INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le circuit fluidique fermé comporte essentiellement un module actif 5 d’échange thermique, un système d’échange thermique avec le corps humain, ledit système d’échange thermique comportant au moins un module d’échange thermique 6 apte à être placé en regard de la zone Z1 définie du corps humain, et une micro pompe 7 commandée par les moyens de contrôle 3 pour permettre la circulation du liquide dans le circuit fluidique fermé dans le sens des flèches en traits gras. On verra dans la suite que chacun du module actif 5 et du module d’échange thermique 6 comporte une cavité de passage du liquide en série dans le circuit fluidique fermé. Le circuit fluidique fermé comporte en outre une pluralité de conduits flexibles 8 qui relient chaque cavité du module actif 5 d’échange thermique d’une part, et du module d’échange thermique 6 d’autre part, et la micro pompe 7 en série dans le circuit fluidique fermé. Dans l’exemple non limitatif de la , ces conduits flexibles 8 sont au nombre de trois, un premier conduit flexible reliant une sortie 7a de la micro pompe 7 à une entrée 6a d’une cavité de passage de liquide comprise dans le module d’échange thermique 6, un deuxième conduit flexible reliant une sortie 6b de la cavité de passage de liquide comprise dans le module d’échange thermique 6 à une entrée 5a d’une cavité de passage de liquide comprise dans le module actif 5 d’échange thermique, et un troisième conduit flexible reliant une sortie 5b de la cavité de passage de liquide comprise dans le module actif 5 d’échange thermique à une entrée 7b de la micro pompe 7.
Comme on l’aura compris, selon la polarisation du courant d’alimentation envoyé par les moyens de contrôle 3 et reçu par le module Peltier 5d, la face 5f peut être utilisée comme côté chaud, auquel cas elle va permettre de réchauffer le liquide circulant dans la cavité, ou comme côté froid, auquel cas elle va permettre de refroidir le liquide circulant dans la cavité. Comme la face 5f est en contact direct avec le liquide circulant dans la cavité, il n’existe aucune résistance thermique entre le liquide et le module Peltier 5d, ce qui améliore avantageusement l’échange de l’énergie calorifique.
Dans le mode de réalisation non limitatif illustré sur la , le module actif 5 comporte enfin un ventilateur 5k positionné sur l’autre des deux faces planes du module Peltier 5d (la face 5e dans l’exemple représenté). Le rôle de ce ventilateur 5k est de refroidir la face 5e du module Peltier 5d en évacuant la chaleur vers l’extérieur lorsque cette face 5e constitue le côté chaud du module Peltier 5d, ou au contraire de réchauffer cette face 5e lorsqu’elle constitue le côté froid du module Peltier 5d en récupérant la chaleur de l’extérieur.
En référence à la , le module d’échange thermique 6 est, dans ce premier mode de réalisation de l’invention, un simple échangeur thermique passif dont les parois internes délimitent une cavité de passage du liquide, et dont une paroi externe est apte à être positionnée en regard de la zone Z1 définie du corps humain. La forme de cet échangeur thermique passif dépend du type de la zone Z1 considérée. La zone Z1 d’interface avec le corps humain est choisie de façon à correspondre à une zone du corps à plus forte génération de chaleur. Cette zone Z1 peut ainsi correspondre aux aisselles ou à la partie haute du torse humain, correspondant à la poitrine L’échangeur thermique passif 6 illustré sur la est de forme générale allongée et plate, particulièrement adaptée pour être positionnée en regard du torse humain. Les dimensions de l’échangeur 6 sont par exemple d’environ 200mm en longueur, d’environ 30mm en largeur, et d’environ 5mm en épaisseur. L’échangeur thermique passif 6 comporte également l’entrée 6a et la sortie 6b de la cavité de passage de fluide formée par l’échangeur, de préférence placées aux deux extrémités. Entre l’entrée 6a et la sortie 6b, l’intérieur de l’échangeur thermique passif est divisé en une pluralité de sections de passage parallèles 6c (par exemple au nombre de 8 sur la vue (b) en coupe selon un plan parallèle à l’axe du l’échangeur de la ) ce qui permet de distribuer le liquide passant à l’intérieur de cet échangeur, d’augmenter la surface d’échange et améliorer en conséquence l’efficacité de l’échange thermique de cet échangeur 6 avec la zone Z1. L’échangeur thermique passif 6 est de préférence réalisé en une pièce monobloc, obtenue par exemple en impression 3D en utilisant du PolyFlexTM TPU95 comme matériau d’impression. La pièce obtenue est ainsi suffisamment flexible pour s’adapter à la surface non plane de la zone Z1.
De retour sur la , le capteur 2 de mesure de température est apte à délivrer une mesure représentative de la température du liquide en sortie du module actif 5 d’échange thermique. Le capteur 2 est de préférence situé en interface d’un des conduits flexibles 8, de préférence entre la sortie 5b du module actif 5 et l’entrée 7b de la micro pompe 7. Les conduits flexibles 8 sont de préférence réalisés sous forme de tubes flexibles en silicone flexible et PVC. Le diamètre choisi pour les conduits flexibles dépend de l’application envisagée. Pour l’intégration du système 1 dans la doublure d’un haut de vêtement, on peut choisir par exemple un tube de diamètre interne d’environ 3mm et de diamètre externe d’environ 4mm. Les conduits flexibles 8 permettent avantageusement d’accommoder la variation de volume de liquide dans le circuit fluidique fermé due à une variation de la température du liquide. Les moyens d’alimentation électrique 4 sont reliés électriquement aux moyens de contrôle 3, à la micro-pompe 7 et au ventilateur 5k pour les alimenter. Les moyens de contrôle 3 sont en outre reliés au capteur de mesure 2 pour recevoir la mesure, ainsi qu’à la micro-pompe 7, au module Peltier 5d et au ventilateur 5k pour piloter leur fonctionnement. A noter que, sur l’exemple non limitatif de la , les moyens de contrôle 3 et les moyens d’alimentation électrique 4 sont montrés comme étant regroupés sur un même élément, par exemple une même carte de circuit imprimé 9. En variante, les moyens de contrôle 3 et les moyens d’alimentation électrique 4 peuvent être séparés, de manière à pouvoir les placer à deux endroits distincts (par exemple au niveau de deux poches séparées d’un haut de vêtement intégrant dans sa doublure le système portatif de contrôle thermique 1).
Enfin, conformément à l’invention, les moyens de contrôle 3 sont configurés pour délivrer automatiquement au module Peltier 5d du module actif 5 d’échange thermique une tension de commande variable en fonction de la mesure délivrée par le capteur 2 de mesure de manière à réduire un écart entre la mesure et une température de consigne prédéfinie. Autrement dit, le système 1 adapte sa puissance de refroidissement/réchauffage de façon à atteindre la température de consigne souhaitée. La température de consigne peut être avantageusement saisie par l’utilisateur du système 1 au moyen d’une interface homme-machine (non représentée). L’interface homme-machine peut être un potentiomètre de réglage connecté sur la carte de circuit imprimé 9. En variante, on peut prévoir de développer une application spécifique à charger sur un téléphone mobile, avec une interface graphique s’affichant sur l’écran du téléphone mobile sur laquelle l’utilisateur peut choisir au moins une température de consigne. Dans ce cas, le système doit disposer d’un moyen de réception (non représenté) afin de recevoir, via une liaison de communication sans fil, la température de consigne choisie par l’utilisateur. Dans tous les cas, la température de consigne peut être choisie avantageusement dans une plage de températures allant de 15°C à 45°C, sachant qu’une température d’interface optimale moyenne pour le confort humain se situe généralement aux alentours de 22°C. La température de consigne sélectionnée est mémorisée pour permettre au moyen de contrôle 3 d’asservir la température mesurée par le capteur 2 à la température de consigne.
Le fonctionnement du système 1 qui vient d’être décrit lorsque le circuit fluidique est rempli avec un liquide à pression ambiante est le suivant, selon que la température mesurée par le capteur 2 est supérieure ou inférieure à une température de consigne donnée :
Cas 1 : Mesure de température supérieure à la température de consigne : Les moyens de contrôle 3 génèrent dans ce cas une tension de commande permettant d’obtenir une polarisation du courant d’alimentation reçu par le module Peltier 5d telle que la face 5f en contact direct avec le liquide devient le côté froid alors que l’autre face 5e devient le côté chaud. Le liquide circulant dans la cavité correspondant va donc être refroidi avant de revenir sur la micro pompe 7, puis dans la cavité de passage formée par l’échangeur thermique passif 6. La zone Z1 du corps au regard de laquelle l’échangeur thermique passif est située va donc être également refroidie. Par ailleurs, les moyens de contrôle 3 activent également le ventilateur 5k de manière à refroidir la face 5e formant le côté chaud du module Peltier 5d, et évacuer la chaleur vers l’extérieur. Les échanges thermiques opérés dans ce cas sont symbolisés sur la par les flèches en trait plein.
Cas 2 : Mesure de température inférieure à la température de consigne : Les moyens de contrôle 3 génèrent dans ce cas une tension de commande permettant d’obtenir une polarisation du courant d’alimentation inversée par rapport au cas 1. La face 5f en contact direct avec le liquide devient le côté chaud alors que l’autre face 5e devient le côté froid. Le liquide circulant dans la cavité correspondant va donc être réchauffé avant de revenir sur la micro pompe 7, puis dans la cavité de passage formée par l’échangeur thermique passif 6. La zone Z1 du corps au regard de laquelle l’échangeur thermique passif est située va donc être également réchauffée. Par ailleurs, les moyens de contrôle 3 activent également le ventilateur 5k de manière à réchauffer la face 5e formant le côté chaud du module Peltier 5d, et récupérer de la chaleur depuis l’extérieur. Les échanges thermiques opérés dans ce cas sont symbolisés sur la par les flèches en traits interrompus.
Le système 1 précédent fonctionne de manière similaire lorsque le liquide dans le circuit fermé est à une pression subatmosphérique (par exemple égale à 0,025 Bar) avec néanmoins les différences suivantes : Lorsque le module Peltier 5d est activé de manière à ce que la face 5f en contact avec le liquide devienne le côté chaud, le liquide circulant dans la cavité de passage va bouillir. Ce comportement diphasique améliore encore l’efficacité de l’échange thermique entre la face 5f du module Peltier 5d et le liquide. Dans ce cas néanmoins, les moyens de contrôle 3 désactivent de préférence ponctuellement la micro pompe 7 de manière à éviter d’entraîner la vapeur produite dans la micro pompe 7. La circulation du liquide reste néanmoins assurée par la différence de densité entre la phase liquide et la phase vapeur : ainsi, la vapeur produite en bas du système (au niveau du module Peltier 5d) remonte par différence de densité et condense dans la partie du circuit correspondant à l’échangeur thermique passif 6. L’eau condensée se dirige vers le bas et le circuit recommence.
Dans l’exemple illustré, un module vibrant, ici un exciteur 63 (ou excitateur ou vibrateur ou dispositif vibreur, de l’anglais « exciter ») haptique est reçu dans chaque renfoncement 59 . Un tel exciteur 63 haptique peut avoir une fonction de massage d’un occupant du siège. Alternativement ou au surplus, un tel exciteur 63 haptique peut avoir une fonction d’avertisseur pour l’occupant du siège. Selon encore une autre variante, un tel exciteur 63 haptique peut être mis en œuvre pour vibrer en harmonie avec de la musique jouée dans le véhicule automobile, par un dispositif HI-FI du véhicule automobile. Dans tous les cas, il est recherché que les vibrations émises par un tel exciteur 63 haptique soient perçues par l’occupant du siège 11 , mais, de préférence, que ces vibrations se propagent le moins possible à la coque 46 voire à l’armature de dossier 17 et/ou à l’armature d’assise 14 .
Comme illustré à la , chaque exciteur 63 comporte un châssis 64 , un élément vibrant 65 et des moyens, non représentés, de mise en vibration de l’élément vibrant 65 . Les moyens de mise en vibration de l’élément vibrant 65 sont accessibles à l’Homme de l’art. Ces moyens peuvent notamment comprendre une bobine pour mettre en vibration un corps vibrant dans l’élément vibrant, en un matériau magnétique ou solidaire d’un piston en un matériau magnétique. Les vibrations de chaque exciteur 63 sont avantageusement dirigées essentiellement selon la direction d’un axe médian de l’exciteur 63 considéré, correspondant ici sensiblement à la direction longitudinale X du siège de véhicule 11 .
Chaque exciteur 63 est dépourvu de toute membrane vibrante. Chaque exciteur 63 est ainsi à distinguer d’un haut-parleur en ce que chaque exciteur 63 vise avant tout à transmettre des vibrations (ou bruit solidien) à l’occupant du siège de véhicule, plutôt que du son (bruit aérien). Les vibrations de chaque exciteur 63 peuvent notamment être dans une gamme de fréquences qui n’est pas audible. Les fréquences des vibrations des exciteurs 63 peuvent notamment être à l’extérieur de la gamme 20 Hz à 20 kHz.
Alternativement ou au surplus, l’élément vibrant 65 peut avoir une forme telle que ces trois dimensions sont sensiblement de même ordre de grandeur. Notamment, une dimension de l’élément vibrant 65 , mesurée selon la direction de l’axe médian de l’exciteur 63 , n’est pas cent fois inférieure, de préférence dix fois inférieure, aux autres dimensions de l’élément vibrant 65, mesurées dans un plan perpendiculaire à l’axe médian de l’exciteur 63 .
Enfin, l’exciteur 63 est dépourvu d’hélice tournante. Chaque exciteur 63 est ainsi à distinguer d’un ventilateur.
L’élément vibrant 65 est ici de forme sensiblement cylindrique, de section circulaire et d’axe l’axe médian de l’exciteur 63 . L’élément vibrant 65 est fixé au châssis 64 , notamment par emboîtage élastique.
L’élément vibrant 65 est reçu dans une portion cylindrique complémentaire du châssis 64 . La portion cylindrique peut être bouchée, en tout ou partie, sur sa face opposée à sa face destinée à être orientée vers un occupant du siège de véhicule 11 . La portion cylindrique du châssis 64 est d’axe l’axe médian de l’exciteur 63 .
Le châssis 64 de chaque exciteur 63 comprend, outre cette portion cylindrique, trois pattes. Chacune des trois pattes peut avoir la forme d’une lame sensiblement rectangulaire. Les pattes sont ici régulièrement réparties autour de l’axe médian de l’exciteur 63 . Chaque patte s’étend principalement selon une direction radiale, par rapport à l’axe médian de l’exciteur 63 . Ainsi, une première extrémité longitudinale de chaque patte est ici solidaire de la portion cylindrique du châssis 64 . Chaque patte comporte, à une deuxième extrémité longitudinale, opposée à la première extrémité longitudinale, un trou pour permettre la fixation de l’exciteur 63 dans un renfoncement 59 par vissage de vis 66 dans des trous formés à l’intérieur des reliefs saillants 62 .
Chaque exciteur 63 est fixé à la coque 46 en au moins trois points, de préférence en exactement trois points, de préférence encore en exactement trois points régulièrement répartis autour de l’axe médian de l’exciteur 63 . En chaque point, un élément amortissant des vibrations de l’exciteur 63 peut être mis en œuvre, afin de limiter voire d’empêcher la propagation des vibrations émises par l’exciteur 63 vers la coque 46 .
D’autres dispositifs peuvent être reçus dans chacun des renfoncements 59 , notamment : - un autre module vibrant, comme un haut-parleur par exemple ; - un module chauffant ; et - un module aéraulique, notamment un module de ventilation, un module massant comportant des poches gonflables ou un dispositif de support lombaire comportant au moins une poche gonflable.
La réalisation des renfoncements 59 sur la coque 46 peut avoir tendance à renforcer la coque 56 , ce qui peut limiter la flexibilité de la coque 56 au voisinage des renfoncements 59 et nuire au confort de l’occupant du siège 11 .
Pour limiter ce phénomène, la première paroi 60 de chaque renfoncement 59 peut former, avec la paroi de la coque 46 voisine, à l’extérieur du renfoncement 59 , vue en coupe, un angle dont le rayon de courbure est compris entre 3 mm, de préférence 3,5 mm, et 6 mm, de préférence 5 mm.
Par ailleurs, les fentes 56 , 57 , 58 peuvent être réalisées de manière à adapter au mieux la flexibilité de la coque 46 aux différentes zones de support ou non de l’occupant du siège de véhicule 11 . Ainsi, des premières fentes 56 sont sensiblement rectilignes et s’étendent entièrement à l’extérieur des renfoncements 59 , sensiblement selon la direction transversale Y du siège de véhicule 11 . Des deuxièmes fentes 57 présentent des portions courbes, pour éviter les renfoncements 59 . Enfin, des troisièmes fentes 58 s’étendent au moins partiellement à l’intérieur des renfoncements 59 , notamment sur la première paroi 60 , voire jusque sur la deuxième paroi 61 . De préférence, la portion des troisièmes fentes 58 s’étendant sur la première paroi 60 s’étend selon la direction d’une génératrice de la première paroi 60 . Les parois 60 , 61 des renfoncements 59 peuvent ainsi présenter une certaine flexibilité également.
Également pour adapter la flexibilité de la coque 46 , cette dernière présente des reliefs de renfort 66 au voisinage de ses côtés latéraux, où la coque 46 peut être fixée à des modules latéraux de maintien en position dans le siège de véhicule 11 , de l’occupant. Ces modules sont avantageusement plus rigides que la coque 46 , notamment, afin d’assurer le maintien en position de l’occupant.
L’alimentation électrique des dispositifs de confort et/ou de sécurité fixés dans les renfoncements 59 est de préférence réalisée au moyen de câbles électriques s’étendant sur la face avant 46A de la coque 46 . Cependant, ces câbles électriques peuvent également s’étendre partiellement sur la face arrière 46B de la coque 46 , notamment afin d’être reliée à une source d’alimentation électrique présente dans le véhicule automobile. Dans ce cas, les câbles peuvent traverser la coque 46 à travers au moins un trou, le au moins un trou étant de préférence disposé au voisinage de l’extrémité basse de la coque 46 (c'est-à-dire l’extrémité de la coque 46 la plus proche de l’assise 13 ). Les câbles sont alors guidés, sur la face arrière 46B de la coque 46 afin de ne pas être visibles d’un occupant du siège disposé derrière le siège de véhicule 11 . Des reliefs peuvent ainsi être présents sur la face arrière 46B de la coque 46 , notamment au voisinage de l’extrémité basse de la coque 46 , pour guider le ou les câbles électriques.
En outre, la plaque 46 comporte, sur sa face arrière 46B , des reliefs 67 pour fixer une housse (ou coiffe) du siège de véhicule 11 , notamment une housse du dossier 16 de siège de véhicule 11 . Ainsi, une housse peut recouvrir la face avant du dossier 16 et être fixée sur la face arrière 46B de la coque 46 , notamment au voisinage des extrémités haute et basse de la face arrière 46B de la coque 46 . Ainsi, une grande majorité de la face arrière 46B de la coque 46 peut être laissée non recouverte, de sorte à être visible par un occupant d’un siège situé derrière le siège de véhicule 11 . La housse peut notamment recouvrir le ou les fils électriques s’étendant sur la face arrière 46B de la coque 46 , notamment au voisinage de l’extrémité basse de la coque 46 .
illustre schématiquement un dispositif configuré pour contrôler le système d’affichage des figures 1 à 5, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention ;
illustre un organigramme des différentes étapes d’un procédé de contrôle d’un système d’affichage des figures 1 à 5, selon un exemple de réalisation particulier et non limitatif de la présente invention.
Dans certains dispositif lumineux 100, un seul substrat supporte toutes les LEDs et le circuit d'attaque d’un même module. Autrement dit, toutes les LEDs et le circuit d'attaque sont réalisés sur le même substrat, par exemple un substrat de type PCB (pour « Printed Circuit Board » en terminologie anglo-saxonne) flexible ou rigide ou ou encore un substrat IMS (Substrat Métallisé Isolé). Les pistes conductrices 141-143 sont donc formées dans ce même substrat. Dans d’autres dispositifs lumineux 100, un module lumineux 110 peut être formé sur au moins deux substrats connectés l’un à l’autre par des connecteurs, par exemple à broche, à lame ou à mâchoire. Dans ce cas, toutes ou seulement certaines des pistes conductrices 141, 142, 143 peuvent s’étendre sur les deux substrats ; la longueur des pistes conductrices peut être déterminée en prenant en compte le retard induit par la connexion entre les deux substrats.
Le module lumineux 110 tel qu’il vient d’être décrit permet l’émission d’un faisceau lumineux modulé de façon synchrone. Pour permettre la détection d’objet, ce module lumineux est associé à un dispositif de réception du faisceau lumineux réfléchi par l’objet (non visible sur les figures). Ce dispositif de réception est intégré dans le dispositif lumineux 100 de l’invention. Il permet de réceptionner les faisceaux lumineux après que ceux-ci aient été réfléchis par l’objet que l’on cherche à détecter. Ce dispositif de réception comporte un capteur ou un ensemble de capteurs de lumière ; ce/ces capteurs peuvent être, par exemple, des compteurs de photons
, de préférence des diodes à avalanche. Les compteurs de photons sont de préférence répartis sur un même substrat à haute densité, de préférence de sorte à constituer une matrice de détection. Le capteur est de préférence associé à un filtre optique à lumière bleue, c'est-à-dire un filtre passe-bande adapté pour ne capter que la lumière de longueur d’onde bleue et supprimer toutes les autres longueurs d’ondes. En effet, les LEDs blanches adaptées à la signalisation comportent une puce électroluminescente émettant de la lumière bleue et sur laquelle est appliqué un phosphore adapté pour transformer une partie de la lumière bleue en une lumière jaune, le mélange des lumières bleue non transformée émise par la puce et jaune transformée par le phosphore résultant en une lumière blanche. De la même manière, les LEDs ambre adaptées à la signalisation comportent une puce émettant de la lumière bleue sur laquelle est appliqué un phosphore adapté. Le filtre optique à lumière bleue permet de séparer la lumière bleue correspondant à la majeure partie du faisceau lumineux, en particulier correspondant à la raie d'émission de la puce électroluminescente, envoyé par le module lumineux 110 et réfléchi par l’objet 20 du reste du spectre de la lumière provenant du soleil ou de toutes autres sources lumineuses extérieures émettant, dans l’environnement du véhicule, une lumière dans le domaine du visible. De la sorte, le rapport signal sur bruit de la détection est grandement amélioré.
Ce dispositif de réception est relié à une unité de calcul, montée dans le dispositif lumineux ou logée dans tout autre endroit du véhicule, de préférence directement montée sur le capteur, qui détermine le temps de vol du faisceau lumineux et en déduit une mesure de la distance entre le véhicule et l’objet détecté. Le temps de vol est le temps de propagation des ondes du faisceau lumineux émis par le module lumineux 110, dans l’environnement, c'est-à-dire le temps nécessaire au faisceau lumineux pour se propager jusqu’à l’objet et revenir jusqu’au dispositif de réception. La distance entre l’objet et le véhicule est déterminée à partir de ce temps de vol. On comprend alors que le fait que le faisceau lumineux soit émis par le module lumineux 110 de façon synchrone permet d’améliorer la détermination du temps de vol. On comprend aussi que la fonction « détection d’objet » peut être mise en œuvre par le dispositif lumineux 100 en parallèle de sa fonction standard d’éclairage.
Le dispositif lumineux 100 tel qu’il vient d’être décrit peut être utilisé seul pour de la détection d’objet, notamment si le dispositif lumineux est un dispositif d’éclairage intérieur au véhicule.