Journaux /revues
[Dupuis et al., 2006b] Y. Dupuis, J.-L. Impagliazzo, C. Anthierens, and D. Millet. Design of a mechatronic interface for human gait. Journal Européen des Systèmes Automatisés, 40(3), 2006.
Communications avec comité de lecture
[Anthierens et al., 2001] Anthierens, C., Impagliazzo JL., Chollet P,. Frachet JP. Design of an infinite impedance haptic interface. In MECATRONICS’2001, 5th franco-japanese congress on mecha-tronics, pages 33–38, Besançon, France, October 2001.
[Yushchenko et al., 2003] L. Yushchenko, J.-L. Impagliazzo, and C. Anthierens. Design of an advan-ced scientific simulator equipped with immersive interfaces. Application to a micromanipulation task. In 4th congress asia-europe on mechatronics, pages 38–43, Hatoyama, Japan, 2003.
[Yushchenko et al., 2004] L. Yushchenko, J.-L. Impagliazzo, C. Toussaint, and C. Anthierens. The Dynamic Wavelet Train Tracing Method in Virtual Acoustics. In 5thEUROSIM Congress on Modelling and Simulation, page 6p, Noisy-le-Grand, France, 2004.
[Anthierens et al., 2004] C. Anthierens, Y. Dupuis, and J.-L. Impagliazzo. Design of a virtual reality workshop as a helpful tool for the microworld modeling. In 35th International Symposium on Robotics, ISR’04, page 6p,Villepinte, France, 2004.
[Dupuis et al., 2005a] Y. Dupuis, C. Anthierens, and J.-L. Impagliazzo. Design of a Locomotion Interface for Self- Movement Perception. In 6thInternational Workshop on Research and Education on Mechatronics REM’05, page 6p, Annecy, France, June 2005.
[Dupuis et al., 2005c] Y. Dupuis, C. Anthierens, J.-L. Impagliazzo, and L. Yushchenko. textit De-sign of a sensorial and driving locomotion interface. In IFAC Proceedings Volumes (IFAC-World), volume 16, Praha, Czech republic, July 2005.
[Dupuis et al., 2006a] Y. Dupuis, J.-L. Impagliazzo, C. Anthierens, and D. Millet. A new sensorial and driving locomotion interface for virtual reality. In ICINCO 2006 - 3rd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics, Proceedings, volume RA, Setubal, Portugal, August 2006.
[Anthierens et al., 2006b] C. Anthierens, J.-L. Impagliazzo, Y. Dupuis, and E. Richard. A specific locomotion interface for Virtual Reality - Design of a wheelchair type haptic. In ICINCO 2006 - 3rd International Conference on Informatics in Control, Automation and Robotics, Proceedings, 2006.
Communications nationales
[Anthierens et al., 2002] C. Anthierens, J.L. Impagliazzo, and N. Chaillet. Contribution de la réalité virtuelle pour la micro manipulation. In 5èmes journées du pôle microrobotique, 1ères journées du RTP microrobotique, page 6p, IRSA, Rennes, Cachan, 2002.
[Anthierens and Dupuis, 2005] C. Anthierens and Y. Dupuis. Conception d’une interface de locomo-tion pédestre pour la Réalité Virtuelle. In Journées Nalocomo-tionales d’Automatique, page 82, Lyon, France, 2005.
[Dupuis et al., 2005b] Yves Dupuis, Cedric. Anthierens, Jean-Luc. Impagliazzo, and Dominique Millet. Conception d’une interface sensorielle et motrice de locomotion pédestre. In Journées Doctorales d’Automatique, page 4p, Lyon, 2005.
[Dupuis, 2006] Dupuis, Yves, Conception d’une interface de marche pour la réalité virtuelle, Thèse de doctorat, 19 décembre 2006, 148p.
A l’issue de sa thèse, Yves Dupuis, ingénieur Supméca de formation, a intégré le monde de l’industrie en qualité d’ingénieur d’études en entreprise.
Chapitre 3
3.1 Introduction et problématique
L’étude des systèmes domotiques sont au coeur d’un réel enjeu économique et écologique. L’énergie dans les domaines résidentiels et tertiaires représente le premier poste de consommation devant le transport et l’industrie (respectivement 70, 50 et 35 millions de tonnes équivalent pétrole en France en 2005). On estime à 30% la part du chauffage et à 38% celle due à l’eau chaude et sanitaire, qui sont deux domaines dans lesquels de réels efforts d’économie ont déjà été engagés depuis des années. Ceci implique que la consommation énergétique due à l’électricité spécifique et à l’éclairage compte pour près de 32%, ce qui est important alors que ce domaine n’a pas encore été réellement au cœur des préoccupations énergétiques. Dans le domaine résidentiel, l’éclairage est responsable de seulement 14% de cette électricité domestique derrière le gros électroménager. En revanche dans le domaine tertiaire et selon la nature d’activité, l’éclairage représente entre 25 et 50% de cette consommation d’électricité domestique.
Outre les besoins de l’activité professionnelle qui impactent l’éclairage, on note la présence d’une sur-consommation le plus souvent due à des comportements humains menant à des aberrations d’usage (lumière allumée dans un bureau inoccupé ou lorsque l’éclairage extérieur naturel est suffisant). Dans les zones tempérées, la Commission Internationale sur l’Eclairage estime qu’une économie potentielle entre 50% et 70% peut être faite en utilisant convenablement l’éclairage naturel [Fontoynont, 2002]. De plus, les apports lumineux naturels peuvent avoir une contribution non-négligeable sur les besoins en chauffage du bâtiment bien qu’on garde à l’esprit que ceux-ci peuvent également apparaître comme des perturbations sur le confort thermique des occupants [Arnal, 2013].
Les enjeux économiques étant définis, les solutions locales existantes consistent le plus souvent à détecter la présence d’occupant sans prendre en compte de réelles notions de confort de ceux-ci. Or comme beaucoup de systèmes automatiques en fonctionnement avec et pour l’humain, une mauvaise adéquation aux besoins des utilisateurs mènent au rejet du système [Clarke J.A., 1999]. Ceci soulève l’intérêt d’expliciter ces notions de confort d’utilisateurs à travers les modes de perception et d’action de ceux-ci, tout comme cela a été fait précédemment dans l’étude et la conception d’une interface comportementale de marche pour les environnements immersifs.
Les verrous s’opposant à l’objectivation du confort visuel au sein d’un bâtiment tertiaire et au pilotage des grandeurs d’influence agissant sur celui-ci sont notamment les suivants :
− Le confort est subjectif pour chaque individu bien que l’on puisse décrire des phénomènes phy-siques causes d’inconfort et leurs attentes individuelles peuvent être divergentes. [Lee E.S., 1998] − Les solutions communément mises en place par les utilisateurs ne sont pas forcément bornées
(cumul d’éclairage) [Mohammadi et al., 2007].
− Les exigences en termes d’éclairage évoluent pour un individu au cours de la journée et de ses humeurs.
Une des réponses possibles à ces verrous est de favoriser l’éclairage naturel qui est commun à tout utilisateur d’un lieu et qui guide le rythme biologique de chacun (donc est naturellement accepté). De plus, la lumière du soleil couvre un large spectre à haute densité d’énergie rendant notre acuité visuelle optimale pour les bandes de fréquences auxquelles nous sommes sensibles [Cuttle, 1983]. Ce principe va également dans le sens d’économie d’énergie.
Cet éclairage naturel, qui est le plus apprécié et qui influe sur notre efficacité au travail [Janak, 1997, J.C., 2005], présente l’inconvénient majeur d’être en perpétuel changement et de ne pâs être facilement domestiqué dans les bâtiments tertiaires [Jennings J.D., 1999, Janak and Macdonald, 1999]. L’absence de modèles fiables de prédiction de l’éclairement naturel dans un bâtiment [Guillemin A., 2001], les équipements et architectures inadaptés [Milone et al., 2007, Park C.S., 2003, Seongju J., 2001], et la méconnaissance des utilisateurs sur l’influence des variables pilotables sur leur confort ressenti font qu’il est intéressant de développer des systèmes domotiques qui peuvent non seulement objectiver la notion de confort des occupants d’une pièce, mais également agir sur la modulation d’éclairage naturel et artificiel pour satisfaire des conditions visuelles attendues tout en intégrant le soucis d’économie d’énergie.
Originalités de cette recherche
Nous avons donc souhaité concevoir un système mécatronique de large envergure qui garantit un niveau de confort pour les occupants d’un bâtiment tertiaire en exploitant au mieux les apports énergétiques solaires.
Bien conscients de la multitude de méthodes de caractérisation d’ambiance lumineuse (indices nombreux et très variés) et des non-moins nombreux moyens d’influer sur les grandeurs physiques optiques définissant ces ambiances, nous n’avons pas jugé adapté agrandir les listes en proposant un nouvel indice. En revanche, nous avons créé un système complet inspiré par le ressenti humain qui pilote les actionneurs du bâtiment tout en incluant des préoccupations énergétiques. Pour cette étude implique :
1. Appréhender la notion de confort visuel humain (comme nous avons étudié les modes de perception de la marche dans la section 2.3).
2. Concevoir un capteur pour objectiver cette notion. 3. Définir des modèles d’environnement lumineux.
4. Etablir des stratégies de commande pour piloter les ambiances lumineuses et satisfaire les exigences des occupants.
Figure 3.1 – Schéma global de la régulation en confort visuel
Ce découpage chronologique et fonctionnel, comme présenté sur la figure 3.1, est également retenu pour la structure de ce chapitre.
Une fois encore dédié à l’humain, ces travaux débutent par une étude de la perception humaine (visuelle) dans le cadre de la conception de système piloté de façon automatique.