Brevet FR3058553A1 — publié le 20180511

Module autonome de détection de présence d'un véhicule sur un emplacement de stationnement La présente invention concerne un module de détection de présence d'un 5 véhicule sur un emplacement de stationnement. On connait des systèmes d'information de disponibilités de places de stationnement dans les parkings souterrains pour surveiller l'occupation de chaque emplacement. Ces systèmes d'informations comprennent généralement un réseau de détecteurs de présence pour chaque place de stationnement reliés à une unité de 10 gestion des informations détectées par ces détecteurs. Néanmoins, de tels systèmes d'informations ne sont généralement pas adaptés en surface car beaucoup plus difficiles à installer et à entretenir. L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un module autonome de détection de présence d'un véhicule sur un emplacement de 15 stationnement. Par autonome, on entend que le module est capable d'assurer son fonctionnement sans assistance particulière, notamment en terme d'énergie. À cet effet, la présente invention a pour objet un module de détection de présence d'un véhicule sur un emplacement de stationnement, le module étant configuré pour être enterré dans le sol de l'emplacement de stationnement et 20 comportant : un détecteur de présence configuré pour détecter la présence d'un véhicule sur l'emplacement de stationnement, et un générateur de puissance configuré pour alimenter au moins le détecteur de présence, comportant au moins un module générateur thermoélectrique 25 configuré pour transformer en énergie une différence entre une température de l'air et une température du sol à une profondeur prédéterminée dans le sol. Avantageusement, un tel module de présence selon l'invention est autonome en énergie grâce à l'énergie électrique produite par le module générateur thermoélectrique à partir de la différence de températures entre l'air et le sol. 30 En outre, ce module est simple à installer dans la chaussée. 3058553 -2- Le module de détection de présence selon l'invention peut également comprendre une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : le module générateur thermoélectrique est un module à effet Seebeck ; le module de détection de présence comporte un corps logeant le détecteur de présence et le générateur de puissance, le corps étant en matériau isolant thermique ; le module de détection de présence comporte un premier et un deuxième guides logés dans le corps de sorte que le module générateur thermoélectrique est agencé entre le premier et le deuxième guides, le premier guide comportant une extrémité ayant une surface noire en contact avec l'air et le premier guide étant en matériau conducteur thermique, de préférence dont la conductivité thermique est au moins de 40 W/m.K, de préférence au moins 50 W/m.K ; la surface noire du guide en matériau conducteur thermique est en aluminium anodisé noir ; le premier guide comporte un réceptacle logeant au moins le détecteur de présence ; le premier guide est agencé de façon amovible dans le corps du module de détection ; le premier guide, le deuxième guide et le corps ont des géométries cylindriques de même axe principal ; le module comporte un joint en matériau conducteur thermique agencé entre le module générateur thermoélectrique et le deuxième guide, de préférence dont la conductivité thermique est au moins égale à 0,5 W/m.K, de préférence au moins égale à 1W/m.K ; le joint agencé entre le module générateur thermoélectrique et le deuxième guide est en silicone chargé graphite ; le détecteur de présence est un détecteur du type radar et/ou magnétique ; le module de détection de présence comporte un moyen de communication configuré pour envoyer à une entité distante une information relative à la présence détectée par le détecteur de présence ; 3058553 -3- le moyen de communication est un moyen de communication à hautes fréquences ; le module de détection de présence comporte une unité de stockage d'énergie configurée pour stocker au moins une partie de l'énergie générée par le 5 générateur de puissance et pour alimenter au moins en partie le détecteur de présence et/ou le moyen de communication ; l'unité de stockage d'énergie est une batterie ou un supercondensateur ; le module de détection de présence comporte un convertisseur de type DC/DC directement relié au module générateur thermoélectrique ; 10 l'unité de stockage d'énergie et/ou le convertisseur de type DC/DC est logé dans le réceptacle logeant le détecteur de présence. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée des modes de réalisation donné à titre d'exemples non 15 limitatifs et illustrés, accompagnée des figures ci-dessous : la figure 1 représente une vue schématique en section d'un mode de réalisation d'un module 10 de détection de présence d'un véhicule sur un emplacement 12 de stationnement selon l'invention ; la figure 2 est une vue en section et en perspective du module de la figure 1, 20 et la figure 3 est une vue en section et en perspective du module de la figure 1 pendant son assemblage ou une éventuelle opération de maintenance. Sur les différentes figures, les éléments analogues sont désignés par des références identiques. En outre, les différents éléments ne sont pas nécessairement 25 représentés à l'échelle afin de présenter une vue permettant de faciliter la compréhension de l'invention. En référence aux figures 1 à 3 illustrant un mode de réalisation d'un module 10 de détection de présence d'un véhicule sur un emplacement 12 de 30 stationnement selon l'invention. Le module 10 est destiné à être enterré au moins partiellement dans le sol 14 de l'emplacement de stationnement. Par « au moins partiellement enterré » on entend 3058553 -4- que le module peut éventuellement dépasser du sol sur une faible hauteur, de l'ordre de quelques centimètres. De préférence, le module 10 de détection de présence est enterré au moins à 15 cm de profondeur dans le sol. A cet effet, le module 10 est configuré pour être au moins partiellement 5 enterré dans le sol de l'emplacement 12 de stationnement. Le module 10 est scellé dans le sol 14 via un enduit de scellement 16 afin d'assurer la stabilité du dispositif dans le sol et éviter des dégradations ou tentatives de vol éventuelles du module 10. Le module 10 comprend un corps 18 configuré pour garantir la reprise des 10 efforts mécaniques afin de pouvoir supporter le poids du véhicule si celui-ci roule ou stationne dessus. En outre, le corps 18 est configuré pour garantir également l'étanchéité du module 10 vis-à-vis d'une éventuelle humidité dans l'air et dans le sol. De plus, le corps 18 est en matériau isolant thermiquement, par exemple en 15 polypropylène afin d'isoler au maximum les éléments agencés à l'intérieur du corps de l'extérieur et notamment du sol. Le module 10 de détection de présence comporte un détecteur de présence 20 configuré pour détecter la présence d'un véhicule sur l'emplacement 12 de 20 stationnement. Le détecteur de présence 20 est de préférence un détecteur du type radar, de l'anglais « RAdio Detection And Ranging ». Ce type de détecteur utilise les ondes électromagnétiques pour détecter la présence et déterminer la position de la voiture par rapport au détecteur. Le détecteur radar comporte un émetteur et un récepteur. En 25 fonctionnement, les ondes envoyées par l'émetteur sont réfléchies par la cible, ici le véhicule, et les signaux de retour appelés écho-radar, sont captés et analysés par le récepteur. En variante, le détecteur de présence 20 comporte un détecteur de type magnétique comportant un capteur magnétique configuré pour analyser les variations 30 du champ magnétique environnant. Ce champ magnétique environnant est stable lorsque la place de stationnement est libre et il est déformé avec l'arrivée d'un véhicule contenant des matériaux ferromagnétiques. 3058553 -5- En outre, le module 10 comprend un générateur de puissance 30 configuré pour alimenter au moins le détecteur de présence 20. Le générateur de puissance 30 comporte au moins un module générateur 5 thermoélectrique 32 configuré pour transformer en énergie une différence entre une température de l'air et une température du sol à une profondeur prédéterminée dans le sol. Un tel module générateur thermoélectrique 32 permet de transformer la différence de température entre l'air ambiant et le sol à la profondeur où il est 10 enterré. Plus le module est enterré profondément et plus la différence de température et donc l'énergie résultante sont garanties. Cette différence de température dépend de la nature du sol et des conditions météorologiques. Néanmoins, à l'instar des générateurs photovoltaïques, le module générateur thermoélectrique 32 n'est pas dépendant de l'ensoleillement et/ou de l'heure du jour. Il peut donc fonctionner en 15 permanence et produire de façon continue une énergie électrique dépendant de la différence de température entre l'air et le sol. De préférence, le module générateur thermoélectrique 32 est un module à effet Seebeck. L'énergie produite par le module générateur thermoélectrique 32 dépend de la surface d'échange du module à effet Seebeck. 20 Avantageusement, le module 10 de détection de présence comporte un convertisseur de type DC/DC 34 directement relié au module générateur thermoélectrique 32 afin de maximiser la récupération de l'énergie convertie par le module générateur thermoélectrique 32. Ce type de module à effet Seebeck est généralement très fragile et difficile à 25 mettre en oeuvre en conditions extérieures. Ainsi, un corps 18 tel que décrit précédemment a pour avantage de protéger le module générateur thermoélectrique 32 de la compression due aux véhicules, des intempéries, de l'acidité éventuelle du sol et/ou du vandalisme. Le corps 18 du module 10 de détection de présence est configuré pour 30 recevoir le détecteur de présence 20 et le générateur de puissance 30. Par exemple, le corps 18 est un cylindre creux comme illustré sur les figures. 3058553 -6- En outre, le corps 18 du module 10 de détection de présence est configuré pour assurer une canalisation du flux thermique vers le module générateur thermoélectrique 32 tout en le protégeant de l'environnement. A cet effet, le module 10 de détection de présence comporte avantageusement 5 un premier et un deuxième guides 40, 50 logés dans le corps 18 de sorte que le module générateur thermoélectrique 32 est agencé entre le premier et le deuxième guides 40, 50. Le premier guide 40 est configuré pour guider le flux thermique relatif à l'air ambiant jusqu'au module générateur thermoélectrique 32 tandis que le deuxième 10 guide 50 est configuré pour guider le flux thermique relatif au sol à une température prédéterminée jusqu'au module générateur thermoélectrique 32. A cet effet, le premier guide 40 et le deuxième guide 50 sont en matériau conducteur thermique dont la conductivité thermique est avantageusement au moins de 40 W/m.K. De préférence, la conductivité thermique est au moins de 50 W/m.K. 15 Plus la valeur de la conductivité thermique du matériau du premier guide est élevée, plus l'efficacité du module générateur thermoélectrique 32 de récupération d'énergie est bonne. Une valeur de 50 W/m.K assure un bon compromis entre l'efficacité de récupération d'énergie effective et le coût de production du module 10 de détection 20 de présence. De préférence, le premier guide 40 et le deuxième guide 50 sont en aluminium anodisé. Le premier guide 40 comporte une première extrémité 42 en regard du module générateur thermoélectrique 32 et une seconde extrémité 44 opposée à la 25 première extrémité 42 et en contact avec l'air ambiant. La surface d'échange 45 de la seconde extrémité 44 en contact avec l'air est de préférence noire afin de favoriser l'absorption d'énergie par radiations de l'air, notamment les radiations infrarouges. En outre, plus la surface d'échange 45 de la seconde extrémité 44 en contact 30 avec l'air est grande, plus l'efficacité du premier guide 40 et par conséquent du module générateur thermoélectrique 32 est bonne. 3058553 -7- De préférence, le premier guide 40 a une géométrie semblable à celle du corps 18. Par exemple, le premier guide 40 a une géométrie cylindrique de même axe longitudinal que le corps 18 cylindrique. En outre, le premier guide 40 comporte un réceptacle 46 logeant au moins le 5 détecteur de présence 20. Bien entendu, le réceptacle 46 est fermé par exemple par un couvercle amovible configuré pour protéger l'intérieur du réceptacle de l'environnement extérieur, en termes d'étanchéité, de compression due aux véhicules, ou de vandalisme. De plus, le premier guide 40 est agencé de façon amovible dans le corps 18 10 du module de détection 10 afin de pouvoir réaliser des opérations de maintenance éventuelles tel qu'illustré sur la figure 3. Le module de détection 10 comporte des joints toriques 47 d'étanchéité agencés entre le premier guide 40 et le corps 18 afin d'assurer l'étanchéité du module notamment lors de la mise en place du premier guide 40 dans le corps 18. Les joints 15 toriques sont configurés pour résister aux éventuelles agressions du sol et aux éventuelles infiltrations de liquide. Le corps 18 comporte en outre un épaulement 48 formant butée pour le premier guide 40 lors de sa mise ou remise en place dans le corps 18 afin de ne pas endommager le module générateur thermoélectrique 32 20 Le deuxième guide 50 comporte une première extrémité 52 en regard du module générateur thermoélectrique 32 et une seconde extrémité 54 opposée à la première extrémité 52 et en contact direct au moins partiellement avec le sol. La seconde extrémité 54 en regard avec le sol comporte une pluralité d'ailettes 56 formant des moyens d'échange efficaces d'énergie thermique avec le sol 25 ainsi qu'un moyen d'accroche solide à l'enduit de scellement 16 qui maintient le module 10 de détection de présence en place dans le sol. En outre, plus la surface d'échange de la seconde extrémité 54 en contact avec le sol est grande, plus l'efficacité du second guide 50 et par conséquent du module générateur thermoélectrique 32 est bonne. 30 De préférence, le deuxième guide 50 a une géométrie semblable à celle du corps 18 et du premier guide 40. Par exemple, le deuxième guide 50 a une géométrie 3058553 -8- cylindrique de même axe longitudinal que le corps 18 cylindrique et le premier guide 40. Avantageusement, le module 10 comporte un joint 60 en matériau conducteur thermique agencé à l'interface entre le module générateur thermoélectrique 32 et le 5 deuxième guide 50. Le joint 60 est configuré en outre pour compenser les jeux et les déformations ues aux compressions mécaniques ou aux déformations dues au vieillissement des matériaux. De préférence, la conductivité thermique du joint est au moins égale 10 à 0,5 W/m.K. Avantageusement, la conductivité thermique du joint est au moins égale à 1W/m.K. Une valeur de 1 W/m.K assure un bon compromis entre l'efficacité de récupération d'énergie effective et le coût de production du module 10 de détection de présence. Par exemple, le joint 60 agencé entre le module générateur 15 thermoélectrique 32 et le deuxième guide 50 est en silicone chargé graphite. En outre, le module 10 de détection de présence comporte avantageusement une couche 65 en matériau isolant thermique recouvrant la surface interne du corps 18 en contact avec le premier guide 40, le deuxième guide 50, le module générateur thermoélectrique 32 et le joint 60 afin d'isoler thermiquement le module 20 générateur thermoélectrique 32 de la température extérieure au module 10 de détection de présence. Par exemple, la couche est en polystyrène expansé. Avantageusement, le module 10 de détection de présence comporte en outre un moyen de communication 70 relié au détecteur de présence 20 et configuré pour envoyer à une entité distante une information relative à la présence détectée par le 25 détecteur de présence 20. Par exemple, le moyen de communication 70 est un moyen de communication à hautes fréquences. De préférence, le moyen de communication 70 est logé dans le réceptacle 46 logeant le détecteur de présence 20. 30 Le moyen de communication 70 est configuré pour être alimenté par le générateur de puissance 30. 3058553 -9- En outre, le corps 18 du module 10 de détection de présence est configuré pour recevoir également le moyen de communication 70. En particulier, le moyen de communication 70 est logé dans le réceptacle 46 du premier guide 40. En outre, le module 10 de détection de présence peut également comprendre 5 une unité de stockage d'énergie 80 connectée avec le détecteur de présence 20 et le générateur de puissance 30. Elle est configurée pour stocker au moins une partie de l'énergie générée par le générateur de puissance 30 et pour alimenter au moins en partie le détecteur de présence 20. Par exemple, l'unité de stockage d'énergie 80 est une batterie ou un 10 supercondensateur. Cette unité de stockage d'énergie 80 permet ainsi de suppléer le générateur de puissance 30 en restituant l'énergie stockée au détecteur de présence 20 notamment lorsque les conditions climatiques sont telles que la différence de température entre l'air et le sol n'est plus suffisante pour alimenter le détecteur de présence 20. 15 De préférence, l'unité de stockage d'énergie 80 est logée dans le réceptacle 46 logeant le détecteur de présence 20. Le module 10 de détection de présence d'un véhicule sur un emplacement de stationnement selon l'invention a l'avantage d'être autonome en énergie. En effet, un 20 tel module générateur thermoélectrique est capable de produire une puissance électrique de l'ordre du milliwatt, suffisant pour mettre en oeuvre une détection radar et/ou magnétique et pour assurer l'envoi d'une information relative à cette détection via un réseau haute fréquence, longue portée. L'invention a été décrite ci-dessus à l'aide du mode de réalisation présenté 25 sur les figures, sans limitation du concept inventif général. Bien d'autres modifications et variations se suggèrent d'elles même à l'homme du métier, après réflexion sur les différents modes de réalisation illustré dans cette demande. Ces modes de réalisation sont donnés à titre d'exemple et ne sont pas destinés à limiter la portée de l'invention, qui est déterminée exclusivement 30 par les revendications ci-dessous. REVENDICATIONS1. Module (10) de détection de présence d'un véhicule sur un emplacement (12) de stationnement, le module étant configuré pour être enterré dans le sol (14) de l'emplacement de stationnement et comportant : un détecteur de présence (20) configuré pour détecter la présence d'un véhicule sur l'emplacement de stationnement, et un générateur de puissance (30) configuré pour alimenter au moins le détecteur de présence (20), comportant au moins un module générateur thermoélectrique (32) configuré pour transformer en énergie une différence entre une température de l'air et une température du sol à une profondeur prédéterminée dans le sol. 2. Module de détection de présence selon la revendication 1, dans lequel le module générateur thermoélectrique (32) est un module à effet Seebeck. 3. Module de détection de présence selon l'une des revendications 1 ou 2, comportant un corps (18) logeant le détecteur de présence (20) et le générateur de puissance (30), le corps étant en matériau isolant thermique. 4. Module de détection de présence selon la revendication 3, dans lequel le module (10) de détection de présence comporte un premier et un deuxième guides (40, 50) logés dans le corps (18) de sorte que le module générateur thermoélectrique (32) est agencé entre le premier et le deuxième guides (40, 50), le premier guide (40) comportant une extrémité (44) ayant une surface (45) noire en contact avec l'air et le premier guide (40) étant en matériau conducteur thermique, de préférence dont la conductivité thermique est au moins de 40 W/m.K, de préférence au moins 50 W/m.K. 5. Module de détection de présence selon la revendication 4, dans lequel le premier guide (40) comporte un réceptacle (46) logeant au moins le détecteur de présence (20). 3058553 6. Module de détection de présence selon la revendication 4 ou 5, dans lequel le premier guide (40) est agencé de façon amovible dans le corps (18) du module de détection. 5 7. Module de détection de présence selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel le module (10) comporte un joint (60) en matériau conducteur thermique agencé entre le module générateur thermoélectrique (32) et le deuxième guide (50), de préférence dont la conductivité thermique est au moins égale à 0,5 W/m.K, de 10 préférence au moins égale à 1W/m.K. 8. Module de détection de présence selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le détecteur de présence (20) est un détecteur du type radar et/ou magnétique. 9. Module de détection de présence selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant un moyen de communication (70) configuré pour envoyer à une entité distante une information relative à la présence détectée par le détecteur de présence (20). 10. Module de détection de présence selon l'une quelconque des revendications précédentes, comportant une unité de stockage d'énergie (80) configurée pour stocker au moins une partie de l'énergie générée par le générateur de puissance (30) et pour alimenter au moins en partie le détecteur de présence (20). 15 20 25