Brevet FR2913518A1 — publié le 20080912

CAPTEUR DE PRESENCE POUR EMPLACEMENT DE PARKING, RÉSEAU DE CAPTEURS ET PROCEDE DE GESTION DUDIT RESEAU La présente invention concerne un capteur de présence pour emplacement de parking en voirie ou en ouvrage, destiné à détecter la présence ou l'absence d'un véhicule sur ledit emplacement. La présente invention concerne un réseau centralisé intégrant ces capteurs. La présente invention concerne un procédé de gestion de ce capteur et du réseau de capteurs donc un procédé de gestion des emplacements de parking équipés de ces capteurs. On connaît de nombreux procédés de gestion d'emplacements de parking afin de pouvoir informer les automobilistes des emplacements de parking disponibles, de localiser ces emplacements et de facturer automatiquement l'abonné au temps réellement passé par le véhicule sur ledit emplacement. Les conséquences sur la fluidité du trafic, sur le gain de temps pour l'automobiliste, sur la garantie de paiement sont évidentes. Un tel agencement évite aussi les dépassements de temps prépayé avec pour 15 conséquence les éventuelles amendes. La détection d'un emplacement de parking disponible permet aussi d'indiquer à l'automobiliste la disponibilité de cet emplacement, le tarif horaire, et même de le guider vers ledit emplacement lorsque l'automobiliste possède un véhicule équipé d'un système de positionnement et de guidage par satellite. 20 De même, il est possible de déterminer immédiatement la position d'un véhicule en stationnement frauduleux dès lors qu'il y a détection d'un véhicule sur un emplacement réservé mais pas d'identification, ce qui permet de focaliser la surveillance et la répression uniquement sur ces véhicules. Les interventions et les contrôles sur le terrain sont donc très réduits et ciblés. Les agencements connus de l'art antérieur sont dédiés et ne traitent pas des différents emplacements de parking susceptibles de se trouver en voirie comme 5 en ouvrage. On comprend dès lors que les problèmes soulevés concernent les infrastructures, à savoir l'intégration des moyens de détection sous forme de capteurs, et l'intégration des moyens de transfert ainsi que le réseau pour centraliser les informations. 10 En effet, il est inenvisageable de recourir à des systèmes filaires pour des raccordements avec chaque emplacement de parking nécessitant des tranchées en chaussée, en trottoir ou en ouvrage Toute alimentation électrique sur la tension du réseau des différents capteurs en aussi grand nombre que les emplacements de parking est aussi à proscrire du 15 fait des coûts totalement rédhibitoires. Quant à placer une balise apparente au droit de chaque emplacement de parking, cela pose de nombreux problèmes d'ordre esthétique, sécuritaire en constituant des obstacles sur le trottoir alors que les services de voirie cherchent au contraire à dépouiller les voies de circulation piétonne de tout élément en saillie. 20 De plus, toute balise apparente est sujette au vandalisme et à des déclenchements intempestifs rendant impossible une discrimination juste entre les véhicules garés, les véhicules circulant à proximité ou les deux roues temporairement parqués à proximité. Une solution consiste à prévoir un capteur par emplacement, chaque capteur 25 étant encastré dans le sol, directement en voirie ou dans le sol des ouvrages de parkings souterrains ou aériens. Cette solution pallie les problèmes de détection puisque chaque capteur est dédié à un emplacement avec une très forte limitation des perturbations mais cette solution engendre également d'autres contraintes. Si un tel capteur est encastré dans la chaussée en voirie ou dans le sol de parkings souterrains ou aériens, il doit être scellé et rendu indémontable pour éviter tout vandalisme. De même, il faut que chaque capteur soit résistant mécaniquement aux charges routières admissibles, étanche et insensible aux écarts de températures auxquels il est exposé. Le problème qui découle de cet encastrement est la nécessité d'une autonomie adaptée d'un tel capteur de présence. En effet, il a été indiqué ci-avant que l'alimentation électrique de chaque capteur par le réseau est inadaptée et il est inconcevable d'encastrer en chaussée ou en ouvrage un capteur dont il faudrait changer régulièrement et fréquemment la source d'alimentation en énergie électrique. Un capteur dont la source d'alimentation est accessible est à proscrire impérativement du fait du vandalisme et des difficultés pour répondre aux contraintes d'étanchéité et de résistance mécanique. L'autonomie d'un tel capteur doit être de plusieurs années, cinq ans par exemple et plus particulièrement dix ans pour être rentable. Bien entendu, il est toujours possible d'augmenter les dimensions de la source d'alimentation. Cette augmentation dimensionnelle conduit généralement à une augmentation des capacités en énergie. Chaque source est alors elle-même d'un prix plus élevé, augmentant le prix de chaque capteur. De plus, cette augmentation dimensionnelle requiert de fait un boîtier plus rigide du fait de la surface augmentée. Le boîtier est donc plus épais et plus coûteux. L'encastrement d'un tel boîtier nécessite par conséquent de prévoir et de réaliser un logement de dimensions plus importantes, ce qui n'est pas sans conséquences techniques et financières. En effet, pour éviter tout problème de dégradation du sol en béton armé d'un emplacement de parking en ouvrage ou de dégradation d'éventuels réseaux sous la voirie, la profondeur d'encastrement doit être très réduite, de l'ordre de quelques centimètres. Cette contrainte oblige à augmenter les dimensions du boîtier dans ses dimensions du plan et non en hauteur. L'augmentation de la profondeur d'encastrement augmente aussi la difficulté et la durée des opérations de pose de tels capteurs par le personnel. La présente invention se propose donc de résoudre ce problème de l'autonomie du capteur et de ses contraintes antinomiques, à savoir augmenter l'autonomie tout en visant une réduction des dimensions de la source d'alimentation en énergie électrique. La présente invention couvre un réseau centralisé intégrant de tels capteurs. L' invention propose également un procédé de gestion du réseau intégrant de tels 15 capteurs, ce qui revient à gérer les emplacements de parking. L'invention est maintenant décrite en détail selon un mode de réalisation particulier, non limitatif, les figures des dessins annexes étant relatives à : - figure 1 : une vue schématique en perspective d'un capteur selon l'invention, 20 -figure 2 : une vue d'un schéma blocs concernant les différents flux capteur/badge, - figure 3 : une vue schématique des flux dans le réseau R. Sur la figure 1, le capteur 10 selon l'invention est prévu pour être intégré dans le sol d'un emplacement de parking tant en voirie qu'en ouvrage. Généralement le 25 capteur est intégré sensiblement dans la zone centrale de l'emplacement de parking. Il convient de ménager un logement destiné à recevoir ledit capteur. Ce capteur 10 comprend un boîtier 12 intégrant une unité 14 assurant les fonctions détecteur et émetteur/récepteur. Ce boîtier 12 est nécessairement monolithique de façon à le rendre totalement étanche. Le boîtier 12 peut aussi inclure une matrice en matériau du type polymère/élastomère dans laquelle l'unité 14 peut être directement noyée. Le boîtier 12 peut aussi être seulement la matrice en matériau du type élastomère dans laquelle l'unité 14 est directement noyée sans contenant extérieur. Afin de fixer les ordres de grandeurs dimensionnelles, les longueur/largeur ou diamètre sont sensiblement de 40 mm et la hauteur de 30 mm. L'unité 14 comprend un détecteur 16, un microcontrôleur 18, un émetteur/récepteur 20, une antenne 22 et une source 24 d'énergie électrique. Le détecteur 16 est du type magnéto résistif donc sensible à la présence d'une masse métallique à proximité. Ce détecteur utilise les variations du champ magnétique terrestre. Ainsi les lignes du champ magnétique terrestre sont courbées par la présence d'une masse métallique, modifiant l'orientation qui est prise en compte par le détecteur qui inclut un pont de résistance sensible à cette variation d'orientation. La portée est d'environ 50 cm et le détecteur doit fonctionner et résister aux conditions de températures extrêmes, basse et haute du lieu d'implantation généralement comprises entre -30 C et +80 C. Le microcontrôleur 18 intègre le logiciel destiné à mettre en oeuvre le procédé de gestion du capteur dans son ensemble et décrit ci-après. Ce microcontrôleur 18 est en liaison avec les autres composants 16, 20, 22 et 24 de l'unité 14. Ce microcontrôleur 18 doit présenter une faible consommation en veille, de l'ordre de 1 pA, et en fonctionnement. Ce microcontrôleur 18 est nécessairement reprogrammable à distance. L'émetteur/récepteur 20 est choisi à très faible consommation, avec un maximum de 40 mA pour donner un ordre de grandeur. La fréquence utilisée est du type radiofréquences de plusieurs centaines de mégahertz, 800 à 900 MHz étant une plage adaptée pour concilier la consommation minimale et la portée suffisante, de l'ordre de 200 m. L'émetteur/récepteur 20 retenu dispose avantageusement d'une puissance d'émission programmable de façon à faire varier la portée d'émission en fonction des besoins, ces besoins étant détaillés ultérieurement dans le cadre de l'exposé du procédé. L' invention couvre aussi un réseau R, incluant des capteurs 10, installés sur des emplacements de parking en voirie ou en ouvrage. Ce réseau R comprend également des badges 26 installés à bord des véhicules abonnés. Chaque badge 26 comprend, comme chaque capteur 10, un microcontrôleur 28, un émetteur/récepteur 30 ainsi qu'une antenne 32, et une source 34 d'énergie électrique telle que des accus rechargeables par exemple. En complément, ce badge comprend des moyens 36 d'affichage, par exemple sous forme de diodes électroluminescentes (LEb), sous forme d'écran LCb, sous forme d'écran à LEb, sous forme de voyant électromécanique. Ce réseau R comprend des balises 38 disposées à proximité des capteurs, par exemple aptes à prendre en charge une vingtaine de capteurs 10. Ainsi, le capteur 10 le plus éloigné se situe à environ dix emplacements de parking de la balise lorsque celle-ci est positionnée de façon médiane. Dans le cas d'un parking non plus linéaire le long d'une voie mais surfacique, par exemple un étage de parking aérien, leur balise centrale permet de gérer jusqu'à 200 véhicules. Chaque balise peut être fixée sur un bâtiment ou tout autre support existant. Le volume est faible et une telle balise assure uniquement la fonction relais. Dans une zone urbaine suffisamment importante, il est de plus prévu d'intégrer dans le réseau R des concentrateurs 40 aptes à recevoir les informations des balises pour les transmettre au serveur 42 de gestion des emplacements. Ce serveur 42 assure aussi la gestion des abonnés et des paiements ou ce serveur 42 est en liaison intranet avec d'autres serveurs 44, 46 ceci de façon connue, suivant les moyens disponibles et la taille du système informatique. Le procédé de gestion des capteurs et du réseau qui les inclut comprend les 5 étapes suivants : - maintien du capteur 10 en veille, - activation du détecteur 16 lorsqu'un véhicule se positionne sur l'emplacement de parking, - réveil du microcontrôleur 18, 10 - émission cryptée d'un code incluant un identifiant propre au capteur ceci à travers l'émetteur/récepteur 20 et l'antenne 22, à faible puissance vers un éventuel badge 26 associé au véhicule, 1/ en cas de présence de badge : / acquittement envoyé par le badge 15 / mise en veille du capteur 10, et / émission des informations relatives à l'abonné par le badge à travers son microcontrôleur 28, son émetteur/récepteur 30 ainsi que son antenne 32 vers la balise 38 la plus proche qui répercute vers une autre balise 38 et/ou le concentrateur 40 dont elle relève qui, à son 20 tour, transmet au serveur 42. 2/ en l'absence de badge : / pas d'acquittement retour du badge / émission à travers l'émetteur/récepteur 20 et l'antenne 22, à forte puissance, directement vers la balise 28, du code incluant l'identifiant 25 propre au capteur pour indiquer que l'emplacement est indisponible puis mise en veille, ou / de façon facultative par sécurité : rappel avec nouvelle émission cryptée d'un code incluant un identifiant propre au capteur, et / sans acquittement sur le rappel, émission à travers l'émetteur/récepteur 20 et l'antenne 22, à forte puissance, directement vers la balise 38, du code incluant l'identifiant propre au capteur pour indiquer que l'emplacement est indisponible puis mise en veille. Bien entendu, il est prévu de vérifier les accusés réceptions des émissions/réceptions des différents composants entre eux afin de détecter les éventuels dysfonctionnements. Lors du départ du véhicule, le détecteur 16 magnéto capacitif est de nouveau sollicité, ce qui provoque l'émission par le capteur 10 vers la balise 38 et la suite de la chaîne, d'un signal place libre. Un tel capteur 10, en imaginant un passage de 30 véhicules sur un emplacement de parking et en maximisant les transmissions à forte puissance aurait alors des besoins de 2000 mAh pour une durée de 10 ans, ce qui correspond actuellement à deux piles au lithium CR123A dont la capacité est de 2400 mAh . REVENDICATIONS 1. Capteur (10) de présence pour emplacement de parking destiné à être intégrée en voirie ou en ouvrage, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier (12) intégrant une unité (14) assurant les fonctions détecteur et émetteur/récepteur incluant un détecteur (16), un microcontrôleur (18), un émetteur/récepteur (20), une antenne (22) et une source (24) d'énergie électrique. 2. Capteur (10) de présence selon la revendication 1, caractérisé en ce que le détecteur (16) est du type magnéto résistif, sensible à la présence d'une masse métallique à proximité. 3. Capteur (10) de présence selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce 10 que le microcontrôleur (18) est reprogrammable à distance. 4. Capteur (10) de présence selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émetteur/récepteur (20) est choisi à très faible consommation, avec un maximum de 40mA et une portée de l'ordre de 200 m. 15 5. Capteur (10) de présence selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'émetteur/récepteur (20) dispose avantageusement d'une puissance d'émission programmable de façon à faire varier la portée d'émission. 6. Capteur (10) de présence selon l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé en ce qu'il a une longueur/largeur ou un diamètre sensiblement égal à 40 mm et une hauteur égale à 30 mm. 7. Réseau R de capteurs (10) de présence selon l'une quelconque des revendications précédentes, ces capteurs (10) étant installés sur des emplacements de parking de véhicules en voirie ou en ouvrage, caractérisé en ce 25 qu'il comprend des badges (26) installés à bord des véhicules, chaque badge (26)comprenant un microcontrôleur (28), un émetteur/récepteur (30) ainsi qu'une antenne (32), et une source (34) d'énergie électrique aptes à entrer en relation au moins avec lesdits capteurs (10). 8. Réseau R de capteurs (10) de présence selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comprend des balises (38) disposées à proximité des capteurs (10), des concentrateurs (40) aptes à recevoir les informations des balises (38) pour les transmettre à un serveur (42) de gestion des emplacements de parking. 9. Procédé de gestion des capteurs (10) et d'un réseau R qui les inclut selon 10 les revendications 1 à 8 comprenant les étapes suivantes : -maintien du capteur (10) en veille, - activation du détecteur (16) lorsqu'un véhicule se positionne sur l'emplacement de parking, - réveil du microcontrôleur (18), 15 - émission cryptée d'un code incluant un identifiant propre au capteur ceci à travers l'émetteur/récepteur (20) et l'antenne (22), à faible puissance vers un éventuel badge (26) associé au véhicule, 1/ en cas de présence de badge : / acquittement envoyé par le badge 20 / mise en veille du capteur (10), et / émission des informations relatives à l'abonné par le badge à travers son microcontrôleur (28), son émetteur/récepteur (30) ainsi que son antenne (32) vers la balise (38) la plus proche qui répercute vers une autre balise (38) et/ou le concentrateur (40) dont elle relève qui, à 25 son tour, transmet au serveur (42). 2/ en l'absence de badge : / pas d'acquittement retour du badge/ émission à travers l'émetteur/récepteur (20) et l'antenne (22), à forte puissance, directement vers la balise (28), du code incluant l'identifiant propre au capteur pour indiquer que l'emplacement est indisponible puis mise en veille, ou / de façon facultative par sécurité : rappel avec nouvelle émission cryptée d'un code incluant un identifiant propre au capteur, et / sans acquittement sur le rappel, émission à travers l'émetteur/récepteur (20) et l'antenne (22), à forte puissance, directement vers la balise (38), du code incluant l'identifiant propre au capteur pour indiquer que l'emplacement est indisponible puis mise en veille.