Brevet FR3159771A1 — publié le 20250905

L'invention concerne, d’une part, un dispositif de chauffage de l’habitacle d’un véhicule à conduite autonome équipé de sièges (S) formés, respectivement, d’une assise (A), d’un dossier (D) et d’un appui-tête (T) dont les positions angulaire, horizontale et verticale sont réglables, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une source de chaleur (C) intégrée au pavillon (P) et destinée à diffuser un rayonnement thermique réglable en direction des sièges lorsque ceux-ci sont orientés de façon sensiblement horizontale et rehaussée pour permettre aux passagers de s’étendre en position allongée et, d’autre part, un procédé de chauffage associé. Figure de l’abrégé : Figure 4 PROCÉDÉ DE CHAUFFAGE DE L’HABITACLE D’UN VÉHICULE AUTONOME L'invention concerne, de façon générale, le domaine du confort thermique des véhicules automobiles et s’intéresse, plus particulièrement, à un procédé de chauffage de l’habitacle des véhicules à conduite autonome. Les véhicules existants sont équipés d’un système de chauffage, ventilation, climatisation (dit « HVAC ») destiné à établir des températures prédéterminées de l’air dans l’habitacle pour apporter un confort thermique aux occupants du véhicule. En présence d’un air extérieur considéré comme froid (en dessous d’une température inférieure à 15°C), des éléments dits « de confort rapprochés » (appelés aussi ECE) sont activés pour compléter ou se substituer au système HVAC et réchauffer l’environnement direct des occupants au plus près de leurs corps. Ces éléments de confort rapprochés sont généralement des composants fonctionnels déjà présents dans l’habitacle qui sont pourvus, en outre, de moyens de chauffage (par exemple, des résistances à effet joule). Ces éléments sont, notamment, un volant chauffant, des sièges chauffants et/ou des appui-têtes chauffants (ou chauffe-nuque), des accoudoirs chauffants, des panneaux de garniture chauffants situés sur les portes et/ou dans la cave à pied. L’utilisation de ces éléments de confort rapprochés permet de diminuer la consommation énergivore du système HVAC qui est, quant à lui, destiné à réchauffer tout le volume d’air de l’habitacle (soit plusieurs m3) et donc de diminuer la consommation globale d’énergie électrique du véhicule. En conséquence, ces éléments ont pour intérêt d’augmenter l’autonomie des véhicules à motorisation électrique. Toutefois, ces éléments de confort rapproché ne se trouvent pas aujourd’hui sur toutes les surfaces de l’habitacle du véhicule de sorte que le réchauffement de l’air ambiant peut s’avérer insuffisant. Or, ce défaut est critique pour les véhicules à conduite autonome et, en particulier, pour ceux appartenant aux catégories de niveau 4 et supérieures (dites aussi« brain off » et « driver off ») qui ne nécessitent plus l’intervention d’une personne pour assurer la conduite du véhicule. Dans cette configuration, l’espace entourant la place précédemment dédiée au conducteur dans l’habitacle peut être augmenté de façon significative pour qu’il se sente plus à l’aise et puisse exercer différentes activités. La libération de l’espace conducteur s’accompagne généralement de changements importants de l’aménagement de l’habitacle. Ainsi, il est possible de procéder au retrait du volant sous la planche de bord, au retrait du pédalier dans la cave à pieds afin de pouvoir étendre les jambes, au recul du siège ou au pivotement vertical du dossier afin d’offrir une position couchée pour les passagers avant (en cas d’absence de passager arrière). Conjointement, la console centrale est effacée et le siège du conducteur est pivoté pour se mettre en regard du siège du passager avant en mode salon. Toutefois, dans une telle configuration et par climat froid, les passagers ne bénéficient plus d’un confort thermique optimal, surtout si les sièges sont reculés et que leur dossier est fortement incliné vers l’arrière pour offrir un moyen de couchage. L’invention a consisté à chercher une solution pour apporter le confort thermique optimal aux occupants d’un véhicule électrique dont le mode d’autonomie niveau 4 activé ou désactivé tout en cherchant à préserver l’autonomie de ce véhicule. Le brevet US11772706B2 décrit un système de chauffage radiant de l’habitacle d’un véhicule automobile à partir du toit avec une intensité différenciée par zones de l’habitacle. Toutefois, l’utilisation d’une zone du toit comme source de chaleur rayonnant dans l’habitacle ne convient pas pour un véhicule classique du fait que la proximité entre le pavillon et la tête des passagers assis génère une surchauffe et un inconfort. Dans ces conditions, il ne peut être envisagé de profiter de la surface potentielle la plus importante de l’habitacle pour y intéger des éléments chauffants de confort rapproché sans adapter l’aménagement structurel de l’habitacle. En outre, pour un véhicule autonome, lorsque les dossiers des sièges sont rabattus, la zone du pavillon est alors, dans ce cas, trop éloignée des passagers en position couchée, ce qui ne permet pas d’obtenir un confort thermique optimal, notamment, en présence d’un climat froid et de nuit. Dans ce contexte, l'invention a cherché une solution technique simple et efficace destinée à résoudre les problèmes soulevés par les dispositifs et procédés connus de chauffage et, permettant, notamment, de réaliser un confort thermique optimal dans l’habitacle des véhicules automobiles en mode de conduite autonome de niveau 4 et supérieur lorsque les passagers sont en position allongée. Ce but est atteint, selon l’invention, au moyen d’un dispositif de chauffage de l’habitacle d’un véhicule à conduite autonome équipé de sièges formés, respectivement, d’une assise, d’un dossier et d’un appui-tête dont les positions angulaire, horizontale et verticale sont réglables, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une source de chaleur intégrée au pavillon et destinée à diffuser un rayonnement thermique réglable en direction des sièges lorsque ceux-ci sont orientés de façon sensiblement horizontale et rehaussée pour permettre aux passagers de s’étendre en position allongée. Selon une variante de réalisation avantageuse du dispositif de chauffage de l’invention, la source de chaleur comprend plusieurs éléments de chauffage produisant des températures différentes en fonction de la position relative des sièges. De préférence, la source de chaleur comprend trois éléments de chauffage produisant des températures respectivement décroissantes de l’assise au dossier et à l’appui-tête. Selon une caractéristique avantageuse du dispositif de chauffage de l’invention, la source de chaleur est raccordée et alimentée par le circuit électrique du véhicule. Un autre objet de l’invention est un procédé de chauffage de l’habitacle d’un véhicule autonome au moyen d’un dispositif tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu’on règle la température diffusée par la source de chaleur de façon à tenir compte du besoin de confort thermique des différentes parties du corps des passagers. De préférence, on règle la température diffusée par la source de chaleur en fonction de la hauteur de l’assise et des inclinaisons du dossier et de l’appui-tête. Selon un premier mode de mise en œuvre spécifique du procédé de chauffage de l’invention, la température diffusée par la source de chaleur varie entre au moins 30°C vis à vis de l’appui-tête et au plus 80°C à l’extrémité la plus basse de l’assise. Selon un autre mode de mise en œuvre du procédé de chauffage de l’invention, la source de chaleur est activée automatiquement si le véhicule est en mode de conduite autonome de niveau 4 ou supérieur avec les sièges en position rehaussée et allongée et si la température extérieure est inférieure à 15°C. Avantageusement, l’activation et le réglage de la source de chaleur sont effectués conjointement au réglage de la position et de l’orientation des sièges afin d’optimiser le confort thermique des passagers. Encore un autre objet de l’invention est un véhicule automobile à conduite autonome équipé d’un dispositif tel que défini ci-dessus pour le chauffage de l’habitacle. Dans son aspect le plus général, l’invention propose un dispositif et un procédé intelligents et ergonomiques apportant une solution technique perfectionnée à la problématique du confort thermique des passagers dans l’habitacle d’un véhicule automobile en situation de conduite autonome de niveau 4 ou supérieur. Toutefois, le dispositif et le procédé de chauffage de l’invention peuvent aussi s’appliquer à un véhicule autonome de niveau inférieur à 4 à l’arrêt ou à un véhicule classique à motorisation électrique dans lequel l’aménagement intérieur permet la diffusion de la chaleur à partir du pavillon sans générer d’inconfort aux passagers. Grâce au mode sélectif de chauffage offert par le dispositif de l’invention, les besoins physiologiques des différentes parties du corps des passagers sont satisfaits, en particulier, lorsque ceux-ci sont en position allongée. Enfin, le dispositif de l’invention peut être installé sur le pavillon des véhicules électriques à conduite autonome en bénéficiant d’une grande surface de rayonnement calorifique tout en préservant leur autonomie. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description qui va suivre, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : FIG. 1 est une vue de côté schématique de l’habitacle d’un véhicule automobile à conduite autonome en situation de niveau 4 ou supérieur lors de la phase initiale de réglage de la position du siège conducteur. FIG. 2 est une vue de côté schématique de l’habitacle de la FIG. 1 lors de la phase de réglage de l’orientation du dossier du siège conducteur. FIG. 3 est une vue de côté schématique de l’habitacle de la FIG. 1 lors de la phase suivante de réglage de la hauteur du siège conducteur. FIG. 4 est une vue de côté schématique de l’habitacle de la FIG. 1 lors de la mise en œuvre du procédé de chauffage de l’invention avec un passager en position allongée sur le siège conducteur. Naturellement, le mode de réalisation du dispositif de chauffage de l’invention décrit ci-après et illustré par les figures n’est donné qu'à titre d’exemple non limitatif. Il est explicitement prévu dans le cadre de l’invention que l'on puisse proposer et combiner entre eux différents modes pour en proposer d'autres. L’invention concerne le domaine général du chauffage des véhicules automobiles et s’intéresse, plus particulièrement, au confort thermique de l’habitacle des véhicules à conduite autonome. Les véhicules à conduite autonome appartenant aux catégories de niveau 4 et supérieures (dites aussi« brain off » et « driver off ») ne nécessitent plus l’intervention d’une personne pour assurer la conduite du véhicule. Dans cette configuration, l’espace entourant la place précédemment dédiée au conducteur dans l’habitacle et, le cas échéant également celle des autres passagers, peut être augmenté de façon significative pour l’exercice de différentes activités. Ainsi, la libération de l’espace conducteur s’accompagne généralement de changements importants de l’aménagement de l’habitacle. Ces modifications peuvent être, notamment, le retrait du volant V sous la planche de bord, le retrait du pédalier dans la cave à pieds afin de pouvoir étendre les jambes, le recul du siège S, comme illustré sur la FIG. 1 , le basculement vertical du dossier D avec son appui-tête T, comme illustré sur la FIG. 2 et le déplacement vertical de l’assise A, comme illustré par la FIG. 3 . Subsidiairement, la console centrale peut être effacée et le siège du conducteur pivoté pour se mettre en regard du siège du passager avant en mode salon. Ces adaptations des positions angulaire, horizontale et verticale des différentes parties du siège S permettent aussi d’offrir une position couchée pour les passagers avant (en cas d’absence de passager arrière). Toutefois, dans une telle configuration et lorsque la température extérieure est froide, les passagers ne bénéficient plus d’un confort thermique optimal, surtout en position couchée et de nuit. L’invention a pour objectif d’améliorer le confort thermique des passagers dans une telle configuration en intégrant une source de chaleur C dans le pavillon P du véhicule. Cette source de chaleur diffuse un rayonnement thermique réglable en direction des sièges S lorsque ceux-ci sont orientés de façon sensiblement horizontale et rehaussée et donc en vis-à-vis immédiat des passagers allongés sur leur siège formant alors une couchette, comme illustré par la FIG. 4 . La source de chaleur C est, de préférence, alimentée par le circuit électrique du véhicule et comprend plusieurs éléments de chauffage et ici trois éléments C1, C2, C3. Ces trois éléments produisent des températures différentes en fonction de leur position relativement au siège S et donc au passager. Dans la variante représentée ici sur les figures, les éléments chauffants C1, C2 et C3 produisent des températures respectivement décroissantes de l’assise A au dossier D et à l’appui-tête T. Le procédé de chauffage de l’invention consiste à régler la température diffusée par les éléments C1, C2 et C3 de la source de chaleur C de façon à tenir compte du besoin de confort thermique des différentes parties du corps des passagers allongés sur les sièges S. Plus précisément, les températures diffusées par chacun des éléments de la source de chaleur C sont réglées en fonction de la hauteur de l’assise A et des inclinaisons du dossier D et de l’appui-tête T et donc de la distance séparant le pavillon P des différentes parties du corps. Ces températures varient entre 30°C et 40°C pour l‘élément C1 situé en à vis de l’appui-tête et jusqu’à au plus 80°C pour l’élément C3 situé en face de la partie la plus basse de l’assise A où se trouvent les pieds du passager qui réclament une température plus élevée. Il est prévu une valeur moyenne de 60°C pour l’élément C2 situé en regard du dossier D sur lequel repose le dos ou le torse du passager. Dans le cas où l’inclinaison du dossier D est faible, la température diffusée par l’élément C1 dans la zone de l’appui-tête T sera de 30°C au lieu de 40°C si le dossier D s’étend dans le plan horizontal car la tête se trouve alors plus éloignée du pavillon. Avantageusement, l’activation et le réglage de la source de chaleur C sont effectués conjointement au réglage de la position et de l’orientation des sièges S afin d’optimiser le confort thermique des passagers. Ce réglage est, de préférence, piloté par des capteurs de température de l’air extérieur et de l’air ambiant dans l’habitacle associés à un logiciel, le cas échéant, en prenant en compte les souhaits des passagers. La source de chaleur C est activée automatiquement si le véhicule est en mode de conduite autonome de niveau 4 ou supérieur avec les sièges S en position rehaussée et allongée et si la température extérieure est inférieure à 15°C. Mais il est également possible, selon une variante de mise en œuvre du procédé de l’invention, de prévoir que l’activation de la source de chaleur soit commandée directement par les passagers. Dispositif de chauffage de l’habitacle d’un véhicule à conduite autonome équipé de sièges (S) formés, respectivement, d’une assise (A), d’un dossier (D) et d’un appui-tête (T) dont les positions angulaire, horizontale et verticale sont réglables, caractérisé en ce qu’il comprend au moins une source de chaleur (C) intégrée au pavillon (P) et destinée à diffuser un rayonnement thermique réglable en direction des sièges lorsque ceux-ci sont orientés de façon sensiblement horizontale et rehaussée pour permettre aux passagers de s’étendre en position allongée. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite source de chaleur (C) comprend plusieurs éléments de chauffage produisant des températures différentes en fonction de la position relative des sièges (S). Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite source de chaleur (C) comprend trois éléments de chauffage (C1, C2, C3) produisant des températures respectivement décroissantes de l’assise (A) au dossier (D) et à l’appui-tête (T). Dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la source de chaleur (C) est raccordée et alimentée par le circuit électrique du véhicule. Procédé de chauffage de l’habitacle d’un véhicule autonome au moyen d’un dispositif selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’on règle la température diffusée par la source de chaleur (C) de façon à tenir compte du besoin de confort thermique des différentes parties du corps des passagers. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu’on règle la température diffusée par la source de chaleur (C) en fonction de la hauteur de l’assise (A) et des inclinaisons du dossier (D) et de l’appui-tête (T). Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que la température diffusée par la source de chaleur (C) varie entre au moins 30°C vis à vis de l’appui-tête (T) et au plus 80°C à l’extrémité la plus basse de l’assise (A). Procédé selon l’une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la source de chaleur (C) est activée automatiquement si le véhicule est en mode de conduite autonome de niveau 4 ou supérieur avec les sièges (S) en position rehaussée et allongée et si la température extérieure est inférieure à 15°C. Procédé selon l’une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que l’activation et le réglage de la source de chaleur (C) sont effectués conjointement au réglage de la position et de l’orientation des sièges (S) afin d’optimiser le confort thermique des passagers. Véhicule automobile à conduite autonome équipée d’un dispositif de chauffage de l’habitacle selon l’une des revendications 1 à 4.