Brevet FR3113721A1 — publié le 20220304

--------- Dispositif et procédé de présence pour appareil de chauffage Appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, CVC, (1) comprenant un corps (2), l’appareil CVC (1) comprenant en outre au moins un organe de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, CVC, (3) dans le corps (2) et un dispositif de régulation (4) de l’au moins un organe CVC commandé par une interface homme-machine (41), la façade de l’interface homme-machine (41) étant intégrée au corps (2) ou reliée à celui-ci, caractérisé par le fait qu’au moins une partie de ladite façade n’est pas métallique, au moins un capteur de présence par effet Doppler étant disposé sur la partie non métallique de la façade ou derrière celle-ci afin de permettre une détection de présence par effet Doppler, l’au moins un capteur de présence étant relié au dispositif de régulation (4) pour réguler le fonctionnement de l’au moins un organe CVC (3) en fonction de la présence détectée par l’au moins un capteur de présence. Figure à publier avec l’abrégé : Figure 1 Appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation à capacité de détection de présence et procédé de détection de présence La présente invention concerne le domaine du chauffage, de la ventilation et de la climatisation, et porte plus particulièrement sur un appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation, CVC, à capacité de détection de présence et sur un procédé de détection de présence pour un tel appareil CVC. L’efficience énergétique des appareils CVC est une exigence de plus en plus prépondérante. L’une des pistes pour améliorer cette efficience énergétique est de ne faire fonctionner l’appareil CVC que lorsque cela est nécessaire par une détection de présence dans la pièce où est installé l’appareil CVC, cette fonction de détection de présence étant valorisée dans les nouvelles normes énergétiques pour les appareils CVC. A l’heure actuelle, la détection de présence est réalisée par capteur infrarouge passif (PIR pour Passive Infrared) ou par microphone. La détection par capteur infrarouge est généralement réalisée par percement d’un trou en façade de l’appareil CVC, avec les inconvénients suivants : - une esthétique détériorée par le percement en façade, ainsi que des limitations en termes de choix esthétiques en raison de l’obligation du percement de la façade pour offrir un champ de détection au capteur PIR ; - une étanchéité à garantir, des projections d’eau sur la façade de l’appareil CVC pouvant induire des risques en termes de sécurité si l’eau projetée s’introduit dans l’appareil CVC par le percement ; des contraintes d’étanchéité importantes au niveau du percement doivent alors être respectées avec des pièces supplémentaires permettant d’isoler toute la partie électrique du capteur d’une éventuelle projection d’eau ; - une câblerie importante pour raccorder le capteur déporté en façade au reste de la partie électrique de l’appareil CVC, généralement dans une autre partie de l’appareil CVC ; - des pièces supplémentaires, pour assurer une bonne orientation du capteur dans le percement et donc une détection de présence optimale. Ces pièces supplémentaires induisent une augmentation des coûts de fabrication, et demandent des étapes supplémentaires tant pour leur approvisionnement que pour leur montage, ces pièces devant en outre être capables de résister aux fortes contraintes mécaniques rencontrées dans un appareil CVC et ayant donc un coût de revient important. Egalement, la présence de pièces supplémentaires augmente la probabilité de défaillance ou de panne de l’appareil CVC. En outre, il est possible que la détection par capteur PIR ne détecte pas des personnes dans le cas où les personnes restent immobiles avec un léger mouvement, par exemple lors de la lecture d’un livre ou du visionnage d’une vidéo. Enfin, un capteur PIR peut détecter de manière erronée une personne dans une pièce et déclencher un fonctionnement de l’appareil CVC inutile, lorsqu’un animal passe devant le capteur PIR. La détection par microphone a les mêmes inconvénients que ceux indiqués ci-dessus pour la détection par capteur PIR (esthétique, étanchéité, pièces supplémentaires), avec l’inconvénient supplémentaire d’une moins bonne détection, car il est plus difficile de discriminer les sons de personnes dans un environnement sonore, la détection par microphone étant donc moins performante que la détection par capteur PIR. Il existe donc un besoin pour une détection de personne dans un appareil CVC qui ne dégrade pas l’esthétique de l’appareil CVC, et qui soit plus robuste que la détection par capteur PIR ou microphone. La présente invention vise à résoudre ce problème technique et a donc pour objet un appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, CVC, comprenant un corps, l’appareil CVC comprenant en outre au moins un organe de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, CVC, dans le corps et un dispositif de régulation de l’au moins un organe CVC commandé par une interface homme-machine, la façade de l’interface homme-machine étant intégrée au corps ou reliée à celui-ci, caractérisé par le fait qu’au moins une partie de ladite façade n’est pas métallique, au moins un capteur de présence par effet Doppler étant disposé sur la partie non métallique de la façade ou derrière celle-ci afin de permettre une détection de présence par effet Doppler, l’au moins un capteur de présence étant relié au dispositif de régulation pour réguler le fonctionnement de l’au moins un organe CVC en fonction de la présence détectée par l’au moins un capteur de présence. L’interface homme-machine selon l’invention peut être intégrée à l’appareil CVC, ou peut être un module autonome. Elle est alors reliée physiquement à l’appareil CVC par une liaison filaire, ou par reliée par l’intermédiaire d’un liaison sans fil type Wifi, Bluetooth, Zigbee ou protocoles sans fils équivalents. Ainsi, le capteur de présence étant intégré à l’interface homme-machine, aucun percement n’est nécessaire. En outre, le capteur de présence étant intégré à l’IHM, il n’y a plus besoin de pièces ou câbles supplémentaires pour déporter le capteur par rapport à l’interface homme-machine, il n’y a plus de risques de sécurité car la façade de l’appareil CVC n’est pas percée, et du fait du moindre nombre de pièces par rapport à l’état de la technique, le coût et le temps de fabrication sont moins importants et la complexité de fabrication est réduite. L’au moins un capteur de présence par effet Doppler peut par exemple être, mais non exclusivement, le capteur modèle KLC 3 de la société Rfbeam. Un traitement algorithmique des données de l’au moins un capteur permettra de détecter la présence humaine, ce traitement pouvant être réalisé dans l’unité de traitement de l’interface homme machine ou dans une unité de traitement dédiée à l’au moins un capteur. On entend par unité de traitement, de manière non limitative, un composant du type microcontrôleur, microprocesseur, processeur, dispositif de traitement numérique des signaux, DSP, circuit intégré à application spécifique, ASIC, ou matrice prédiffusée programmable, FPGA. L’organe CVC peut être un ou plusieurs parmi un corps de chauffe, un ventilateur, un compresseur. L’invention permet alors une détection de présence humaine, dont l’électronique et la mécanique permettant la détection n’ont aucun impact esthétique sur l’appareil sur lequel il est intégré. La liberté de choix en termes esthétiques pour le produit est alors notablement plus importante que pour l’état antérieur de la technique. En outre, l’absence de percement en façade confère une plus grande sécurité au produit. Enfin, la détection de présence par effet Doppler a montré expérimentalement une plus grande robustesse de détection par rapport aux technologies antérieures. Selon un mode de réalisation, l’au moins un capteur de présence comprend une surface de détection plane dans laquelle est formée au moins une antenne d’émission et une antenne de réception Doppler. Cette configuration permet d’obtenir le plus grand angle de détection. En fonction de la précision de détection souhaitée, le nombre d’antennes d’émission et de réception pourra varier. La détection par Doppler est plus robuste que la détection par capteur PIR ou par microphone. Ainsi, un capteur Doppler pourra détecter une personne immobile qui lit un livre ou regarde une vidéo, ce que ne pourra pas détecter un capteur PIR. Selon un mode de réalisation, l’interface homme-machine est agencée en partie haute du corps en position d’utilisation de l’appareil CVC avec la façade de l’interface homme-machine horizontale, l’au moins un capteur de présence étant disposé de telle sorte que la surface de détection est horizontale, orientée vers l’extérieur du corps. Le capteur Doppler ne détecte ainsi que les mouvements au-dessus de sa surface de détection horizontale, ce qui élimine les fausses détection d’animaux des capteurs PIR. En outre, le capteur Doppler est ainsi dans la partie la moins contrainte thermiquement de l’appareil CVC en fonctionnement. Selon un mode de réalisation, l’interface homme-machine est agencée en partie périphérique du corps en position d’utilisation de l’appareil CVC avec la façade de l’interface homme-machine verticale, l’au moins un capteur de présence étant disposé de telle sorte que la surface de détection est verticale, orientée vers l’extérieur du corps. Le capteur Doppler peut ainsi être placé dans le flux d’air chaud, contrairement à un capteur PIR qui ne peut pas être placé n’importe où et en particulier pas dans le flux d’air chaud. Selon un mode de réalisation, le champ de détection de l’au moins un capteur de présence est un lobe surplombant la surface de détection. La ou les antennes chaque capteur Doppler sont alors configurées pour produire un tel champ en forme de lobe. Le champ de détection du capteur Doppler est ainsi important. Selon un mode de réalisation, le lobe est hémisphérique. Selon un mode de réalisation, l’au moins un capteur de présence comprend une antenne d’émission et une antenne de réception Doppler. La robustesse de détection est ainsi améliorée. Selon un mode de réalisation, l’au moins un capteur de présence est intégré à une carte électronique sur laquelle est implanté ou rapporté le dispositif de régulation. Le coût et le temps de montage sur l’appareil CVC est ainsi fortement réduit, puisque l’intégration du dispositif de régulation est simultanée à celle du capteur Doppler. Selon un mode de réalisation, le corps comprend une face arrière, une face avant et une paroi périphérique entre la face arrière et la face avant, l’interface homme-machine étant formée derrière la face avant. Les faces arrière, avant et la paroi périphérique entre la face arrière et la face avant forment un corps qui renferme l’organe CVC est ses moyens de commande. La position du capteur Doppler est ainsi optimisée pour une détection de mouvement au-dessus de sa surface de détection, et coïncide avec un emplacement naturel pour l’interface homme-machine. L’appareil CVC peut être un radiateur, un convecteur, un sèche-serviette, un climatiseur, un ventilateur. L’invention a également pour objet un procédé de détection de présence pour un appareil CVC tel que décrit ci-dessus, caractérisé par le fait qu’il comprend l’étape consistant à détecter une présence à une hauteur supérieure ou égale à la hauteur de la façade de l’interface homme-machine une fois l’appareil CVC installé. Pour mieux illustrer l’objet de la présente invention, on va maintenant en décrire, à titre illustratif et non limitatif, un mode de réalisation préféré, en liaison avec les dessins annexés. Sur ces dessins : est une vue schématique d’un appareil CVC selon la présente invention. est une vue schématique d’une interface homme-machine de l’appareil CVC de la . est une vue schématique d’un appareil CVC dans une pièce. Si l’on se réfère à la , on peut voir que l’on a représenté un appareil de chauffage, ventilation et/ou climatisation, CVC, 1 selon la présente invention. Tel que représenté schématiquement, l’appareil CVC 1, ici un radiateur, comprend un corps 2, formé par une face avant 21 sensiblement rectangulaire à bords arrondis, une face arrière 22 également sensiblement rectangulaire à bords arrondis, une paroi périphérique 23 entre la face avant 21 et la face arrière 22, le corps 2 renfermant un organe CVC 3 (en trait interrompu sur la car situé à l’intérieur du corps 2), ici un corps de chauffe car dans l’exemple représenté, l’appareil CVC 1 est un radiateur. Les faces avant 21, arrière 22, et la paroi périphérique 23 peuvent être assemblées de toute manière connue de l’homme du métier, telle que par soudage, collage et/ou rivetage, l’invention n’étant pas limitée à cet égard. Egalement, la paroi périphérique 23 peut être obtenue par pliage de l’une de la face avant 21 ou de la face arrière 22 et donc être d’un seul tenant avec celle-ci. Dans beaucoup de cas, pour des raisons de coût et de résistance aux températures induites par l’organe CVC 3, au moins une partie des faces avant 21 et arrière 22 et de la paroi périphérique 23 sera métallique, de type tôle. La face arrière 22 est destinée à être fixée à une paroi ou un mur, de manière bien connue par l’homme du métier. L’ appareil CVC 1 selon la présente invention peut également toutefois être autoportant, monté sur pied et/ou sur roulettes, sans s’éloigner du cadre de la présente invention. Bien que l’appareil CVC 1 représenté sur les Figures soit un radiateur, l’invention n’est pas limitée à cet égard et peut trouver à s’appliquer sur tout appareil CVC, par exemple un radiateur, un climatiseur, un sèche-serviette, un ventilateur, l’invention n’étant pas non plus limitée par la forme schématique représentée pour l’appareil CVC 1, qui peut prendre toute forme, l’invention permettant précisément une plus grande liberté de choix en termes de formes pour l’appareil CVC 1. L’appareil CVC 1 comprend un dispositif de régulation 4 comprenant une interface homme-machine, IHM, 41 située dans un trou 24 formé sur la partie supérieure de la paroi périphérique 23, cette IHM 41 étant décrite plus en détail en . L’invention n’est pas limitée par la position de l’IHM 41 sur le corps 2. Une position alternative pour une IHM 41a est indiquée dans un trou 25 en trait interrompu en partie latérale de la paroi périphérique 23. L’appareil peut également comprendre plusieurs capteurs de présence par effet Doppler en différents emplacements sur l’appareil CVC pour améliorer la précision de détection de présence. Si l’on se réfère maintenant à la , on peut voir que l’on y a représenté une vue de dessus de la partie supérieure de la paroi périphérique 23 de la . L’IHM 41 est constituée d’un écran 5, de boutons 6, 7, 8 et d’un capteur de détection de présence 9 de type Doppler, pouvant comporter une ou plusieurs antennes Doppler, deux antennes Doppler 91, 92 (l’une d’émission, l’autre de réception) étant représentées dans le mode de réalisation non limitatif représenté. L’IHM 41 étant logée dans le trou 24 formé dans la partie supérieure de la paroi périphérique 23, aucune partie métallique n’est en regard. Ainsi, les antennes 91, 92 peuvent fonctionner et être aptes à détecter une présence en utilisant l’effet Doppler. Des composants de traitement de signal, type microcontrôleur, microprocesseur, processeur, dispositif de traitement numérique des signaux, DSP, circuit intégré à application spécifique, ASIC, ou matrice prédiffusée programmable, FPGA, sont intégrés avec l’IHM 41 dans le dispositif de régulation 4, pour traiter les signaux du capteur 9 et contrôler l’organe CVC 3, ainsi que les interactions d’un utilisateur avec l’IHM 41. En pratique, le dispositif de régulation 4, lorsqu’il intègre l’IHM 41, est constitué par une carte de circuits imprimés, PCB, non représentée sur les Figures pour ne pas surcharger le dessin, sur laquelle sont disposés les composants de traitement de signal, les boutons 6, 7 et 8, le capteur Doppler 9 et l’écran 5, cette carte PCB étant reliée électriquement aux organes de commande de l’organe CVC. Sans s’écarter du cadre de la présente invention, des modules de communication à distance peuvent également être présents au sein de l’IHM 41, pour autoriser une communication à distance avec l’appareil CVC 1, par exemple au moyen d’un protocole de type Wifi, Bluetooth ou Zigbee, ou analogues. En utilisation sur la , l’appareil CVC 1 étant dans le mode de réalisation représenté fixé sur un mur 10 d’une pièce P, le capteur Doppler 9 sur l’IHM 41 développe un champ de détection 11 de type sensiblement hémisphérique, permettant de ne détecter un mouvement qu’au-dessus d’une certaine hauteur qui correspond à la hauteur h de l’IHM 41 par rapport au sol, et permettant donc de ne pas actionner l’appareil CVC 1 dans le cas où un animal de hauteur inférieure à la hauteur h entre dans la pièce P. Dans le cadre de la présente invention, il est également envisagé que l’IHM 41 comprenant le capteur Doppler 9 soit indépendant de l’appareil CVC 1, et communique avec celui-ci soit par liaison filaire, soit par liaison sans fil. – Appareil de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, CVC, (1) comprenant un corps (2), l’appareil CVC (1) comprenant en outre au moins un organe de chauffage, de ventilation et/ou de climatisation, CVC, (3) dans le corps (2) et un dispositif de régulation (4) de l’au moins un organe CVC commandé par une interface homme-machine (41), la façade de l’interface homme-machine (41) étant intégrée au corps (2) ou reliée à celui-ci, caractérisé par le fait qu’au moins une partie de ladite façade n’est pas métallique, au moins un capteur de présence par effet Doppler (9) étant disposé sur la partie non métallique de la façade ou derrière celle-ci afin de permettre une détection de présence par effet Doppler, l’au moins un capteur de présence (9) étant relié au dispositif de régulation (4) pour réguler le fonctionnement de l’au moins un organe CVC (3) en fonction de la présence détectée par l’au moins un capteur de présence (9). – Appareil CVC (1) selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l’au moins un capteur de présence (9) comprend une surface de détection plane dans laquelle est formée au moins une antenne d’émission (91) et une antenne de réception (92) Doppler . – Appareil CVC (1) selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l’interface homme-machine (41) est agencée en partie haute du corps (2) en position d’utilisation de l’appareil CVC (1) avec la façade de l’interface homme-machine (41) horizontale, l’au moins un capteur de présence (9) étant disposé de telle sorte que la surface de détection est horizontale, orientée vers l’extérieur du corps (2). – Appareil CVC selon la revendication 2, caractérisé par le fait que l’interface homme-machine (41a) est agencée en partie périphérique du corps (2) en position d’utilisation de l’appareil CVC (1) avec la façade de l’interface homme-machine (41a) verticale, l’au moins un capteur de présence (9) étant disposé de telle sorte que la surface de détection est verticale, orientée vers l’extérieur du corps (2). – Appareil CVC (1) selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé par le fait que le champ de détection de l’au moins un capteur de présence (9) est un lobe surplombant la surface de détection. - Appareil CVC (1) selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le lobe est hémisphérique. – Appareil CVC (1) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que l’au moins un capteur de présence (9) est intégré à une carte électronique sur laquelle est implanté ou rapporté le dispositif de régulation (4). – Appareil CVC (1) selon l’une des revendications 2 et 4 à 7 prises en dépendance de la revendication 2, caractérisé par le fait que le corps (2) comprend une face arrière (22), une face avant (21) et une paroi périphérique (23) entre la face arrière (22) et la face avant (21), l’interface homme-machine (41, 41a) étant formée derrière la face avant (21). – Procédé de détection de présence pour un appareil CVC (1) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait qu’il comprend l’étape consistant à détecter une présence à une hauteur supérieure ou égale à la hauteur de la façade de l’interface homme-machine (41, 41a) une fois l’appareil CVC (1) installé.