FR3142698A1 - Système de confort interactif, notamment pour véhicule - Google Patents

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William Lapierre
Abdelghani SBIHI
Ciprian Musat
Pierre Louis Tassy
Clement Bassignani
Nour Eddine EL OUARDI
Vanesa SANCHEZ
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Valeo Systemes Thermiques SAS
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Abstract

L’invention concerne un système de confort interactif (300), notamment destiné à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile, le système comprenant : une structure chauffante (50) comportant : au moins une couche résistive (51) agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique,au moins deux électrodes (52) en contact électrique avec la couche résistive (51) de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes,un organe interactif (301) actionnable par un passager, notamment pour commander le fonctionnement de la structure chauffante (50), cet organe interactif étant porté par la structure chauffante (50). Figure de l’abrégé : Figure 9

Description

Système de confort interactif, notamment pour véhicule
La présente invention se rapporte à un système de confort interactif, notamment pour véhicule. Le véhicule peut être de type terrestre, maritime ou aérien.
On connaît des panneaux chauffants qui comprennent une pluralité d’électrodes configurées pour délivrer de la chaleur par effet Joule en alimentant avec du courant électrique un revêtement conducteur. On pourra par exemple se reporter au document US2016/0059669.
Par ailleurs, il est connu d’utiliser des dispositifs d’éclairage dans l’habitacle de véhicules automobiles. Ces dispositifs d’éclairage intérieurs sont de plus en plus demandés par les constructeurs automobiles.
Il existe un besoin pour disposer de dispositifs qui puissent assurer différentes fonctions, notamment une fonction de chauffage et d’éclairage, et qui soient relativement compacts.
Il existe également un besoin pour permettre au passager de gérer de manière conviviale et intuitive le confort thermique souhaité.
L’invention a ainsi pour objet un système de confort interactif, notamment destiné à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile, le système comprenant :
  • une structure chauffante comportant :
    • au moins une couche résistive agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique,
    • au moins deux électrodes en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes,
  • un organe interactif actionnable par un passager, notamment pour commander le fonctionnement de la structure chauffante, cet organe interactif étant porté par la structure chauffante.
Grâce à l’invention, il est possible d’intégrer, dans un même système, la structure chauffante et les éléments qui permettent son contrôle. Ainsi on peut avoir un système plus compact et plus intuitif à l’utilisation.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif est agencé pour interagir sans contact avec une partie d’un passager, par exemple un bras, un coude, une main ou un doigt du passager.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif est agencé pour fonctionner également avec des interactions de type contact physique. Ainsi la personne peut toucher l’organe interactif pour commander le fonctionnement de la structure chauffante.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif est agencé pour détecter, dans une zone de détection, une présence d’une partie d’un passager, par exemple un bras, un coude, une main ou un doigt du passager, lorsque cette partie du passager se trouve dans la zone de détection de l’organe interactif.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif est agencé pour être actionnable, lorsqu’une partie du passager se trouve dans une zone de détection de l’organe interactif, à moins d’une certaine distance de l‘organe interactif, par exemple à moins de 2 centimètres ou 1 centimètre de l‘organe interactif.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif est agencé pour être actionnable, par exemple lorsqu’une présence d’un doigt du passager est dans la zone de détection de l’organe interactif.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif est agencé pour commander la mise en route ou la mise à l’arrêt de la structure chauffante. Ainsi l’organe interactif agit comme un interrupteur.
En variante, l’organe interactif est configuré de sorte que, le passager, en approchant un doigt de l’organe interactif, peut actionner cet organe interactif, en vue par exemple d’augmenter ou diminuer la température de consigne de la structure chauffante, pour ajuster la sensation de confort qu’il souhaite.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif comporte un capteur capacitif agencé pour détecter, dans une zone de détection, une présence d’une partie d’un passager, par exemple un bras, un coude, une main ou un doigt du passager.
Selon l’un des aspects de l’invention, ce capteur capacitif est agencé pour mesurer la capacité qui apparait entre deux surfaces. Notamment la valeur de cette capacité augmente à mesure que la distance entre les deux surfaces diminue. Le capteur capacitif agit comme une première surface conductrice et une partie du corps humain, à une distance de couplage capacitif avec le capteur capacitif, agit comme une seconde surface conductrice. Les changements de distance entre les deux surfaces conductrices modifient la capacité qui est détectable par le système de confort interactif.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif est agencé pour être alimenté avec une tension alternative, et un changement de distance entre les deux surfaces conductrices modifient la capacité et entraîne un changement de la forme d'onde de tension alternative qui est détectable.
En variante, le système de confort interactif est configuré pour mesurer la capacité entre deux capteurs capacitifs voisins de sorte à détecter l’approche d’une partie d’une personne.
Le capteur capacitif permet ainsi de détecter, dans la zone de détection, la présence d’une partie du corps humain.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif est agencé pour commander un réglage d’un paramètre de fonctionnement de la structure chauffante, par exemple un réglage de la température de consigne de la structure chauffante.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif comprend plusieurs capteurs capacitifs agencés pour commander plusieurs réglages différents.
Selon l’un des aspects de l’invention, les capteurs capacitifs sont associés à des réglages de températures de consigne différentes pour commander le chauffage de la structure chauffante.
Selon l’un des aspects de l’invention, les capteurs capacitifs forment une barre de commande à glissement, à savoir ces capteurs capacitifs sont notamment alignés suivant une rangée rectiligne. Cette barre de commande à glissement est actionnable par le passage d’un doigt à proximité, sans contact, ou en contact physique. Le mouvement de glissement du doigt le long de cette barre de commande à glissement permet de commander le type de réglage souhaité, en fonction du capteur capacitif au-dessus duquel s’arrête le mouvement de glissement.
Selon l’un des aspects de l’invention, les capteurs capacitifs de la barre de commande sont identiques.
Selon l’un des aspects de l’invention, chaque capteur capacitif de la barre de commande est de forme polygonale, par exemple rectangle ou carré, ou de forme arrondie.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’espacement entre deux capteurs capacitifs voisins de la barre de commande est constante.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif s’étend au moins partiellement en chevauchement de la couche résistive.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif s’étend au moins partiellement entre les deux électrodes en contact électrique avec la couche résistive.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif forme un bouton de commande, par exemple pour éteindre ou mettre en marche la structure chauffante.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif comporte un détecteur d’approche configuré pour détecter l’approche d’une partie d’un passager, par exemple le coude ou le bras d’un passager, et pour commander automatiquement une baisse du chauffage ou une interruption du chauffage par la structure chauffante.
Ceci permet notamment de prévenir toute sensation de brûlure qu’un passager pourrait ressentir en touchant la structure chauffante qui serait à température élevée.
Selon l’un des aspects de l’invention, le détecteur d’approche est de type capacitif.
Selon l’un des aspects de l’invention, ce détecteur d’approche est agencé pour mesurer la capacité qui apparait entre deux surfaces. La valeur de cette capacité augmente à mesure que la distance entre les deux surfaces diminue. Le détecteur d’approche agit comme une première surface conductrice et une partie du corps humain, à une distance de couplage capacitif avec le détecteur d’approche, agit comme une seconde surface conductrice. Les changements de distance entre les deux surfaces conductrices modifient la capacité qui est détectable par le système de confort interactif.
Selon l’un des aspects de l’invention, le détecteur d’approche présente une forme polygonale, par exemple rectangulaire ou carrée, ou une forme arrondie.
Selon l’un des aspects de l’invention, le système de confort interactif comprend un dispositif lumineux agencé pour afficher un indicateur lumineux qui se superpose à l’organe interactif ou l’entoure.
Ainsi l’organe interactif est rendu visible grâce à l’indicateur lumineux.
L’organe interactif peut être non visible par le passager, par défaut. Lorsque le passager approche une partie du corps, par exemple un doigt, un détecteur d’approche détecte cette approche de la partie du corps, et le système de confort interactif commande l’illumination du dispositif lumineux de sorte à rendre visuellement visible l’organe interactif. Le passager peut alors actionner cet organe interactif.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif lumineux comporte une source de lumière telle qu’une LED.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif lumineux fait partie d’un dispositif de chauffage et d’éclairage tel que décrit plus loin.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante comporte un substrat sur lequel sont formées la couche résistive et les électrodes.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif est porté par le substrat de la structure chauffante.
Selon l’un des aspects de l’invention, le substrat est réalisé dans un matériau souple.
Selon l’un des aspects de l’invention, le substrat est capable de prendre une forme prédéterminée par déformation.
Selon l’un des aspects de l’invention, le substrat est extensible.
Selon l’un des aspects de l’invention, le capteur capacitif comprend un composant capacitif notamment sous la forme d’une plaque conductrice, par exemple métallique, qui est porté par la structure chauffante, en étant isolé électriquement de la couche résistive et des électrodes de la structure chauffante.
Selon l’un des aspects de l’invention, le ou les capteurs capacitifs sont reliés à une unité de traitement de données, notamment faisant partie d’un ordinateur de bord, agencée pour recevoir des données depuis le ou les capteurs capacitifs et contrôler le fonctionnement de la structure chauffante.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’organe interactif est agencé pour acquérir une température de réglage saisie par un passager, et l’unité de traitement de données est agencée pour délivrer une valeur de température de consigne en fonction de cette température de réglage saisie par le passager.
L’invention a encore pour objet un procédé de gestion interactive d’un confort, notamment à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile, à l’aide d’un système de confort interactif tel que décrit ci-dessus, le procédé comprenant l’étape suivante :
  • actionner l’organe interactif du système de confort interactif, pour commander le fonctionnement de la structure chauffante, en sélectionnant une valeur d’un paramètre représentatif d’un confort thermique, ce paramètre étant notamment une température dans l’habitacle souhaitée par le passager.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante fait partie d’un dispositif de chauffage et d’éclairage tel ci-après.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage et d’éclairage comporte une face fonctionnelle vers laquelle de la chaleur produite par la structure chauffante et la lumière produite par la structure lumineuse peuvent être envoyées, cette face fonctionnelle étant configurée pour diffuser la chaleur et la lumière ainsi reçues vers l’extérieur du dispositif de chauffage et d’éclairage, en direction par exemple d’une zone d’un habitacle de véhicule.
La face fonctionnelle est ainsi une face du dispositif de chauffage et d’éclairage sur laquelle les fonctions de chauffage et d’éclairage se manifestent, par exemple pour chauffer une zone d’un habitacle de véhicule et/ou pour éclairer une zone de cet habitacle ou créer un effet lumineux visible depuis l’habitacle.
Selon l’un des aspects de l’invention, le matériau de la couche résistive contient un oxyde transparent conducteur (TCO) choisi parmi l’oxyde d’indium-étain (ITO) et l’oxyde de Zinc (ZnO).
Selon l’un des aspects de l’invention, au moins une région de la structure chauffante, notamment la totalité de la structure chauffante, est placée entre la face fonctionnelle et la structure lumineuse de sorte que de la lumière issue de cette structure lumineuse traverse la couche résistive de la structure chauffante avant d’atteindre la face fonctionnelle.
Selon l’un des aspects de l’invention, les structures chauffante et lumineuse forment des couches empilées.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage et d’éclairage présente une forme de panneau.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage et d’éclairage est souple, à savoir il peut être conformé pour prendre une forme prédéterminée.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante et la structure lumineuse sont solidaires l’une de l’autre.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante est en contact avec la structure lumineuse.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante et la structure lumineuse sont assemblées par lamination.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure lumineuse comprend une source de lumière, notamment sous la forme d’une ou plusieurs LED (diode électroluminescente).
La lumière visible émise par la structure lumineuse est une lumière visible par l’œil humain. Cette lumière qui traverse la couche résistive produit un effet perceptible par l’œil humain et participe, par exemple, à la décoration de l’habitacle et/ou à l’ambiance dans l’habitacle.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure lumineuse comprend un moteur de lumière.
Selon l’un des aspects de l’invention, le moteur de lumière est un dispositif électronique, notamment à circuit imprimé, comprenant une ou plusieurs LED (diode électroluminescente) et au moins un guide de lumière pour guider la lumière émise par la ou les LED.
Selon l’un des aspects de l’invention, le guide de lumière du moteur de lumière comporte une plaque dans laquelle de la lumière peut se propager, cette plaque comprenant au moins une face d’émission de la lumière.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque présente, au moins localement, une forme plane, et la face d’émission de la lumière est, au moins localement, plane.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque présente une forme complexe différente d’une forme plane.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque de guide de lumière s’étend selon une surface courbe.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque est réalisée en matériau à base de plastique.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque est fabriquée avec une forme prédéterminée, à savoir qu’elle ne se déforme pas ou sensiblement pas lors de son intégration dans le dispositif de chauffage et d’éclairage.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque présente deux faces séparées par l’épaisseur de la plaque, l’une de ces faces présentant des reliefs d’activation optique agencés pour provoquer la déviation de la lumière vers la face d’émission de la lumière qui est opposée à la face sur laquelle sont réalisées les reliefs.
Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque forme une source lumineuse surfacique, à diffusion lumineuse homogène ou hétérogène.
Selon l’un des aspects de l’invention, la face d’émission de la lumière est en vis-à-vis de la structure chauffante.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure lumineuse comprend une nappe textile.
Selon l’un des aspects de l’invention, la nappe textile comprend des fils textiles et des fibres optiques entrelacés.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fils textiles comprennent des fils dans une matière naturelle tels que des fils végétaux, et/ou des fils dans une matière artificielle ou synthétique.
Dans un exemple de réalisation de l’invention, la nappe textile comprend des fibres optiques en chaîne tissés avec des fils textiles en trame.
Dans un autre exemple de réalisation de l’invention, la nappe textile comprend des fibres optiques en trame tissés avec des fils textiles en chaîne.
Selon l’un des aspects de l’invention, la nappe textile comprend des fils textiles agencés en chaîne et en trame selon une armature de type toile.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fibres optiques sont ponctuellement liées à ladite armature de manière à venir doubler ladite armature, les fibres optiques étant sensiblement positionnée sur une surface parallèle à la surface définie par l’armature.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’armature est souple, c’est-à-dire capable de prendre une forme prédéterminée par déformation.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fibres optiques sont liées à l’armature par des fils textiles de chaîne ou des files de trame
Selon l’un des aspects de l’invention, les fils textiles et les fibres optiques forment une nappe tissée.
Selon l’un des aspects de l’invention, la nappe textile a une épaisseur inférieure à 1 mm, notamment comprise entre 0,1 mm et 0,7 mm.
Selon l’un des aspects de l’invention, les fibres optiques comportent chacune une ou plusieurs zones d’émission de la lumière vers l’extérieur de la fibre.
Selon l’un des aspects de l’invention, ces zones d’émission sont sur une surface latérale de la fibre optique.
Selon l’un des aspects de l’invention, ces zones ont des formes variées, par exemple une zone circulaire, une zone longiligne, une zone en croix, une zone en zigzag…
Ces zones d’émission peuvent être perçues depuis l’habitacle comme des points ou tâches ou motifs lumineuse.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’une au moins des zones d’émission de la lumière comporte des reliefs d’activation, par exemple sous la forme de stries, pour envoyer la lumière hors de la fibre optique.
Selon l’un des aspects de l’invention, ces reliefs, notamment des stries, sont réalisés par attaque laser ou par sablage sur la fibre optique.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante comprend un réseau d’électrodes comportant une pluralité d’électrodes de distribution et une pluralité d’électrodes de contact alimentées en courant électrique par les électrodes de distribution.
Les électrodes de distribution peuvent être vues comme des électrodes « parents » et les électrodes de contact comme des électrodes « enfants ».
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes de contact sont, au moins pour certaines d’entre elles, notamment pour toutes les électrodes de contact du réseau d’électrodes, parallèles entre elles.
Selon l’un des aspects de l’invention, le réseau d’électrodes comprend des électrodes de distribution agencées pour conduire du courant électrique d’une source électrique vers les électrodes de contact, plusieurs électrodes de contact se raccordant à une même électrode de distribution.
Selon l’un des aspects de l’invention, une au moins des électrodes de distribution est rectiligne sur une partie au moins de sa longueur, et les électrodes de contact qui sont associées à cette électrode de distribution se raccordant, par exemple perpendiculairement, à cette électrode de distribution.
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes de distribution peuvent présenter des formes différentes, notamment courbes avec des arrondis.
Les électrodes de distribution peuvent être parallèles entre elles ou non.
Selon l’un des aspects de l’invention, le réseau d’électrodes comporte au moins deux électrodes de distribution qui sont parallèles entre elles sur au moins une partie de leur longueur, et leurs électrodes de contact associées sont disposées entre ces deux électrodes de distribution et sont alternées avec une inter-distance qui décroit en lien avec la décroissance de la tension présente entre les paires d’électrodes de manière à maintenir sensiblement uniforme la puissance électrique entre les paires d’électrodes de contact.
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes et la couche résistive sont portées sur un substrat réalisé dans un matériau souple capable de prendre une forme prédéterminée par déformation, ce substrat étant notamment également extensible.
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes sont déposées sur le substrat par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est déposée sur le substrat par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est présente sur une face du substrat.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est disposée en regard de la face fonctionnelle dudit dispositif.
Selon l’un des aspects de l’invention, le substrat est de type textile, tissé ou tricoté, ou de type non-tissé.
Ce non-tissé peut comporter un mélange de fibres en polypropylène et/ou de fibres en polyester. D’autres fibres peuvent être utilisées, par exemple des fibres naturelles.
Les fils formant le substrat peuvent être extensibles, ou non.
Selon l’un des aspects de l’invention, le substrat peut être une feuille de plastique souple ou une mousse telle que le TPU (thermoplastique polyuréthane).
Selon l’un des aspects de l’invention, le substrat présente une superficie d’au moins 10 cm2, ou d’au moins 50 cm2, ou d’au moins 500 cm2 au moins.
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes sont réalisées en matériau conducteur, notamment métallique tel que de l’encre chargée de particules conductrices, notamment de particules d’argent ou de cuivre.
Selon l’un des aspects de l’invention, les électrodes sont des rubans adhésifs métalliques, par exemple en cuivre.
Selon l’un des aspects de l’invention, la couche résistive est une couche continue.
En variante, la couche résistive comporte une pluralité d’éléments résistifs discrets formant cette couche.
Selon l’un des aspects de l’invention, ces éléments résistifs discrets forment des motifs répétitifs.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage et d’éclairage comporte un décor visible depuis l’intérieur de l’habitacle, ce décor étant par exemple un habillage de l’habitable, tel que par exemple un tissu, un cuir ou un revêtement esthétique.
Selon l’un des aspects de l’invention, la structure chauffante, la structure lumineuse et le décor forment des couches empilées.
Le dispositif selon l’invention permet ainsi de réaliser, outre les fonctions de chauffage et d’éclairage, une fonction de décoration, par exemple avec une zone en cuir ou en tissu prédéterminé, visible depuis l’habitacle.
Selon l’un des aspects de l’invention, le dispositif de chauffage et d’éclairage comprend un masque réalisé dans un matériau qui bloque la lumière issue de structure lumineuse et comprenant des ajours pour laisser passer cette lumière selon un motif conféré par ces ajours.
L’invention a encore pour objet un composant d’habitable de véhicule, comportant un dispositif de chauffage et d’éclairage tel que précité.
Selon l’un des aspects de l’invention, le composant est choisi parmi l’un des composants d’habitable suivants :
  • un composant agencé pour être intégré à une portière du véhicule,
  • un composant agencé pour être intégré à une planche de bord,
  • un composant d’habillage de cave à pied,
  • un composant d’habillage de pavillon ou de toit d’habitacle,
  • un composant d’habillage d’accoudoir,
  • un composant d’une boite à gant,
  • un composant d’habillage de pilier.
Selon l’un des aspects de l’invention, le composant d’habitacle qui comprend le dispositif de chauffage et d’éclairage est indépendant d’un siège du véhicule.
Selon l’un des aspects de l’invention, le composant d’habitacle qui comprend le dispositif de chauffage et d’éclairage est agencée pour chauffer par radiation thermique ou par conduction thermique ou contact thermique, et non par chauffage par chaleur transportée par de l’air en mouvement forcé au sein de l’habitacle.
Notamment le dispositif de chauffage et d’éclairage n’est traversé par aucun flux d’air destiné à refroidir ou chauffer l’habitacle. De préférence, le dispositif de chauffage et d’éclairage est distinct de système de mise en mouvement d’air tel qu’un HVAC du véhicule.
L’invention a encore pour objet un procédé pour réaliser un dispositif de chauffage et d’éclairage tel que précité, comportant les étapes suivantes :
  • fournir une structure lumineuse capable d’émettre une lumière visible,
  • fournir une structure chauffante comportant :
    • au moins une couche résistive agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique, cette couche résistive étant réalisée dans un matériau capable de laisser passer de la lumière émise par la structure lumineuse,
    • au moins deux électrodes de distribution, lesdites électrodes de distribution étant en contact électrique avec la couche résistive de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes,
  • assembler ces deux structures ensemble.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description donnée ci-après à titre indicatif en relation avec des dessins dans lesquels :
- La est une représentation schématique d’un habitacle de véhicule automobile équipé avec un dispositif de chauffage et d’éclairage selon un exemple de réalisation de l’invention,
- La est une représentation schématique, en coupe, du dispositif de chauffage et d’éclairage selon un exemple de réalisation de l’invention ;
- La est une représentation schématique d’une structure chauffante du dispositif de chauffage et d’éclairage de la ;
- La est une représentation schématique d’une structure chauffante selon un autre exemple de réalisation de l’invention ;
- La est une représentation schématique d’une structure lumineuse du dispositif de chauffage et d’éclairage de la ;
- La est une représentation schématique d’une structure lumineuse selon un autre exemple de réalisation de l’invention ;
- La est une représentation schématique de la structure lumineuse de la , sur l’autre face ;
- La est une vue de détail de la nappe textile de la structure lumineuse de la ;
- La est une représentation schématique d’un système de confort interactif selon un exemple de réalisation de l’invention ;
- La illustre des détails du système de confort interactif de la ;
- La illustre un autre exemple de système de confort interactif selon l’invention ;
- La illustre un autre exemple de système de confort interactif selon l’invention.
On a représenté sur la un habitacle 100 d’un véhicule automobile V. On a également représenté des portières 101 et le toit 102 de l’habitacle. Des sièges 103 pour les passagers sont également visibles.
Dans l’exemple décrit, des dispositifs de chauffage et d’éclairage 1 sont intégrés au toit 102 de l’habitacle.
Comme illustré sur la , chaque dispositif de chauffage et d’éclairage 1 est fixé sur une structure de toit 105 et comprend, selon un empilement, successivement :
  • une structure lumineuse 10 capable d’émettre une lumière visible, placée contre la structure de toit 105,
  • une structure chauffante 50,
  • un substrat rigide 80, qui est, dans l’exemple décrit, une pièce de structure en matériau plastique translucide, ou en matériau plastique transparent,
  • une couche en matériau souple 90, ici une couche de mousse, agencée pour conférer au dispositif de chauffage et d’éclairage 1 une sensation de douceur au toucher, cette couche 90 pouvant être omise le cas échéant,
  • un masque 100 réalisé dans un matériau qui bloque la lumière issue de la structure lumineuse 10 et comprenant des ajours pour laisser passer cette lumière selon un motif conféré par ces ajours, ce maque 100 pouvant être omis le cas échéant,
  • un décor 110 qui peut être de type textile, cuir, bois ou plastique.
Chaque dispositif de chauffage et d’éclairage 1 présente une forme de panneau, avec une face fonctionnelle 2 vers laquelle de la chaleur H produite par la structure chauffante 50 et la lumière L produite par la structure lumineuse 10 peuvent être envoyées, cette face fonctionnelle 2 étant configurée pour diffuser la chaleur H et la lumière L ainsi reçues vers l’habitacle 100.
La face fonctionnelle 2 est ainsi une face externe du dispositif de chauffage et d’éclairage 1 sur laquelle les fonctions de chauffage et d’éclairage se manifestent, pour chauffer une zone de l’habitacle 100 et/ou pour éclairer une zone de cet habitacle 100 ou créer un effet lumineux visible depuis l’habitacle 100.
Le dispositif de chauffage et d’éclairage 1 peut être souple, à savoir il peut être conformé pour prendre une forme prédéterminée.
La structure chauffante 50 et la structure lumineuse 10 sont assemblées par lamination.
Comme décrit en référence à la , la structure lumineuse 10 comprend des sources de lumière 11, ici sous d’une rangée de LED (diode électroluminescente). Seules deux LED 11 sont représentées sur la .
La lumière visible émise par la structure lumineuse 10 est une lumière visible par l’œil humain.
Dans l’exemple de la , la structure lumineuse 10 comprend un moteur de lumière 12 qui est un dispositif électronique à circuit imprimé 13, comprenant les LED 11 et un guide de lumière 14 pour guider la lumière émise par la ou les LED.
Le guide de lumière 14 comporte une plaque 15 dans laquelle de la lumière peut se propager, cette plaque comprenant une face d’émission 16 de la lumière.
La plaque 15 présente une forme complexe courbe avec une face principale 19 se rapprochant d’une surface plane.
Cette plaque 15 comprend des facettes 17 d’injection de la lumière issue des LED 11, ces facettes 17 étant à l’extrémité de régions rétrécies coudées 18 de la plaque 15.
La plaque 15 est réalisée en matériau à base de plastique, avec une forme prédéterminée, à savoir qu’elle ne se déforme pas ou sensiblement pas lors de son intégration dans le dispositif de chauffage et d’éclairage 1.
La plaque 15 présente deux faces séparées par l’épaisseur de la plaque, l’une de ces faces présentant des reliefs d’activation optique 20 agencés pour provoquer la déviation de la lumière vers la face d’émission de la lumière 16 qui est opposée à la face sur laquelle sont réalisées les reliefs 20.
Ainsi, la plaque 15 forme une source lumineuse surfacique.
La face d’émission 16 est en vis-à-vis de la structure chauffante 50.
On a illustré, en référence aux figures 6 et 7, une structure lumineuse 30, qui peut, dans un autre exemple de mise en œuvre de l’invention, être utilisée à la place de la structure lumineuse 10 précédemment décrite, dans le dispositif de chauffage et d’éclairage 1.
Dans cet exemple, la structure lumineuse 30 comprend une nappe tissée 31.
La représente la face 32 de la structure lumineuse 30 qui est en regard de la structure chauffante 50.
La représente la face 33 de la structure lumineuse 30 qui est opposée à la face 32.
La nappe textile 31 comprend des fils textiles 35 et des fibres optiques 36 entrelacés, comme illustré sur la .
Les fils textiles 35 comprennent des fils dans une matière naturelle tels que des fils végétaux, et/ou des fils dans une matière artificielle ou synthétique.
Les fibres optiques 36, appelés fils en chaîne, sont tissés avec des fils textiles 35, en trame.
Dans un autre exemple de réalisation de l’invention, non illustrée, la nappe textile peut comprendre des fibres optiques 36 en trame tissés avec des fils textiles 35, en chaîne.
La nappe textile 31 peut comprendre des fils textiles 35, agencés en chaîne et en trame selon une armature de type toile.
Les fibres optiques 36 sont alors ponctuellement liées aux fils textiles de l’armature 35 au moyen de fils textiles, les fibres optiques 36 étant sensiblement positionnée sur une surface parallèle à la surface définie par l’armature 35.
L’armature 35 est souple, c’est-à-dire capable de prendre une forme prédéterminée par déformation.
La nappe textile 31 a une épaisseur comprise entre 0,1 mm et 0,7 mm.
Les fibres optiques 36 peuvent être formées chacune par une âme gainée d'un polymère fluoré. L'âme des fibres optiques peut être formée dans un matériau choisi parmi le polyméthacrylate de méthyle (PMMA) et le polycarbonate (PC). En variante, les fibres optiques peuvent être formées chacune par un fil en fibres de verre.
Les fils textiles 35 peuvent être formés dans un matériau choisi parmi la laine, l'aramide, le polyamide, le polyester et le coton.
Du fait du schéma de tissage, les fibres optiques 36 s’étendent majoritairement sur la face 32 de la nappe 31, sans être masqués outre mesure par les fils textiles 35 qui recouvrent davantage la face opposée 33.
Les fibres optiques 36 sont agencées pour émettre latéralement de la lumière vers l’extérieur de la fibre.
Une ou plusieurs LED 11 alimentent les fibres optiques 36 qui sont rangées de manière convergente vers ce ou ces LED 11.
Nous allons maintenant décrire, plus en détail, la structure chauffante 50.
Comme illustré sur la , cette structure chauffante 50 comprend une couche résistive 51 agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique I, cette couche résistive étant réalisée dans un matériau capable de laisser passer de la lumière émise par la structure lumineuse 10 ou 30.
La structure chauffante 50 comprend en outre deux électrodes de distribution 52, qui sont en contact électrique avec la couche résistive 51 de manière à permettre à un courant électrique I de circuler à travers la couche résistive 51 entre ces deux électrodes 52.
Ces électrodes 52 présentent des tronçons 53 parallèles entre lesquels se trouve la couche résistive 51, et des tronçons transversaux 54 qui sont connectés à des fils d’alimentation électriques 55.
Le matériau de la couche résistive 51 contient un oxyde transparent conducteur (TCO) choisi parmi l’oxyde d’indium-étain (ITO) et l’oxyde de Zinc (ZnO).
Ainsi la couche résistive 51 est à la fois transparente à la lumière de la structure lumineuse 10 ou 30, et permet par effet Joule de générer de la chaleur.
Dans l’exemple décrit, la totalité de la structure chauffante 50 est placée entre la face fonctionnelle 2 et la structure lumineuse 10 de sorte que de la lumière issue de cette structure lumineuse 10 traverse la couche résistive 51 de la structure chauffante avant d’atteindre la face fonctionnelle 2.
Les électrodes 52 et la couche résistive 51 sont portées sur un substrat 58 réalisé dans un matériau souple capable de prendre une forme prédéterminée par déformation, ce substrat étant notamment également extensible.
Les électrodes 52 sont déposées sur le substrat 58 par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.
Les électrodes 52 sont réalisées en matériau conducteur, notamment métallique tel que de l’encre chargée de particules conductrices, notamment de particules d’argent ou de cuivre.
Par ailleurs, la couche résistive 51 est déposée sur le substrat par impression, sérigraphie ou lamination de plusieurs matériaux.
La couche résistive 51 est présente sur une face du substrat 58, en regard de la face fonctionnelle du dispositif 1.
Le substrat 58 est de type textile, tissé ou tricoté, ou de type non-tissé.
Le non-tissé peut comporter un mélange de fibres en polypropylène et/ou de fibres en polyester. D’autres fibres peuvent être utilisées, par exemple des fibres naturelles.
En variante, le substrat 58 peut être une feuille de plastique souple ou une mousse telle que le TPU (thermoplastique polyuréthane).
Le substrat 58 présente une épaisseur inférieure à 1 cm, et une superficie d’au moins 10 cm2, ou d’au moins 50 cm2, ou d’au moins 500 cm2 au moins.
Dans un autre exemple illustré à la , la structure chauffante 50 peut être remplacée, dans le dispositif de chauffage et d’éclairage 1, par une structure chauffante 70 qui comprend un réseau d’électrodes 71 tel que décrit ci-dessous.
Ce réseau d’électrodes 71 comporte deux électrodes de distribution rectilignes 72 et une pluralité d’électrodes de contact 73 alimentées en courant électrique par les électrodes de distribution 72.
Les électrodes de distribution 72 peuvent être vues comme des électrodes « parents » et les électrodes de contact 73 comme des électrodes « enfants ».
Plusieurs électrodes de contact 73 se raccordent à une même électrode de distribution 72, suivant un ange droit.
Les électrodes de contact 73 sont parallèles entre elles, et forment des paires associées chacune à une couche résistive 75.
Ces couches 75 sont séparées les unes des autres et formes plusieurs zones chauffantes, par exemple à motifs répétitifs.
Dans un autre exemple non illustré, les électrodes de distribution 72 peuvent présenter des formes différentes, notamment courbes avec des arrondis.
Le dispositif de chauffage et d’éclairage 1 comporte le décor 105 qui est visible depuis l’intérieur de l’habitacle 100, ce décor 105 étant un habillage de l’habitable, tel que par exemple un tissu, un cuir ou un revêtement esthétique.
La structure chauffante 50 ou 70, la structure lumineuse 10 ou 30 et le décor 105 forment des couches empilées.
Le dispositif 1 permet ainsi de réaliser, outre les fonctions de chauffage et d’éclairage, une fonction de décoration, par exemple avec une zone en cuir ou en tissu prédéterminé, visible depuis l’habitacle.
De manière générale, le dispositif 1 peut être utilisé pour former un composant 120 choisi parmi l’un des composants d’habitable suivants :
  • un composant agencé pour être intégré à une portière du véhicule,
  • un composant agencé pour être intégré à une planche de bord,
  • un composant d’habillage de cave à pied,
  • un composant d’habillage de pavillon ou de toit d’habitacle,
  • un composant d’habillage d’accoudoir,
  • un composant d’une boite à gant,
  • un composant d’habillage de pilier.
La montre le cas d’utilisation dans un toit de véhicule.
Le composant d’habitacle 120 qui comprend le dispositif de chauffage et d’éclairage est indépendant d’un siège 103 du véhicule.
Le composant d’habitacle 120 qui comprend le dispositif de chauffage et d’éclairage 1 est agencée pour chauffer par radiation thermique ou par conduction thermique ou contact thermique, et non par chauffage par chaleur transportée par de l’air en mouvement forcé au sein de l’habitacle.
On va maintenir décrire, en référence aux figures 9 et 10, un système de confort interactif 300 conforme à un exemple de réalisation de l’invention, qui intègre le dispositif de chauffage et d’éclairage 1 décrit plus haut.
Ce système 300 comprend :
  • la structure chauffante 50 du dispositif de chauffage et d’éclairage 1, avec ses électrodes 52,
  • la structure lumineuse 10 du dispositif de chauffage et d’éclairage 1, qui est capable d’émettre une lumière visible modulable en couleur et en intensité,
  • un organe interactif 301 actionnable par un passager pour commander le fonctionnement de la structure chauffante 50, cet organe interactif 301 étant porté par la structure chauffante 50.
L’organe interactif 301 est agencé pour interagir sans contact avec une partie d’un passager, par exemple un bras, un coude, une main ou un doigt du passager, et pour fonctionner également avec des interactions de type contact physique.
L’organe interactif 301 est agencé pour détecter, dans une zone de détection 302, une présence d’une partie d’un passager, par exemple un bras, un coude, une main ou un doigt du passager, lorsque cette partie du passager se trouve dans la zone de détection 302 de l’organe interactif 301.
Comme on peut le voir sur la , l’organe interactif 301 comprend plusieurs capteurs capacitifs 303 agencés pour commander plusieurs réglages différents.
Les capteurs capacitifs 303 sont associés à des réglages de températures de consigne différentes pour commander le chauffage de la structure chauffante 50.
Les capteurs capacitifs 303 forment une barre de commande à glissement 305, à savoir ces capteurs capacitifs 303 sont alignés suivant une rangée rectiligne. Cette barre de commande à glissement 305 est actionnable par le passage d’un doigt à proximité, sans contact, ou en contact physique. Le mouvement de glissement du doigt le long de cette barre de commande à glissement 305 permet de commander le type de réglage souhaité, en fonction du capteur capacitif 303 au-dessus duquel s’arrête le mouvement de glissement.
Les capteurs capacitifs 303, de forme carrée, de la barre de commande 305 sont identiques.
L’espacement entre deux capteurs capacitifs voisins 303 de la barre de commande 305 est constante.
Chaque capteur capacitif 303 est agencé pour mesurer la capacité qui apparait entre deux surfaces. La valeur de cette capacité augmente à mesure que la distance entre les deux surfaces diminue. Le capteur capacitif 303 agit comme une première surface conductrice et une partie du corps humain, à une distance de couplage capacitif avec le capteur capacitif, agit comme une seconde surface conductrice. Les changements de distance entre les deux surfaces conductrices modifient la capacité qui est détectable par le système de confort interactif.
Chaque capteur capacitif 303 est agencé pour être alimenté avec une tension alternative, et un changement de distance entre les deux surfaces conductrices modifient la capacité et entraîne un changement de la forme d'onde de tension alternative qui est détectable.
Chaque capteur capacitif 303 comprend un composant capacitif, sous la forme d’une plaque conductrice, par exemple métallique, qui est porté par la structure chauffante, en étant isolé électriquement de la couche résistive et des électrodes de la structure chauffante.
Les capteurs capacitifs 303 sont reliés à une unité de traitement de données 310, faisant partie d’un ordinateur de bord, agencée pour recevoir des données depuis le ou les capteurs capacitifs 303 et contrôler le fonctionnement de la structure chauffante 50.
Ainsi, l’organe interactif 301 est agencé pour acquérir une température de réglage saisie par un passager, et l’unité de traitement de données 31 est agencée pour délivrer une valeur de température de consigne en fonction de cette température de réglage saisie par le passager.
Dans un autre exemple illustré à la , le système de confort interactif est configuré pour mesurer la capacité C entre deux capteurs capacitifs 303 voisins de sorte à détecter l’approche d’une partie d’une personne.
La barre de commande 305 chevauche la couche résistive 51 de la structure chauffante 50, entre les électrodes 52, tout en étant isolée de cette couche résistive 51.
L’organe interactif 300 comporte en outre un détecteur d’approche 311 de type capacitif, configuré pour détecter l’approche d’une partie d’un passager, par exemple le coude ou le bras d’un passager, et pour commander automatiquement une baisse du chauffage ou une interruption du chauffage par la structure chauffante 50.
Ceci permet notamment de prévenir toute sensation de brûlure qu’un passager pourrait ressentir en touchant la structure chauffante 50 qui serait à température élevée.
Le détecteur d’approche 311 est agencé pour mesurer la capacité qui apparait entre deux surfaces. La valeur de cette capacité augmente à mesure que la distance entre les deux surfaces diminue. Le détecteur d’approche 311 agit comme une première surface conductrice et une partie du corps humain, à une distance de couplage capacitif avec le détecteur d’approche 311, agit comme une seconde surface conductrice. Les changements de distance entre les deux surfaces conductrices modifient la capacité qui est détectable par le système de confort interactif.
Dans l’exemple qui vient d’être décrit, une seule barre de commande 305 est prévue sur la structure chauffante 50.
Dans un autre exemple de réalisation de l’invention illustrée à la , deux barres de commande 305 peuvent être prévues en association avec la structure chauffante 50. Ces barres de commande 305 sont disposées parallèlement l’un par rapport à l’autre. D’autres dispositions sont, bien entendu, possibles.
Dans cet exemple, en plus des barres de commande 305, sont prévues sur la structure chauffante 50, des capteurs capacitifs 307 qui forment chacun un bouton de commande, pour éteindre ou mettre en marche la structure chauffante 50 ou pour actionner un dispositif lumineux.
Le système de confort interactif 300 comprend un dispositif lumineux agencé pour afficher un indicateur lumineux 309 qui entoure l’organe interactif 300.
Ainsi l’organe interactif 301 est rendu visible grâce à l’indicateur lumineux 309. Par exemple l’indicateur lumineux 309 est formé par des cadres lumineux qui entoure les capteurs capacitifs 303.
L’organe interactif 301 peut être non visible par le passager, par défaut. Lorsque le passager approche une partie du corps, par exemple un doigt, un détecteur d’approche détecte cette approche de la partie du corps, et le système de confort interactif 300 commande l’illumination du dispositif lumineux de sorte à rendre visuellement visible l’organe interactif. Le passager peut alors actionner cet organe interactif 300.
Dan l’exemple décrit, le dispositif lumineux est la structure lumineuse 10.
Grâce à l’invention, le passager du véhicule peut actionner l’organe interactif 301 du système de confort interactif 300, pour commander le fonctionnement de la structure chauffante 50, en sélectionnant une valeur d’un paramètre représentatif d’un confort thermique, ce paramètre étant notamment une température dans l’habitacle souhaitée par le passager.

Claims (10)

  1. Système de confort interactif (300), notamment destiné à être installé à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile, le système comprenant :
    • une structure chauffante (50) comportant :
      • au moins une couche résistive (51) agencée pour produire de la chaleur lorsque cette couche est parcourue par un courant électrique,
      • au moins deux électrodes (52) en contact électrique avec la couche résistive (51) de manière à permettre à un courant électrique de circuler à travers la couche résistive entre ces deux électrodes,
    • un organe interactif (301) actionnable par un passager, notamment pour commander le fonctionnement de la structure chauffante (50), cet organe interactif étant porté par la structure chauffante (50).
  2. Système selon la revendication précédente, dans lequel l’organe interactif (301) est agencé pour interagir sans contact avec une partie d’un passager, par exemple un bras, un coude, une main ou un doigt du passager.
  3. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’organe interactif (301) comporte un capteur capacitif (303) agencé pour détecter, dans une zone de détection (302), une présence d’une partie d’un passager, par exemple un bras, un coude, une main ou un doigt du passager.
  4. Système selon la revendication précédente, dans lequel l’organe interactif (301) comprend plusieurs capteurs capacitifs (303) agencés pour commander plusieurs réglages différents.
  5. Système selon la revendication précédente, dans lequel les capteurs capacitifs (303) forment une barre de commande à glissement (305).
  6. Système selon l’une des revendications 3 à 5, dans lequel le capteur capacitif (303) s’étend au moins partiellement en chevauchement de la couche résistive (51) de la structure chauffante (50).
  7. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel l’organe interactif (301) comporte un détecteur d’approche (311) configuré pour détecter l’approche d’une partie d’un passager, par exemple le coude ou le bras d’un passager, et pour commander automatiquement une baisse du chauffage ou une interruption du chauffage par la structure chauffante (50).
  8. Système selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le système de confort interactif (300) comprend un dispositif lumineux (10) agencé pour afficher un indicateur lumineux (309) qui se superpose à l’organe interactif (301) ou l’entoure.
  9. Système selon la revendication 3 et éventuellement l’une des autres revendications précédentes, dans lequel le ou les capteurs capacitifs (303) sont reliés à une unité de traitement de données (310), notamment faisant partie d’un ordinateur de bord, agencée pour recevoir des données depuis le ou les capteurs capacitifs et contrôler le fonctionnement de la structure chauffante.
  10. Procédé de gestion interactive d’un confort, notamment à l’intérieur d’un habitacle d’un véhicule, notamment d’un véhicule automobile, à l’aide d’un système de confort interactif (300) selon l’une des revendications précédentes, le procédé comprenant les étapes suivantes :
    • actionner l’organe interactif (301) du système de confort interactif (300), pour commander le fonctionnement de la structure chauffante, en sélectionnant une valeur d’un paramètre représentatif d’un confort thermique, ce paramètre étant notamment une température dans l’habitacle souhaitée par le passager.
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