Brevet FR3050841A1 — publié le 20171103

Titre : Procédé et système de pilotage automatique d'au moins un système pilotable équipant un local Domaine technique de l'invention L'invention se situe dans le domaine de la domotique et concerne un procédé et un système de pilotage automatique d'un système ou sous-système pilotable équipant un local qui comporte au moins une pièce. État de la technique La domotique désigne l'ensemble des techniques visant à intégrer à un logement résidentiel (maison, appartement) ou à un bâtiment non résidentiel (immeuble de bureaux, hôpital, bâtiment d'enseignement), des automatismes pour faire fonctionner des systèmes ou sous-systèmes du logement ou du bâtiment, en matière de confort, de sécurité, de gestion de l'énergie, de communication, etc. Un système de domotique permet de piloter de façon automatique différents systèmes ou sous-systèmes d'un local - système de chauffage, système de ventilation, volets roulants, porte de garage, portail d'entrée, prises électriques - en proposant des solutions techniques pour répondre à des besoins de confort, de gestion énergétique (optimisation de l'éclairage, du chauffage et du fonctionnement des appareils électriques), de sécurité (alarme) et de communication (commandes à distance, signaux visuels ou sonores, etc.). Il permet d'optimiser le fonctionnement de ces systèmes et de les adapter au profil des occupants du local en fonction de leur mode de vie et de leurs préférences. Par exemple, le pilotage automatique peut faire fonctionner le système de chauffage uniquement lorsque le local est occupé, ce qui permet de réaliser des économies d'énergie, ou encore pour lancer des appareils électroménagers bruyants (machine à laver, sèche-linge, etc.) lorsque les occupants sont absents ce qui procure un gain en confort. 3050841 2 La détection de l'occupation d'un local peut être basée sur différentes techniques de détection. Le document US2015/0006463 décrit un système de détection de présence dans un local pouvant utiliser tout ou partie des 5 techniques de détection suivantes : détection d'un bruit de fond sur la ligne électrique principale, détection de changements dans le trafic de connexions réseau (par exemple wifi), détection de signaux radio (par exemple de signaux de téléphonie cellulaire), détection de sons, détection infrarouge de chaleur pour détecter des changements rapides de température, détection infrarouge pour 10 détecter de signaux IR émis par des appareils tels que des télécommandes TV, détection d'ultrasons, détection de mouvement, détection de CO2, détection de pression, etc. La détection d'occupation peut toutefois s'avérer complexe à mettre en 15 oeuvre. La présente invention vient améliorer la situation, notamment en proposant un pilotage automatique d'un système équipant un local (chauffage, ventilation, volets roulants, portail, etc.) tenant compte de l'occupation du local, 20 qui soit fiable, efficace et simple à mettre en oeuvre. Objet de l'invention A cet effet, l'invention concerne un procédé de pilotage automatique d'au 25 moins un système pilotable équipant un local comportant au moins une pièce Pi, comprenant les étapes suivantes : - une étape de mesure de paramètres d'activité relatifs à la pièce Pi comportant une sous-étape de détection de mouvement à l'aide d'au moins un détecteur de mouvement installé dans la pièce et une sous- 30 étape de mesure d'une concentration en dioxyde de carbone dans l'air de la pièce Pi ; 3050841 3 - une étape de détermination d'un état d'occupation de la pièce Pi comportant : i. un premier test d'occupation basé sur une détection de mouvement ; 5 ii. et, dans le cas où le premier test d'occupation est négatif, un deuxième test d'occupation basé sur des mesures relatives à la concentration en dioxyde de carbone ; - une étape de détermination d'un état d'activité de la pièce Pi, ledit état pouvant être actif ou inactif, à partir des résultats de l'étape de Io détermination de l'état d'occupation de la pièce Pi ; - une étape de pilotage automatique du système équipant le local en fonction de l'état d'activité déterminé, actif ou inactif, de la pièce Pi. Par les termes « état d'activité », on entend désigner un état qui peut être 15 actif ou inactif. L'état d'activité, actif ou inactif, d'une pièce ou du local dépend, notamment, de son état d'occupation. Selon l'invention, pour déterminer l'état d'occupation de la pièce, on vérifie si elle est occupée ou inoccupée sur la base d'une détection de mouvement, puis, de façon complémentaire, si aucun mouvement n'a été détecté, sur la base d'une analyse de mesures relatives à la 20 concentration en dioxyde de carbone dans l'air de la pièce. Grâce à cela, on détecte de façon rapide et fiable la présence éventuelle d'un ou plusieurs occupants dans la pièce. Dans un mode de réalisation particulier, trois niveaux respectivement 25 haut, intermédiaire et bas de concentration en dioxyde de carbone étant paramétrés pour la pièce Pi, lors du deuxième test d'occupation, on détermine à quel état correspond la concentration en dioxyde de carbone mesurée et : - si la concentration mesurée correspond à un état haut, on détermine que la pièce Pi est occupée ; 30 - si la concentration mesurée correspond à un état bas, on détermine que la pièce Pi est inoccupée ; 3050841 4 - si la concentration mesurée correspond à un état intermédiaire, on réalise un test sur le gradient de concentration en dioxyde de carbone. 5 Avantageusement, les niveaux de concentration en dioxyde de carbone relatifs à une pièce sont paramétrés par une méthode de partionnenement de données, à partir des données mesurées de concentration en dioxyde de carbone dans ladite pièce Pi durant une fenêtre temporelle d'analyse, avantageusement glissante dans le temps. 10 Avantageusement encore, cinq états de gradient de concentration en dioxyde de carbone, comprenant un petit gradient positif, un gradient élevé positif, un gradient nul, un petit gradient négatif, un gradient élevé négatif, étant paramétrés pour la pièce Pi, lors du test sur le gradient de concentration en 15 dioxyde de carbone, on détermine à quel état correspond le gradient de concentration en dioxyde de carbone mesuré à un instant courant et - si le gradient mesuré à l'instant courant est positif et correspond à un état de gradient élevé positif, on détermine que la pièce est occupée ; 20 - si le gradient mesuré à l'instant courant est négatif et correspond à un état de gradient élevé négatif, on détermine que la pièce est inoccupée. Dans un mode de réalisation particulier, les états de gradient de 25 concentration en dioxyde de carbone sont paramétrés pour une pièce par une méthode de partionnenement de données, à partir des données mesurées de gradient de la concentration en dioxyde de carbone dans ladite pièce durant une fenêtre temporelle d'analyse, avantageusement glissante dans le temps. 30 Avantageusement, un premier et un deuxième type de pièce étant définis, - si la pièce est de premier type, on détermine qu'elle est dans un état inactif dans les deux cas i) et ii) suivants : 3050841 5 i) si la détection d'occupation est négative ; ii) si la détection d'occupation est positive, au moins un occupant ayant été détecté dans la pièce, et si on détecte un état de repos de l'occupant et 5 iii) si la pièce est de deuxième type, on détermine qu'elle est dans un état inactif seulement si la détection d'occupation est négative. Ainsi, l'état actif ou inactif d'une pièce dépend non seulement de l'état i.o d'occupation de cette pièce mais également du type de la pièce. Dans un mode de réalisation particulier, on mesure un niveau d'éclairement lumineux dans la pièce et si le niveau d'éclairement lumineux est inférieur à un seuil prédéfini, on détecte un état de repos de l'occupant dans la 15 pièce. La détection d'un état de repos du ou des occupants de la pièce est réalisée sur la base d'une analyse de la luminosité ou du niveau d'éclairement lumineux dans la pièce. 20 Avantageusement, le local comportant une pluralité de pièces, on détermine un état d'activité global du local à partir des états d'activité respectifs des pièces du local, et, lors de l'étape de pilotage, on pilote le système pilotable équipant le local en fonction de l'état d'activité global du local. 25 Dans un mode de réalisation particulier, une étape de prévision d'une période d'activité ou d'inactivité du local à partir de données antérieures relatives à l'état d'activité de la pièce ou du local, et en ce que, lors de l'étape de pilotage, on programme un mode de fonctionnement adapté pendant la période d'activité 30 ou d'inactivité prévue. 3050841 6 Le système pilotable du local peut être l'un au moins des systèmes du groupe comportant un système de chauffage, un système de climatisation, un système de ventilation, une porte de garage, un portail d'entrée, des prises électriques et des volets roulants. 5 L'invention concerne aussi un système de pilotage automatique d'au moins un système pilotable équipant un local comportant au moins une pièce, comprenant des moyens matériels et des moyens logiciels pour mettre en oeuvre les étapes du procédé tel que précédemment défini. 10 Dans une forme de réalisation particulière, le système comprend : - des capteurs de paramètres d'activité relatifs à la pièce comportant au moins un détecteur de mouvement installé dans la pièce et au moins un capteur de concentration en dioxyde de carbone dans l'air de la pièce ; 15 - un module de détermination d'un état d'occupation, occupé ou inoccupé, de la pièce, destiné à exécuter i. un premier test d'occupation basé sur une détection de mouvement ; ii. et, si le premier test d'occupation est négatif, un 20 deuxième test d'occupation basé sur des mesures relatives à la concentration en dioxyde de carbone ; - un module de détermination d'un état d'activité de la pièce, ledit état pouvant être actif ou inactif, à partir des résultats du module de détermination de l'état d'occupation de la pièce ; 25 - un module de pilotage automatique du système pilotable équipant le local en fonction de l'état d'activité déterminé, actif ou inactif, de la pièce. Avantageusement, un premier et un deuxième type de pièce étant définis, le système comprend un module de détection d'un état de repos dans une pièce 30 de premier type occupée et en ce que le module de détermination d'un état d'activité de la pièce est agencé pour : 3050841 7 - si la pièce est de premier type, déterminer qu'elle est dans un état inactif dans les deux cas i) et ii) suivants : i) si la détection d'occupation est négative ; ii) si la détection d'occupation positive, au moins un 5 occupant ayant été détecté dans la pièce, et si un état de repos de l'occupant est détecté et et - si la pièce est de deuxième type, déterminer qu'elle est dans un état inactif seulement si la détection d'occupation est négative. 10 Description sommaire des dessins L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante d'un mode de réalisation particulier du procédé et du système de pilotage de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : 15 - Les figures 1A et 1B représentent un organigramme des étapes du procédé de pilotage, selon un mode de réalisation particulier de l'invention ; - La figure 2 représente un schéma bloc fonctionnement du système de pilotage 100, selon une forme de réalisation particulière de l'invention ; 20 - Les figures 3A à 3D représentent respectivement l'évolution temporelle (sur une période d'environ 36h) des paramètres suivants : o la concentration en CO2 mesurée dans une chambre, o le niveau correspondant de concentration en CO2 dans la chambre, 25 o l'état du gradient de concentration en CO2 dans la chambre, o l'état d'occupation de la chambre. Description détaillée de modes de réalisation particuliers de l'invention 30 Le procédé de pilotage de l'invention vise à piloter de façon automatique un ou plusieurs systèmes pilotables équipant un local, en tenant compte de 3050841 8 l'occupation dans le local. Il est mis en oeuvre par un système de pilotage 100 qui sera décrit plus loin. Le local peut être un logement résidentiel (maison ou appartement) ou un 5 bâtiment non résidentiel (par exemple un immeuble de bureaux, un bâtiment d'enseignement, un hôpital, etc.). Il comporte une ou plusieurs pièces. Le local est équipé d'un ou plusieurs systèmes ou équipements pilotables par le système de pilotage 100, tels qu'un système de chauffage ou de 10 climatisation, un système de ventilation, des volets roulants, des éclairages, un portail d'entrée, un système d'alarme de sécurité, des équipements audio et/ou vidéo, des appareils électroménagers, etc.. Une pièce du local peut être caractérisée par un état d'activité. On définit 15 deux états d'activité : un état « actif » et un état « inactif ». L'état d'activité dépend de l'occupation de la pièce et éventuellement, selon le type de la pièce, du fait que le ou les occupants dans la pièce sont au repos ou en activité, comme cela sera explicité par la suite. 20 Un premier et un deuxième type de pièce sont définis ci-après. Une pièce du premier type est typiquement une chambre à coucher. L'état d'activité d'une pièce de premier type dépend à la fois de l'occupation dans la pièce et, le cas échéant, du niveau d'activité du ou des éventuels occupants de 25 la pièce. Plus précisément, une pièce de premier type est dans un état actif si la pièce est occupée - un ou plusieurs occupants étant présents dans la pièce - et le ou l'un au moins des occupants de la pièce n'est pas au repos. Une pièce de premier type est dans un état inactif dans chacun des deux cas suivants : - la pièce est inoccupée, aucun occupant n'étant présent dans la pièce ; 30 - la pièce est occupée - un ou plusieurs occupants étant présents dans la pièce - et ce ou ces occupants sont au repos (c'est-à-dire qu'ils ne sont pas en activité). 3050841 9 Une pièce du deuxième type est par exemple une pièce de séjour, une salle de bain, une cuisine. L'état d'activité d'une pièce de deuxième type dépend ici uniquement de l'occupation dans la pièce. Plus précisément, une pièce de 5 deuxième type est dans un état actif dans le cas où la pièce est occupée, un ou plusieurs occupants étant présents dans la pièce, et dans un état inactif dans le cas où la pièce est inoccupée, aucun occupant n'étant présent dans la pièce. Un local comportant plusieurs pièces peut lui-même être caractérisé par 10 un état d'activité global qui peut être « actif » ou « inactif ». Dans le mode de réalisation décrit ici, le local est dans un état inactif si les conditions suivantes sont cumulativement satisfaites : - toutes les pièces du premier type du local sont dans un état inactif ; - toutes les pièces du deuxième type du local sont dans un état inactif. 15 On va maintenant décrire, en référence à la figure 1, le procédé de pilotage automatique d'un système pilotable du local, par exemple un système de chauffage, selon un mode particulier de réalisation de l'invention. Le procédé est mis en oeuvre par le système de pilotage 100. 20 Supposons que le local comporte cinq pièces : un séjour P1, une cuisine P2, une salle de bain P3 et deux chambres à coucher P4 et P5. En référence aux figures 1 A et 1B, le procédé comprend une première 25 étape El de mesure de paramètres d'activité relatifs à chacune des pièces Pi avec 1 S3(t) (S3(t) étant le seuil S3 valide à l'instant t), le système de pilotage 100 détermine que la pièce Pi est occupée (un ou plusieurs occupants venant d'entrer dans la pièce Pi) ; - si le gradient mesuré est négatif et correspond à un état de gradient 30 élevé, c'est-à-dire grad 02(t) REVENDICATIONS1. Procédé de pilotage automatique d'au moins un système pilotable équipant un local comportant au moins une pièce (Pi), comprenant les étapes suivantes : - une étape (El) de mesure de paramètres d'activité relatifs à la pièce comportant une sous-étape (E2) de détection de mouvement à l'aide d'au moins un détecteur de mouvement installé dans la pièce et une sous-étape (E3) de mesure d'une concentration en dioxyde de carbone dans l'air de la pièce ; - une étape (E5, E6, E9) de détermination d'un état d'occupation de la pièce (Pi) comportant : i. un premier test d'occupation (E5) basé sur une détection de mouvement ; ii. et, dans le cas où le premier test d'occupation est négatif, un deuxième test d'occupation (E5) basé sur des mesures relatives à la concentration en dioxyde de carbone ; - une étape (E12) de détermination d'un état d'activité de la pièce, ledit état pouvant être actif ou inactif, à partir des résultats de l'étape de détermination de l'état d'occupation de la pièce ; - une étape (E20) de pilotage automatique du système équipant le local en fonction de l'état d'activité déterminé, actif ou inactif, de la pièce (Pi). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, trois niveaux respectivement haut, intermédiaire et bas de concentration en dioxyde de carbone étant paramétrés (E7) pour la pièce (Pi), lors du deuxième test d'occupation (E6), on détermine à quel état correspond la concentration en dioxyde de carbone mesurée et : - si la concentration mesurée correspond à un état haut, on détermine que la pièce Pi est occupée (E61, E9) ; - si la concentration mesurée correspond à un état bas, on détermine que la pièce Pi est inoccupée (E61, E9) ; 3050841 22 - si la concentration mesurée correspond à un état intermédiaire, on réalise un test (E62) sur le gradient de concentration en dioxyde de carbone. 5 3. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les niveaux de concentration en dioxyde de carbone relatifs à une pièce (Pi) sont paramétrés (E7) par une méthode de partionnenement de données, à partir des données mesurées de concentration en dioxyde de carbone dans ladite pièce (Pi) durant une fenêtre temporelle d'analyse, avantageusement glissante dans le temps. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que cinq états de gradient de concentration en dioxyde de carbone, comprenant un petit gradient positif, un gradient élevé positif, un gradient nul, un petit gradient 15 négatif, un gradient élevé négatif, étant paramétrés (E8) pour la pièce (Pi), lors du test (E62) sur le gradient de concentration en dioxyde de carbone, on détermine à quel état correspond le gradient de concentration en dioxyde de carbone mesuré à un instant courant et - si le gradient mesuré à l'instant courant est positif et correspond 20 à un état de gradient élevé positif, on détermine que la pièce est occupée (E62, E9) ; - si le gradient mesuré à l'instant courant est négatif et correspond à un état de gradient élevé négatif, on détermine que la pièce est inoccupée (E62, E9). 25 5. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les états de gradient de concentration en dioxyde de carbone sont paramétrés pour une pièce (Pi) par une méthode de partionnenement de données, à partir des données mesurées de gradient de la concentration en dioxyde de carbone 30 dans ladite pièce durant une fenêtre temporelle d'analyse, avantageusement glissante dans le temps. 3050841 23 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, un premier et un deuxième type de pièce étant définis, - si la pièce est de premier type, on détermine (E12) qu'elle est dans un état inactif dans les deux cas i) et ii) suivants : 5 i) si la détection d'occupation est négative (E9) ; ii) si la détection d'occupation est positive (E9), au moins un occupant ayant été détecté dans la pièce (Pi), et si on détecte (El 1) un état de repos de l'occupant et - si la pièce est de deuxième type, on détermine (E12) qu'elle est 10 dans un état inactif seulement si la détection d'occupation est négative (E9). 7. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'on mesure un niveau d'éclairement lumineux dans la pièce et si le niveau d'éclairement 15 lumineux est inférieur à un seuil prédéfini (El 1), on détecte un état de repos de l'occupant dans la pièce. 8. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, le local comportant une pluralité de pièces, on détermine un état d'activité 20 global du local à partir des états d'activité respectifs des pièces du local, et, lors de l'étape de pilotage (E20), on pilote le système pilotable équipant le local en fonction de l'état d'activité global du local. Procédé selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend 25 une étape de prévision d'une période d'activité ou d'inactivité du local à partir de données antérieures relatives à l'état d'activité de la pièce ou du local, et en ce que, lors de l'étape de pilotage, on programme un mode de fonctionnement adapté pendant la période d'activité ou d'inactivité prévue. 30 10. Procédé selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système pilotable du local est l'un au moins des systèmes du groupe comportant un système de chauffage, un système de climatisatioh, un 3050841 24 système de ventilation, une porte de garage, un portail d'entrée, des prises électriques et des volets roulants. 11. Système de pilotage automatique d'au moins un système pilotable équipant 5 un local comportant au moins une pièce, comprenant des moyens matériels et des moyens logiciels pour mettre en oeuvre les étapes du procédé selon l'une des revendications précédentes. 12. Système selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comprend : - des capteurs (1-3) de paramètres d'activité relatifs à la pièce comportant au moins un détecteur de mouvement installé dans la pièce et au moins un capteur de concentration en dioxyde de carbone dans l'air de la pièce ; 15 - un module (6) de détermination d'un état d'occupation, occupé ou inoccupé, de la pièce, destiné à exécuter i. un premier test d'Pccupation (E61) basé sur une détection de mouvement ; ii. et, si le premier test d'occupation est négatif, un 20 deuxième test d'occupation (E62) basé sur des mesures relatives à la concentration en dioxyde de carbone ; - un module (9) de détermination d'un état d'activité de la pièce, ledit état pouvant être actif ou inactif, à partir des résultats du module de détermination de l'état d'occupation de la pièce ; 25 - un module (10) de pilotage automatique du système pilotable équipant le local en fonction de l'état d'activité déterminé, actif ou inactif, de la pièce. 13. Système selon la revendication précédente, caractérisé en ce que, un premier et un deuxième type de pièce étant définis, il comprend un module 30 (7) de détection d'un état de repos dans une pièce de premier type occupée et en ce que le module (9) de détermination d'un état d'activité de la pièce est agencé pour 3050841 25 - si la pièce est de premier type, déterminer qu'elle est dans un état inactif dans les deux cas i) et ii) suivants : i) si la détection d'occupation est négative ; ii) si la détection d'occupation positive, au moins un occupant ayant été détecté dans la pièce, et si un état de repos de l'occupant est détecté et - si la pièce est de deuxième type, déterminer qu'elle est dans un état inactif seulement si la détection d'occupation est négative.