le système de gestion thermique 1 comporte avantageusement au moins un moyen de traitement 19 pour relever des données du véhicule automobile V, et configuré pour échanger des données avec l’unité de traitement 9. Les données du véhicule automobile V peuvent concerner l’état du dispositif de climatisation, notamment la puissance d’un pulseur de l’installation ou la distribution d’air climatisé de l’installation, servant par exemple pour déterminer la donnée représentative de l’environnement thermique de l’utilisateur dans l’habitacle.
L’unité de traitement 9 peut par exemple calculer la donnée représentative de l’environnement thermique de l’utilisateur dans l’habitacle à partir de la température d’air et/ou la vitesse d’air au contact d’une ou plusieurs parties du corps de l’utilisateur. Ces données peuvent être déterminées à partir des paramètres relevés par les capteurs 17 (comme la température régnant dans l’habitacle) mais également de données du véhicule automobile V, notamment sur la base d’abaques.
L’unité de traitement 9 peut éventuellement calculer un déséquilibre thermique sur une ou plusieurs parties du corps de l’utilisateur, notamment du visage de l’utilisateur, à partir des températures mesurées par le dispositif de température 7 au niveau de points remarquables de l’utilisateur, en particulier du visage de l’utilisateur. L’unité de traitement 9 peut déterminer une donnée représentative de ce déséquilibre thermique.
En outre, l’unité de traitement 9 permet de déterminer, en fonction d’une ou plusieurs données représentatives de caractéristiques de l’utilisateur, au moins une valeur d’un indice de confort thermique TCI associé à l’utilisateur.
Un modèle énergétique ou thermo-physiologique M peut-être stocké sur un support mémoire approprié du système de gestion 1, ou plus précisément de l’unité de traitement 9, afin de pouvoir l’utiliser notamment pour la détermination de l’indice de confort thermique TCI. Le modèle M peut éventuellement être accessible depuis un serveur distant, aussi nommé Cloud en anglais.
Le modèle M peut être prédéfini. Le modèle M peut dériver au moins en partie du modèle de Fanger. Il peut être fixe ou en alternative être adaptatif par apprentissage.
Le modèle M peut être réalisé sous la forme d’une matrice, d’une table, d’un arbre de décision, d’une fonction de transfert.
Ce modèle M comprend au moins une corrélation entre une plage de valeurs d’au moins une donnée représentative d’une caractéristique de l’utilisateur et une valeur d’indice de confort thermique TCI.
À titre d’exemple, la valeur d’indice de confort thermique TCI peut être basée sur une ou plusieurs données parmi une donnée représentative du niveau d’habillement Clo de l’utilisateur, une donnée représentative de l’activité métabolique MET de l’utilisateur, une donnée représentative de l’environnement thermique de l’utilisateur dans l’habitacle, une donnée représentative d’un déséquilibre thermique sur une ou plusieurs parties du corps de l’utilisateur, notamment du visage de l’utilisateur, de type flux thermique, température ou différence de températures.
Selon un mode de réalisation particulier, l’unité de traitement 9 peut déterminer deux termes composant une valeur d’un indice de confort thermique TCI. Selon ce mode de réalisation, l’un des termes est un terme stationnaire et l’autre des termes est un terme dynamique.
Le terme stationnaire est représentatif des échanges thermiques nécessaires au maintien d’un état de confort thermique stabilisé de l’utilisateur, visant la neutralité thermique au niveau global et local. L’état de neutralité thermique correspond à une absence de sensation thermique, à savoir ni chaud ni froid, que ce soit à un niveau global ou local. Plus ce terme est proche de zéro, plus la personne est proche de la neutralité thermique. Le terme stationnaire de l’indice de confort thermique TCI est obtenu à l’aide du modèle M énergétique ou thermo-physiologique.
Le terme dynamique est représentatif d’un ou plusieurs déséquilibres locaux et transitoires de l’état de confort thermique de l’utilisateur, qui sont la conséquence soit d’un stress thermique récent subi par l’utilisateur, soit d’un stimulus thermique visant à procurer une sensation temporaire agréable de chaud ou de froid, en particulier pour compenser un stress thermique ou un inconfort thermique antérieur ou sur d’autres zones. Ce terme peut prendre une valeur supérieure ou inférieure à zéro, selon le sens (chauffage ou refroidissement) et l’intensité du stimulus thermique subi ou appliqué. Ce terme dynamique peut être déterminé en fonction de la fonction dérivée d'un terme quasi statique du TCI ou d’une information de déséquilibre thermique du passager, par exemple une différence de température sur une zone du corps qui s'homogénéise avec le temps.
L’unité de traitement 9 est configurée pour échanger au moins une donnée avec l’unité de commande 5.
En se référant également à la , l’unité de commande 5 est configurée pour définir, en fonction d’une action de commande de l’utilisateur via l’interface de réglage 3, une première consigne de commande relative à au moins un paramètre aéraulique du flux d’air T, D, α. Cette première consigne est une consigne de commande standard, sans personnalisation à l’utilisateur.
Par exemple, si l’utilisateur actionne l’organe de réglage 31 de la température, l’unité de commande 5 peut définir une consigne de commande standard sur la température T. Cette consigne standard de température peut être une température fictive dépendante notamment de la température ambiante extérieure et de la température perçue par l’utilisateur en fonction de la température globale de l’air régnant dans l’habitacle et des parois et fenêtres par exemple.
En alternative ou en complément, si l’utilisateur actionne l’organe de réglage 32 du débit d’air, l’unité de commande 5 peut définir une consigne de commande standard sur le débit du flux d’air D. Encore en alternative ou en complément, si l’utilisateur actionne l’organe de réglage 33 de la distribution du flux d’air, l’unité de commande 5 peut définir une consigne de commande standard sur la distribution du flux d’air α selon différentes zones du corps de l’utilisateur.
En outre, l’unité de commande 5 est configurée pour définir une deuxième consigne de commande relative audit au moins un paramètre aéraulique du flux d’air, en fonction de l’indice de confort thermique TCI. En d’autres termes, l’unité de commande 5 peut déterminer, en fonction de l’indice de confort thermique TCI, au moins une deuxième consigne parmi une deuxième consigne de température d’air T_TCI, de débit d’air D_TCI, de distribution d’air α_TCI.
La première T ou deuxième T_TCI consigne de commande sur la température peut concerner par exemple la température d’un liquide, tel que de l’eau, d’une boucle de chauffage de l’installation. La température peut être différente de la consigne standard en fonction de l’indice de confort thermique TCI associé à l’utilisateur.
Le débit peut par exemple être plus faible ou au contraire plus élevé par rapport à la consigne de commande standard selon l’indice de confort thermique TCI associé à l’utilisateur.
La première α ou deuxième α_TCI consigne de commande sur la distribution peut concerner par exemple la position, et plus précisément un angle d’ouverture, d’un volet de répartition d’un flux d’air en direction d’une bouche de distribution de l’installation par exemple débouchant au niveau d’un aérateur destiné à être disposé dans l’habitacle. L’angle peut être différent de la consigne standard en fonction de l’indice de confort thermique TCI associé à l’utilisateur.
À partir de la première consigne de commande, qui est standard, et de la deuxième consigne de commande, qui est basée sur l’indice de confort thermique TCI, l’unité de commande 5 peut, déterminer une consigne de commande adaptée pour l’utilisateur. Pour cela, l’unité de commande 5 peut calculer une consigne moyenne à partir de la première consigne de commande et la deuxième consigne de commande. Ainsi, en particulier, l’unité de commande 5 peut calculer une consigne moyenne de température et/ou de débit et/ou de distribution .
Il peut s’agir en particulier d’une moyenne pondérée. Le ratio de pondération peut être prédéfini. Un même facteur peut être appliqué aux deux consignes de commande. En alternative, l’une des consignes peut être prépondérante par rapport à l’autre. Ainsi, par exemple un premier facteur peut être appliqué à la première consigne de commande tandis qu’un deuxième facteur différent peut être appliqué à la deuxième consigne.
À titre d’exemple illustratif, la première commande ou commande standard sur la distribution peut correspondre à une consigne de position du volet de répartition, plus précisément avec un angle d’ouverture de 10°, et la deuxième consigne de commande basée sur l’indice de confort thermique TCI peut correspondre à une position du volet de répartition avec un angle d’ouverture de 3°. Par exemple, un premier facteur de 90% peut être appliqué à la première consigne de commande, tandis qu’un deuxième facteur de 10% peut être appliqué à la deuxième consigne de commande. Le ratio de pondération peut avoir été défini lors d’une mise au point en soufflerie. Dans cet exemple, la consigne moyenne pondérée de distribution est un angle d’ouverture de 9,3° du volet de répartition.
L’unité de commande 5 peut alors gérer l’installation, et notamment piloter le ou les actionneurs aérothermiques 11. Les actionneurs aérothermiques 11 permettent respectivement de commander un aérateur destiné à être agencé dans l’habitacle pour la diffusion du flux d’air selon la consigne moyenne. On a ainsi une régulation thermique personnalisée à l’utilisateur avec son accord.
De façon avantageuse, le système de gestion thermique 1 peut comporter un module d’analyse configuré pour acquérir et analyser une ou plusieurs données parmi un profil d’utilisateur, au moins une donnée représentative d’une caractéristique Act, Clo, Gen, Age, MET liée à l’utilisateur, un indice de confort thermique TCI ou un paramètre représentatif de l’indice de confort thermique, la première consigne de commande, la deuxième consigne de commande, la consigne moyenne de commande.
Le profil d’utilisateur peut être renseigné par l’utilisateur via une ou plusieurs interfaces de communication du système de gestion thermique 1. En variante ou en complément, le profil d’utilisateur peut être généré et enrichi à partir des mesures effectuées au moyen du dispositif de mesure 7. Un tel profil d’utilisateur comportant des données personnelles de l’utilisateur, il ne peut être construit et exploité qu’avec le consentement préalable de l’utilisateur.
Le module d’analyse peut être un module de l’unité de traitement 9 ou être un autre module du système de gestion thermique 1.
Le module d’analyse peut acquérir et analyser notamment au moins une information relative à une action de commande de l’utilisateur via l’interface de réglage 3. Il peut s’agir d’actions de commande de l’utilisateur pour la définition de la consigne de commande standard ou au contraire pour modifier au moins un paramètre aéraulique du flux d’air délivré en prenant en compte à la fois le contrôle standard (c'est-à-dire la première consigne de commande) et le contrôle basé sur l’indice de confort thermique TCI (c'est-à-dire la deuxième consigne de commande).
Le module d’analyse peut acquérir et analyser également au moins une information contextuelle, par exemple temporelle comme un jour, une heure, un moment de la journée, une saison, ou une période de l’année. Une information contextuelle peut également être une donnée de localisation du véhicule automobile V. Afin de ne pas enfreindre le respect de la vie privée de l’utilisateur, ces informations contextuelles peuvent être relevées lorsque l’utilisateur y consent expressément.
Ces données peuvent être mémorisées sur un espace de stockage embarqué dans le véhicule automobile V ou éventuellement être transmises sur un serveur distant aussi nommé Cloud en anglais, par exemple de façon anonyme ou non selon les attentes et conditions de l’utilisateur.
Les données peuvent être analysées de façon à générer et/ou enrichir une base de données. Ceci peut se faire selon une logique d’apprentissage visant à améliorer la prise en compte de l’indice de confort thermique de l’utilisateur au fil des utilisations du système de gestion thermique 1.
En effet, si l’utilisateur modifie le ou les paramètres aérauliques via l’interface de réglage 3, par exemple pour augmenter ou diminuer la température ou le débit, ou pour modifier la distribution, l’unité de commande 5 peut définir à partir de cette action de commande, une consigne de commande modifiée.
Le module d’analyse peut comparer cette consigne de commande modifiée à la consigne de commande moyenne , , . Le résultat de comparaison peut être utilisé pour modifier la deuxième consigne de commande T_TCI, D_TCI, α_TCI, basée sur l’indice de confort thermique TCI, et/ou éventuellement le ratio de pondération, de façon à mieux correspondre aux attentes de l’utilisateur au fil des utilisations futures du système de gestion thermique 1. Cette modification se fait par apprentissage progressif en ayant comme objectif de minimiser ou maximiser des fonctions de mérite, par exemple en réduisant le nombre de corrections de la consigne automatique, ou en réduisant la consommation énergétique du système.
Le système de gestion thermique 1 tel que décrit précédemment permet de mettre en œuvre au moins en partie un procédé de gestion thermique pour le véhicule automobile.
Le procédé de gestion thermique comporte au moins une étape préliminaire d’émission d’alerte et de demande d’autorisation, de consentement de la part de l’utilisateur.
L’émission d’alerte peut se faire par exemple par affichage d’un message d’alerte sur l’interface d’affichage et/ou par diffusion d’un message d’alerte sonore, pour prévenir l’utilisateur que des paramètres concernant ses données personnelles peuvent être acquis et analysés, et pour l’informer du type de données relevées et de l’exploitation visée.
Lors de cette étape préliminaire, une requête de confirmation ou validation par l’utilisateur est générée, demandant l’autorisation à l’utilisateur que ses données personnelles soient relevées et exploitées. Cette requête peut également être affichée sur l’interface d’affichage.
Cette étape préliminaire peut être mise en œuvre lors de la première itération du procédé de gestion thermique ou en variante à chaque démarrage du véhicule automobile.
Les étapes suivantes du procédé de gestion thermique peuvent être mises en œuvre après une action de l’utilisateur marquant son autorisation, son consentement, par exemple par appui tactile sur une interface de commande qui peut être ou non l’écran d’affichage, ou encore par une commande vocale de l’utilisateur.
Le procédé de gestion thermique comporte au moins une étape pour détecter une action de commande d’un utilisateur via l’interface de réglage 3 et pour définir en fonction, une première consigne de commande dite standard T, D, α, relative à un ou plusieurs paramètres aérauliques du flux d’air à délivrer dans l’habitacle, comme la température, le débit, la distribution d’air. Cette étape peut être mise en œuvre par l’unité de commande 5 précédemment décrite.
Le procédé de gestion thermique comporte de plus, au moins une étape d’acquisition d’au moins un paramètre lié à l’utilisateur. Comme décrit précédemment, il peut s’agir d’un paramètre physiologique, ou biologique de l’utilisateur. Cette étape d’acquisition peut être mise en œuvre au moyen du dispositif de mesure 7 précédemment décrit. L’acquisition de ces paramètres liés à l’utilisateur peut se faire à tout moment (suite à l’autorisation de l’utilisateur).
Le procédé de gestion thermique comporte au moins une étape pour définir au moins une donnée représentative d’une ou plusieurs caractéristiques liée à l’utilisateur. Cette étape peut être mise en œuvre par l’unité de traitement 9 précédemment décrite. Une telle donnée représentation peut être définie à partir du ou des paramètres acquis à l’étape précédente. Comme décrit précédemment, les caractéristiques liées à l’utilisateur peuvent être un niveau d’habillement Clo, la température des vêtements, le genre Gen, l’âge Age, la taille, le volume, et indirectement le poids de l’utilisateur, l’indice de masse corporelle, ou une activité de l’utilisateur par exemple s’il est endormi ou éveillé, ou encore une activité métabolique MET de l’utilisateur ou toute autre caractéristique x.
Le procédé de gestion thermique comporte en outre une ou plusieurs étapes pour la détermination d’au moins une valeur d’un indice de confort thermique TCI associé à l’utilisateur. Ceci est effectué en fonction du modèle M énergétique ou physio-thermique. L’indice de confort thermique TCI est personnalisé à chaque utilisateur.
Cette étape de détermination de la valeur de l’indice de confort thermique TCI peut être mise en œuvre au moyen de l’unité de traitement 9 précédemment décrite.
La détermination de la valeur de l’indice de confort thermique TCI se fait notamment sur la base au moins d’une ou plusieurs données représentatives de caractéristiques liées à l’utilisateur. À titre d’exemple illustratif et non limitatif, la valeur de l’indice de confort thermique est déterminée notamment sur la base des données représentatives du niveau d’habillement Clo de l’utilisateur, de l’activité métabolique MET de l’utilisateur. En complément, elle peut être déterminée sur la base d’une donnée représentative de l’environnement thermique de l’utilisateur dans l’habitacle, d’une donnée représentative d’un déséquilibre thermique sur une ou plusieurs parties du corps de l’utilisateur, notamment du visage de l’utilisateur, de type flux thermique, température ou différence de températures.
En variante ou en complément, le procédé peut prendre en compte des échanges thermiques par respiration, sudation et perspiration, comme fonction de la température et humidité ambiante et du métabolisme pour estimer l’indice de confort thermique associé à l’utilisateur.
Le procédé de gestion thermique comporte en outre au moins une étape pour définir une deuxième consigne de commande relative au(x) paramètre(s) aéraulique(s) du flux d’air, comme la température T_TCI, le débit D_TCI, la distribution α_TCI, cette fois en fonction de l’indice de confort thermique TCI. Il s’agit d’une logique de contrôle individualisée à l’utilisateur. Cette étape de définition d’une deuxième consigne de commande peut être mise en œuvre par l’unité de commande 5 précédemment décrite.
Il s’en suit au moins une étape de calcul d’une consigne de commande moyenne à partir des première et deuxième consignes de commande. Ceci permet de corriger la consigne de commande standard en tenant compte de l’indice de confort thermique lié à l’utilisateur. Cette étape de calcul peut être mise en œuvre par l’unité de commande 5.
L’installation peut alors être gérée de façon à délivrer un flux d’air selon la consigne de commande moyenne , , . Cette étape de gestion peut se faire au moyen de l’unité de commande 5 précédemment décrite. Ceci peut se faire notamment en pilotant le ou les actionneurs aérothermiques 11.
L’utilisateur peut, à tout instant, modifier au moins un paramètre aéraulique du flux d’air, via l’interface de réglage 3. Plus précisément, l’utilisateur peut corriger la consigne de température, de débit d’air, de distribution en fonction de ses préférences.
Ceci peut permettre notamment un apprentissage pour améliorer la consigne de commande basée sur l’indice de confort thermique TCI et/ou le ratio de pondération.
Une ou plusieurs des étapes du procédé de gestion thermique peuvent être mises en œuvre de façon continue.
L’ordre de certaines étapes du procédé de gestion thermique peut éventuellement être inversé.
Enfin, lorsque plusieurs utilisateurs occupent le véhicule automobile V, le procédé de gestion thermique peut être mis en œuvre pour chaque utilisateur, chaque occupant, individuellement.
Ainsi, la gestion thermique est personnalisée à l’utilisateur en superposant, à une consigne de commande standard de température, de débit ou de distribution du flux d’air, une consigne basée sur le confort thermique estimé de l’utilisateur et propre à ce dernier. On définit ainsi une ou plusieurs consignes de commande personnalisés pour les actionneurs aérothermiques 11 afin d’atteindre un confort thermique optimisé du ou de chaque utilisateur. Autrement dit, on obtient une régulation du flux d’air par l’installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation, personnalisée pour l’utilisateur.
Claims (9)
- Système de gestion thermique (1) pour véhicule automobile comportant une installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation configurée pour conditionner thermiquement au moins un flux d’air à délivrer dans l’habitacle,
ledit système (1) comportant une unité de commande (5) configurée pour définir, en fonction d’une action de commande d’un utilisateur via une interface de réglage (3) dans l’habitacle, une première consigne de commande (T, D, α) relative à au moins un paramètre aéraulique du flux d’air,
caractérisé en ce que:- ledit système (1) comporte :
- un dispositif de mesure (5) configuré pour acquérir au moins un paramètre lié à l’utilisateur, et
- une unité de traitement (7) configurée pour définir, à partir dudit paramètre acquis, au moins une donnée représentative d’une caractéristique (Clo, Gen, Age, MET, x) liée à l’utilisateur, et pour déterminer une valeur d’un indice de confort thermique (TCI) associé à l’utilisateur, sur la base au moins de ladite donnée représentative d’une caractéristique de l’utilisateur en utilisant un modèle (M) énergétique prédéfini, l’unité de traitement (7) étant configurée pour échanger au moins une donnée avec l’unité de commande (5), eten ce que
- l’unité de commande (5) est configurée pour :
- définir une deuxième consigne de commande (T_TCI, D_TCI, α_TCI) relative audit au moins un paramètre aéraulique du flux d’air, en fonction de l’indice de confort thermique (TCI),
- calculer une consigne moyenne (
- gérer ladite installation de façon à délivrer un flux d’air selon la consigne moyenne (
- ledit système (1) comporte :
- Système de gestion thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel la consigne moyenne (
- Système de gestion thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de mesure (7) comporte au moins un capteur (13, 15, 17) configuré pour être agencé dans le véhicule automobile de façon à mesurer au moins un paramètre servant à déterminer ladite au moins une donnée représentative d’une caractéristique liée à l’utilisateur.
- Système de gestion thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel ledit au moins un capteur (13, 15, 17) est choisi parmi un capteur de signes vitaux, un capteur physiologique, un radar, une caméra infrarouge, une caméra à faible lumière, un capteur de température agencé à la sortie de l’installation de chauffage et/ou ventilation et/ou climatisation, un capteur de température agencé dans l’habitacle, un capteur d’ensoleillement, un capteur d’humidité.
- Système de gestion thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la caractéristique liée à l’utilisateur est choisie parmi un niveau d’habillement (Clo) de l’utilisateur, un genre de l’utilisateur (Gen), un âge de l’utilisateur (Age), une activité de l’utilisateur, une activité métabolique (MET) de l’utilisateur, un indice de masse corporelle, une donnée représentative de l’environnement thermique de l’utilisateur dans l’habitacle, une donnée représentative d’un déséquilibre thermique sur une ou plusieurs parties du corps de l’utilisateur, de type flux thermique, température ou différence de températures.
- Système de gestion thermique (1) selon la revendication précédente, dans lequel l’unité de commande (5) est configurée pour déterminer la valeur de l’indice de confort thermique (TCI) associé à l’utilisateur sur la base d’au moins une des données représentatives suivantes :
- la donnée représentative du niveau d’habillement (Clo) de l’utilisateur,
- la donnée représentative de l’activité métabolique (MET) de l’utilisateur,
- la donnée représentative de l’environnement thermique de l’utilisateur dans l’habitacle, et
- la donnée représentative d’un déséquilibre thermique sur une ou plusieurs parties du corps de l’utilisateur, de type flux thermique, température ou différence de températures.
- Système de gestion thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le paramètre aéraulique est choisi parmi une température du flux d’air, un débit du flux d’air, une distribution du flux d’air en fonction de parties du corps de l’utilisateur.
- Système de gestion thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, comportant au moins un actionneur aérothermique (11) et dans lequel l’unité de commande (5) est configurée pour piloter ledit au moins un actionneur aérothermique (11) de façon à délivrer le flux d’air selon la consigne moyenne (
- Procédé de gestion thermique pour véhicule automobile, destiné à être mis en œuvre au moins en partie par un système de gestion thermique (1) selon l’une des revendications précédentes, ledit procédé comportant au moins une étape pour définir, en fonction d’une action de commande d’un utilisateur via une interface de réglage (3) dans l’habitacle, une première consigne de commande (T, D, α) relative à au moins un paramètre aéraulique du flux d’air,
caractérisé en ce queledit procédé comporte les étapes suivantes :- acquérir au moins un paramètre lié à l’utilisateur,
- définir, à partir dudit paramètre acquis, au moins une donnée représentative d’une caractéristique (Clo, Gen, Age, MET, x) liée à l’utilisateur,
- déterminer une valeur d’un indice de confort thermique (TCI) associé à l’utilisateur, sur la base au moins de ladite donnée représentative d’une caractéristique de l’utilisateur (Clo, Gen, Age, MET, x),
- définir une deuxième consigne de commande (T_TCI, D_TCI, α_TCI) relative audit au moins un paramètre aéraulique du flux d’air, en fonction de l’indice de confort thermique (TCI),
- calculer une consigne moyenne (
- gérer ladite installation de façon à délivrer un flux d’air selon la consigne moyenne (
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2010792A FR3115353B1 (fr) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | Système de gestion thermique et procédé de gestion thermique correspondant |
| PCT/EP2021/078950 WO2022084316A1 (fr) | 2020-10-21 | 2021-10-19 | Système de gestion thermique et procédé de gestion thermique correspondant |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2010792A FR3115353B1 (fr) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | Système de gestion thermique et procédé de gestion thermique correspondant |
| FR2010792 | 2020-10-21 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR3115353A1 true FR3115353A1 (fr) | 2022-04-22 |
| FR3115353B1 FR3115353B1 (fr) | 2022-09-30 |
Family
ID=73699122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR2010792A Active FR3115353B1 (fr) | 2020-10-21 | 2020-10-21 | Système de gestion thermique et procédé de gestion thermique correspondant |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR3115353B1 (fr) |
| WO (1) | WO2022084316A1 (fr) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150025738A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-22 | GM Global Technology Operations LLC | Methods and apparatus for automatic climate control in a vehicle based on clothing insulative factor |
| WO2018202984A1 (fr) * | 2017-05-03 | 2018-11-08 | Valeo Systemes Thermiques | Système de gestion thermique pour un habitacle de véhicule automobile |
| FR3072612A1 (fr) * | 2017-10-23 | 2019-04-26 | Psa Automobiles Sa | Systeme de determination d’une consigne de temperature a appliquer dans un vehicule |
| US20200062076A1 (en) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | Ford Global Technologies, Llc | Controlling climate in vehicle cabins |
| US20200317024A1 (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for personalized thermal comfort of occupants in a vehicle and vehicle implementing the method |
-
2020
- 2020-10-21 FR FR2010792A patent/FR3115353B1/fr active Active
-
2021
- 2021-10-19 WO PCT/EP2021/078950 patent/WO2022084316A1/fr active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150025738A1 (en) * | 2013-07-22 | 2015-01-22 | GM Global Technology Operations LLC | Methods and apparatus for automatic climate control in a vehicle based on clothing insulative factor |
| WO2018202984A1 (fr) * | 2017-05-03 | 2018-11-08 | Valeo Systemes Thermiques | Système de gestion thermique pour un habitacle de véhicule automobile |
| FR3072612A1 (fr) * | 2017-10-23 | 2019-04-26 | Psa Automobiles Sa | Systeme de determination d’une consigne de temperature a appliquer dans un vehicule |
| US20200062076A1 (en) * | 2018-08-22 | 2020-02-27 | Ford Global Technologies, Llc | Controlling climate in vehicle cabins |
| US20200317024A1 (en) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for personalized thermal comfort of occupants in a vehicle and vehicle implementing the method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR3115353B1 (fr) | 2022-09-30 |
| WO2022084316A1 (fr) | 2022-04-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP3347237B1 (fr) | Systeme de gestion thermique pour vehicule automobile et procede de gestion thermique correspondant | |
| WO2018202984A1 (fr) | Système de gestion thermique pour un habitacle de véhicule automobile | |
| FR3078023A1 (fr) | Systeme de gestion thermique pour un habitacle de vehicule automobile | |
| US10821805B2 (en) | Occupant thermal state detection and comfort adjustment system and method | |
| EP3877202A1 (fr) | Systeme de gestion thermique pour un habitacle de vehicule automobile | |
| US20140148706A1 (en) | Method and device for detecting thermal comfort | |
| WO2020065218A1 (fr) | Procédé de gestion thermique pour dispositif de gestion thermique, en particulier pour un habitacle de véhicule | |
| EP3877704A1 (fr) | Systeme de gestion thermique pour un habitacle de vehicule automobile | |
| JP2017536287A (ja) | 車両ミクロ気候システムと制御方法 | |
| FR2917855A1 (fr) | Systeme de commande muni d'un capteur de donnees physiologiques pour une installation de conditionnement d'air d'un vehicule automobile. | |
| US12011970B2 (en) | System and method for estimating climate needs | |
| FR3072612A1 (fr) | Systeme de determination d’une consigne de temperature a appliquer dans un vehicule | |
| FR3116472A1 (fr) | Procédé de gestion thermique et système de gestion thermique correspondant | |
| EP3639202B1 (fr) | Dispositif d'identification d'un indice de famille d'habillement | |
| WO2020094981A1 (fr) | Système de gestion thermique pour un habitacle de véhicule automobile | |
| FR3115353A1 (fr) | Système de gestion thermique et procédé de gestion thermique correspondant | |
| FR3115354A1 (fr) | Système de gestion thermique et procédé de gestion thermique correspondant | |
| US20220396122A1 (en) | Object temperature regulator system | |
| WO2020212366A1 (fr) | Systeme de gestion du confort thermique d'une personne | |
| WO2021185668A1 (fr) | Système de gestion du confort thermique d'un passager | |
| FR3088259A1 (fr) | Systeme de gestion du confort thermique dans un habitacle de vehicule, notamment automobile, et procede de gestion thermique mis en ouvre par un tel systeme. | |
| FR3049234A1 (fr) | Controle de climatisation par biometrie | |
| WO2020094997A1 (fr) | Dispositif et procédé de gestion thermique pour habitacle de véhicule | |
| JP2020045015A (ja) | 覚醒維持装置、覚醒維持方法、及び制御プログラム | |
| WO2022190590A1 (fr) | Appareil d'estimation de sensation de chaud/froid, appareil de conditionnement d'air, drap d'enfant, procédé d'estimation de sensation de chaud/froid et programme |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 2 |
|
| PLSC | Publication of the preliminary search report |
Effective date: 20220422 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 3 |
|
| PLFP | Fee payment |
Year of fee payment: 4 |