Brevet FR3028316A1 — publié le 20160513

DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DE L'AIR D'UN HABITACLE DE VÉHICULE, À CAPTEUR ÉTALONNÉ AVEC DES MESURES FOURNIES PAR UN SERVICE D'INFORMATIONS, ET PROCÉDÉ D'ÉTALONNAGE ASSOCIÉ L'invention concerne les capteurs qui sont chargés d'effectuer des mesures représentatives de la concentration d'au moins une espèce chimique dans l'air qui est contenu dans, ou qui doit alimenter, un habitacle de véhicule, la et plus précisément l'étalonnage de tels capteurs. Certains véhicules, généralement de type automobile, sont équipés d'un dispositif de surveillance chargé de surveiller la qualité de l'air de leur habitacle. Ce dispositif de surveillance comprend généralement au moins un capteur chargé d'effectuer des mesures représentatives de la concentration 15 d'au moins une espèce chimique (généralement des polluants sous forme gazeuse ou solide) dans l'air qui est contenu dans, ou qui doit alimenter, cet habitacle. Généralement ce type de capteur présente un ou plusieurs éléments résistifs en technologie MOX (« Metal Oxyde semi-conducteur »), chaque élément résistif ayant une résistance variant en fonction de la 20 concentration d'un unique gaz inodore, comme par exemple l'oxyde d'azote (ou NO2) ou l'oxyde de carbone (ou CO), ou odorant, comme par exemple un gaz carboné de type CxHy. Les mesures de concentration d'espèce(s) chimique(s) réalisées par un tel capteur ayant tendance à dériver au cours du temps, éventuellement en 25 fonction de la concentration, il est agencé pour délivrer des mesures qui sont représentatives de variations de concentration d'espèce(s) chimique(s) afin que les analyses de la qualité de l'air ne soient pas faussées. Dès que le capteur détecte que la variation de concentration d'une espèce chimique devient supérieure à un seuil, on n'alimente plus l'habitacle qu'en air recirculé 30 (c'est-à-dire issu de ce dernier), sauf pendant de très courtes périodes destinées à régénérer l'air intérieur en oxygène, et/ou on procède à une purification de l'air contenu dans l'habitacle. Ce mode de surveillance en fonction de variations de concentration d'une espèce chimique ne s'avère pas satisfaisant du fait qu'il ne permet pas de détecter les situations dans lesquelles la concentration de cette espèce chimique est sensiblement constante alors même qu'elle dépasse un seuil prédéfini et donc que l'air est pollué. A titre d'exemple, si la valeur de concentration utilisée par le dispositif de surveillance au démarrage du véhicule est supérieure au seuil prédéfini, on va alimenter l'habitacle en air extérieur pollué du fait qu'en relatif cette concentration ne varie (quasiment) pas. 1 o Pour que le capteur fournisse des mesures représentatives de concentrations absolues fiables qui permettraient, notamment, d'améliorer notablement la stratégie d'alimentation de l'habitacle en air non pollué, il faudrait qu'il soit étalonné régulièrement, ce qui n'est pas le cas actuellement. L'invention a donc notamment pour but de corriger les dérives du 15 capteur d'un dispositif de surveillance grâce à des étalonnages. Elle propose notamment à cet effet un dispositif, destiné à surveiller la concentration d'au moins une espèce chimique dans un air contenu dans, ou destiné à, un habitacle de véhicule, et comprenant au moins un capteur chargé d'effectuer des mesures représentatives d'une première valeur de la 20 concentration de cette espèce chimique. Ce dispositif se caractérise par le fait qu'il comprend également : - des moyens de recherche agencés pour obtenir une seconde valeur de la concentration de l'espèce chimique dans une zone traversée par le véhicule, fournie par un service d'information, et 25 - des moyens de contrôle agencés pour comparer une première valeur, représentée par une mesure réalisée par le capteur dans cette zone traversée, à la seconde valeur obtenue, et pour étalonner le capteur en fonction au moins du résultat de cette comparaison. En utilisant des secondes valeurs de concentration fournies par un 30 service d'information et communiquées au véhicule par voie d'ondes, on peut réaliser un étalonnage assez précis du capteur, y compris lorsque sa dérive temporelle varie en fonction de la concentration de l'espèce chimique considérée. Le dispositif de surveillance selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - ses moyens de contrôle peuvent être agencés pour étalonner le capteur en fonction du résultat de la comparaison et d'une mesure d'une température ambiante et/ou d'une mesure d'une humidité ambiante régnant dans la zone traversée ; > ses moyens de recherche peuvent être agencés pour obtenir la mesure de température ambiante et/ou la mesure d'humidité ambiante régnant dans la zone traversée, lorsqu'elle(s) est (sont) fournie(s) par le site d'informations ; > en variante, ses moyens de recherche peuvent être agencés pour obtenir la mesure de température ambiante et/ou la mesure d'humidité ambiante régnant dans la zone traversée, lorsqu'elle(s) est (sont) fournie(s) par un capteur de température extérieure et/ou un capteur d'humidité extérieure solidarisé(s) au véhicule ; - ses moyens de contrôle peuvent être agencés pour modifier une loi d'évolution de la concentration de l'espèce chimique, représentée par une mesure réalisée par le capteur, en fonction de l'étalonnage de ce dernier ; - ses moyens de contrôle peuvent être agencés pour stocker des mesures effectuées par le capteur en correspondance de positions géographiques du véhicule, et pour étalonner le capteur en fonction d'au moins un résultat d'une comparaison entre une première valeur, représentée par une mesure stockée en correspondance d'une position géographique, et une seconde valeur de la concentration de l'espèce chimique dans une zone incluant cette position géographique, lorsque cette seconde valeur devient disponible. L'invention propose également un véhicule, éventuellement de type automobile, et comprenant un habitacle contenant de l'air et un dispositif de surveillance du type de celui présenté ci-avant. L'invention propose également un procédé, dédié à l'étalonnage d'un capteur chargé d'effectuer des mesures représentatives d'une première valeur de la concentration d'au moins une espèce chimique dans un air contenu dans, ou destiné à, un habitacle de véhicule, et comprenant une étape dans laquelle : - on obtient une seconde valeur de la concentration de l'espèce chimique dans une zone traversée par le véhicule auprès d'un service d'information, puis - on compare une première valeur, représentée par une mesure réalisée par le capteur dans cette zone traversée, à la seconde valeur obtenue, et - on étalonne le capteur en fonction au moins du résultat de cette comparaison. Par exemple, on peut modifier une loi d'évolution de la concentration de l'espèce chimique, représentée par une mesure réalisée par le capteur, en fonction de l'étalonnage de ce dernier. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé, sur lequel l'unique figure illustre schématiquement et fonctionnellement une partie d'un exemple de véhicule automobile comprenant un exemple de réalisation d'un dispositif de surveillance selon l'invention. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif DS destiné à surveiller la concentration d'espèce(s) chimique(s) dans un air contenu dans, ou destiné à, un habitacle H de véhicule V, et un procédé d'étalonnage associé. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le véhicule V est de type automobile. Il s'agit par exemple d'une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule. Elle concerne en effet tout type de véhicule comportant au moins un habitacle dans lequel la pollution de l'air doit être surveillée. Par conséquent, elle concerne non seulement les véhicules terrestres, mais également les véhicules maritimes (ou fluviaux) et les aéronefs. On a schématiquement et fonctionnellement représenté sur l'unique figure une partie d'un véhicule automobile V, ici de type voiture, et comprenant un dispositif de surveillance DS selon l'invention. Comme illustré non limitativement sur l'unique figure, un dispositif de surveillance DS, selon l'invention, comprend au moins un capteur CH, des moyens de recherche MR et des moyens de contrôle MC. Le (chaque) capteur CH est chargé d'effectuer des mesures qui sont représentatives d'une première valeur de la concentration d'au moins une espèce chimique dans un air qui est soit contenu dans un habitacle H du véhicule V, soit destiné à un habitacle H du véhicule V, selon le lieu où il est installé. On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur l'unique figure, le dispositif de surveillance DS ne comprend qu'un seul capteur CH installé sous le capot moteur (et donc à l'extérieur de l'habitacle H). Par exemple, ce capteur CH peut être installé dans le conduit (ou à l'entrée du conduit) qui est chargé d'alimenter l'installation de chauffage/climatisation du véhicule V en air extérieur. Dans ce cas, il analyse l'air qui est présent à l'extérieur de l'habitacle H. Mais un capteur CH peut être installé à l'intérieur de l'habitacle H, et peut comprendre une entrée propre à recevoir de l'air issu de l'habitacle H et/ou une entrée propre à recevoir de l'air issu de l'extérieur du véhicule V. Par exemple, le capteur CH peut comporter au moins un élément résistif en technologie MOX (« Metal Oxyde semi-conducteur ») et ayant une résistance variant en fonction de la concentration d'un unique gaz inodore, comme par exemple l'oxyde d'azote (ou NO2) ou l'oxyde de carbone (ou CO), ou odorant, comme par exemple un gaz carboné de type CxHy. De préférence, le capteur CH comporte au moins deux éléments résistifs différents de manière à mesurer des premières valeurs d'au moins deux résistances représentatives des concentrations respectives d'au moins deux gaz différents. Dans l'exemple non limitatif illustré sur l'unique figure, les moyens de recherche MR et les moyens de contrôle MC font partie de moyens de traitement MT du dispositif de surveillance DS qui sont implantés dans un équipement électronique CA du véhicule V. Cet équipement CA est par exemple un calculateur, éventuellement dédié et faisant éventuellement partie du dispositif de surveillance DS. Mais cela n'est pas obligatoire. En effet, les moyens de recherche MR et les moyens de contrôle MC pourraient être implantés dans des équipements différents, mais pouvant dialoguer. Par exemple, les moyens de contrôle MC pourraient faire partie du (d'un) capteur CH. Par conséquent, les moyens de recherche MR et les moyens de contrôle MC peuvent être réalisés sous la forme de modules logiciels (ou informatiques ou encore « software »), ou bien d'une combinaison de circuits électroniques (ou « hardware ») et de modules logiciels. Par ailleurs, dans l'exemple non limitatif illustré sur l'unique figure, l'équipement électronique CA est connecté au capteur CH via une liaison filaire. Mais cette connexion pourrait être non filaire (ou par voie d'ondes), ou bien réalisée indirectement via un réseau de communication, éventuellement multiplexé, du véhicule V et auquel sont connectés, notamment, l'équipement électronique CA et le capteur CH. Les moyens de recherche MR sont agencés pour obtenir une seconde valeur de la concentration d'au moins une espèce chimique dans une zone traversée par le véhicule V, qui est fournie par un service d'information. Ce service d'information est par exemple mis à disposition par une entreprise publique ou privée qui comprend des stations de mesure de la qualité de l'air à proximité de voies de circulation empruntées par les véhicules. Ces mesures sont donc représentatives de la concentration d'au moins une espèce chimique dans les zones où elles sont réalisées et qui sont traversées par des véhicules. Les secondes valeurs qui constituent les résultats de ces mesures et les positions géographiques des endroits où elles ont été mesurées sont transmises par voie d'ondes à un module de communication MCN du véhicule V, soit automatiquement, soit à la demande du dispositif de surveillance DS, et plus précisément de ses moyens de recherche MR. Par conséquent, selon leur configuration les moyens de recherche MR peuvent soit récupérer dans le véhicule V des secondes valeurs et les positions géographiques associées qui ont été transmises au module de communication MCN spontanément et de façon automatisée, soit récupérer des secondes valeurs et les positions géographiques associées auprès du service d'information via le module de communication MCN. Les moyens de contrôle MC sont agencés pour comparer une première valeur, représentée par une mesure réalisée par le capteur CH dans la zone traversée, à la seconde valeur obtenue, et pour étalonner le capteur CH en fonction au moins du résultat de cette comparaison. Grâce à ces mesures extérieures (secondes valeurs de concentration) fournies par un service d'information et communiquées au véhicule V par voie d'ondes, on peut désormais réaliser un étalonnage assez précis du capteur CH, y compris lorsque sa dérive temporelle varie en fonction de la concentration de l'espèce chimique considérée. L'étalonnage peut, par exemple, se faire au moyen d'une régression linéaire ou polynomiale avec le résultat de chaque comparaison, de manière à déterminer les corrections devant être apportées systématiquement, jusqu'à l'étalonnage suivant, aux mesures effectuées par le capteur CH, éventuellement en fonction de la concentration et éventuellement en fonction de l'espèce chimique considérée. Par exemple, on dispose pour chaque capteur CH d'une loi donnant son signal de sortie en fonction de la concentration de gaz. L'étalonnage est alors destiné à recaler cette loi à partir des mesures effectuées par le capteur CH, au moyen d'une régression, par exemple. On notera que lorsque le capteur CH est agencé de manière à mesurer des premières valeurs d'au moins deux résistances représentatives des concentrations respectives d'au moins deux gaz différents, les moyens de contrôle MC sont agencés pour comparer chaque première valeur, représentée par une mesure réalisée par le capteur CH dans la zone traversée, à chaque seconde valeur correspondante fournie par le service d'informations, et pour étalonner le capteur CH en fonction du résultat de chaque comparaison. On notera également que les moyens de contrôle MC peuvent être avantageusement agencés pour étalonner le capteur CH en fonction du résultat de chaque comparaison et d'une mesure d'une température ambiante et/ou d'une mesure d'une humidité ambiante régnant dans la zone traversée par le véhicule V. Cela permet d'obtenir un étalonnage plus précis étant donné que la température ambiante et/ou la mesure d'humidité ambiante peuvent avoir une influence sur les mesures effectuées par le capteur CH, notamment lorsqu'il s'agit de mesures de valeurs de résistance(s). Par exemple, les moyens de recherche MR peuvent être agencés pour obtenir une mesure de température ambiante et/ou une mesure d'humidité ambiante régnant dans la zone traversée par le véhicule V, fournie(s) par le site d'informations et donc transmise(s) par voie d'ondes au véhicule V avec les secondes valeurs associées et les positions géographiques associées. la En variante, les moyens de recherche MR peuvent être agencés pour obtenir une mesure de température ambiante et/ou une mesure d'humidité ambiante régnant dans la zone traversée par le véhicule V, fournie(s) par un capteur de température extérieure et/ou un capteur d'humidité extérieure solidarisé(s) au véhicule V. Ce capteur de température extérieure et/ou ce 15 capteur d'humidité extérieure peu(ven)t soit faire partie du dispositif de surveillance DS, soit appartenir à au moins un autre dispositif embarqué dans le véhicule V. Dans la première alternative, il(s) communique(nt) ses (leurs) mesures au dispositif de surveillance DS, soit directement, soit indirectement, par exemple via le réseau de communication du véhicule V. Dans la seconde 20 alternative, c'est un autre dispositif qui communique ses (leurs) mesures au dispositif de surveillance DS, soit directement, soit indirectement, par exemple via le réseau de communication du véhicule V. De façon optionnelle mais avantageuse, les moyens de contrôle MC peuvent être agencés pour modifier une loi d'évolution de la concentration 25 d'une espèce chimique, qui est représentée par une mesure réalisée par le capteur CH, en fonction de l'étalonnage de ce dernier CH. En d'autres termes, l'étalonnage d'une mesure du capteur CH, comme par exemple une résistance, permet de déterminer la loi de variation de cette mesure, et donc de modifier la loi d'évolution de la concentration de l'espèce chimique 30 correspondante en fonction de cette loi d'évolution de la mesure. On notera que cette modification de la loi d'évolution de la concentration d'une espèce chimique tient compte de la mesure de température ambiante et/ou de la mesure d'humidité ambiante lorsqu'on en dispose. On notera que le dispositif de surveillance DS peut être éventuellement, mais avantageusement, agencé pour différer un étalonnage lorsqu'il ne dispose pas de seconde valeur de concentration. Il peut en effet arriver que le véhicule V circule dans une région où le service d'informations ne dispose pas de station de mesure. Dans ce cas, les moyens de contrôle MC sont agencés pour stocker des mesures effectuées par le capteur CH en correspondance de positions géographiques du véhicule V, et pour étalonner le capteur CH en fonction d'au moins un résultat d'une comparaison entre une première valeur, représentée par une mesure stockée en correspondance io d'une position géographique, et une seconde valeur de la concentration de l'espèce chimique concernée effectuée dans une zone qui inclue cette position géographique, lorsque cette seconde valeur devient disponible. Le stockage des premières valeurs peut se faire dans des moyens de stockage MS du dispositif de surveillance DS, comme illustré non 15 limitativement sur l'unique figure. Ces moyens de stockage MS peuvent, par exemple, se présenter sous la forme d'une mémoire, éventuellement de type logiciel. La position en cours du véhicule V est, par exemple, fournie aux moyens de contrôle MC (par exemple via le réseau de communication) par un 20 système de guidage par satellites qui est embarqué dans le véhicule V. Pour que cette option puisse être mise en oeuvre, le service d'informations peut transmettre au véhicule V par voie d'ondes un ensemble de secondes valeurs avec les positions ou zones géographiques correspondantes (ainsi qu'éventuellement les mesures de température 25 ambiante et/ou les mesures d'humidité ambiante correspondantes), soit automatiquement, soit à la requête des moyens de contrôle MC. Dans ce cas, les moyens de contrôle MC vont rechercher parmi les secondes valeurs reçues celle(s) qui correspond(ent) à une position géographique voisine d'une position géographique stockée en correspondance d'une première valeur. 30 En variante, le service d'informations peut transmettre au véhicule V par voie d'ondes, à la requête des moyens de contrôle MC, au moins une seconde valeur correspondant à une position ou zone géographique requise (ainsi qu'éventuellement la mesure de température ambiante et/ou les mesures d'humidité ambiante correspondantes). Il est important de noter que l'invention peut être considérée sous l'angle d'un procédé d'étalonnage, pouvant être notamment mis en oeuvre au moyen d'un dispositif de surveillance DS du type de celui présenté ci-avant. Les fonctionnalités offertes par la mise en oeuvre du procédé selon l'invention étant identiques à celles offertes par les moyens de traitement MT (moyens de recherche MR et moyens de contrôle MC, ainsi qu'éventuellement moyens de stockage MS) du dispositif de surveillance DS présenté ci-avant, seule la combinaison de fonctionnalités principales offerte par le procédé est présentée ci-après. Ce procédé d'étalonnage comprend une étape dans laquelle on obtient une seconde valeur de la concentration d'au moins une espèce chimique dans une zone traversée par le véhicule V auprès d'un service d'information, puis on compare une première valeur, représentée par une mesure réalisée par le capteur CH dans cette zone traversée, à cette seconde valeur obtenue, et on étalonne le capteur CH en fonction au moins du résultat de cette comparaison. Grâce à l'étalonnage proposé par l'invention, il est désormais possible de réaliser dans les véhicules des mesures absolues fiables, représentatives de concentrations absolues précises, et donc d'améliorer notablement la stratégie d'alimentation de l'habitacle en air non pollué grâce à la comparaison de ces mesures à des seuils prédéfinis. On notera par ailleurs que les concentrations absolues peuvent être également utilisées dans d'autres applications embarquées, et notamment pour signaler aux passagers d'un véhicule le niveau de pollution à l'intérieur et à l'extérieur du véhicule et/ou l'efficacité du système de dépollution embarqué dans le véhicule. REVENDICATIONS1. Dispositif (DS) de surveillance de la concentration d'au moins une espèce chimique dans un air contenu dans, ou destiné à, un habitacle (H) de véhicule (V), ledit dispositif (DS) comprenant au moins un capteur (CH) chargé d'effectuer des mesures représentatives d'une première valeur de la concentration de ladite espèce chimique, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de recherche (MR) agencés pour obtenir une seconde io valeur de la concentration de ladite espèce chimique dans une zone traversée par ledit véhicule (V), fournie par un service d'information, et des moyens de contrôle (MC) agencés pour comparer une première valeur, représentée par une mesure réalisée par ledit capteur (CH) dans ladite zone traversée, à ladite seconde valeur obtenue, et pour étalonner ledit capteur (CH) en fonction au 15 moins du résultat de cette comparaison. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés pour étalonner ledit capteur (CH) en fonction du résultat de ladite comparaison et d'une mesure d'une température ambiante et/ou d'une mesure d'une humidité ambiante régnant dans ladite 20 zone traversée. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de recherche (MR) sont agencés pour obtenir ladite mesure de température ambiante et/ou ladite mesure d'humidité ambiante régnant dans ladite zone traversée, fournie(s) par ledit site d'informations. 25 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens de recherche (MR) sont agencés pour obtenir ladite mesure de température ambiante et/ou ladite mesure d'humidité ambiante régnant dans ladite zone traversée, fournie(s) par un capteur de température extérieure et/ou un capteur d'humidité extérieure solidarisé(s) audit véhicule (V). 30 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés pour modifier une loi d'évolution de la concentration de ladite espèce chimique, représentée par une mesure réalisée par ledit capteur (CH), en fonction dudit étalonnage dece dernier (CH). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que lesdits moyens de contrôle (MC) sont agencés pour stocker des mesures effectuées par ledit capteur (CH) en correspondance de positions géographiques dudit véhicule (V), et pour étalonner ledit capteur (CH) en fonction d'au moins un résultat d'une comparaison entre une première valeur, représentée par une mesure stockée en correspondance d'une position géographique, et une seconde valeur de la concentration de ladite espèce chimique dans une zone incluant ladite position géographique, lorsque cette la seconde valeur devient disponible. 7. Véhicule (V) comprenant un habitacle (H) contenant de l'air, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif de surveillance (DS) selon l'une des revendications précédentes. 8. Véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il est de type 15 automobile. 9. Procédé d'étalonnage d'un capteur (CH) chargé d'effectuer des mesures représentatives d'une première valeur de la concentration d'au moins une espèce chimique dans un air contenu dans, ou destiné à, un habitacle (H) de véhicule (V), caractérisé en ce qu'il comprend une étape 20 dans laquelle on obtient une seconde valeur de la concentration de ladite espèce chimique dans une zone traversée par ledit véhicule (V) auprès d'un service d'information, puis on compare une première valeur, représentée par une mesure réalisée par ledit capteur (CH) dans ladite zone traversée, à ladite seconde valeur obtenue, et on étalonne ledit capteur (CH) en fonction au 25 moins du résultat de cette comparaison. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'on modifie une loi d'évolution de la concentration de ladite espèce chimique, représentée par une mesure réalisée par ledit capteur (CH), en fonction dudit étalonnage de ce dernier (CH). 30