Brevet FR3142793A1 — publié le 20240607

Lampadaires à économie d’énergie La présente invention concerne un lampadaire électrique destiné à être utilisé pour l’éclairage public. A ce lampadaire électrique nous avons adjoint une unité électronique composée d’un capteur de lumière qui permet de mesurer la lumière générée par le soleil. Ce capteur va conditionner l’allumage et l’extinction du lampadaire. Nous avons choisi trois paliers de commande. Le jour, la lampe est éteinte quel que soit le trafic routier. La nuit et en présence de trafic routier, la lampe s’allume à pleine puissance. Dans le cas où le trafic est inexistant alors la lampe s’allume à la moitié ou au tiers de sa puissance. L’unité électronique est aussi dotée d’un capteur de passage de véhicules, de préférence, un Lidar. Cela permet de détecter la présence du trafic routier. Elle est aussi dotée d’un capteur à effet Doppler qui permet de mesurer la vitesse du véhicule. La mesure de la vitesse va déterminer le temps optimal de l’éclairement de la route. Ces trois capteurs permettent d’apporter une économie non négligeable de la consommation électrique. L’invention est destinée à être placée particulièrement dans un axe routier destiné aux voitures mais peut être utilisée dans les voies piétonnes. Le dispositif électronique peut être utilisé avec un lampadaire électrique, mais peut aussi être utilisé avec plusieurs lampadaires montés en parallèle. Cela va diminuer le coût de l’ensemble. Le but de cette invention est de réduire au maximum le gaspillage de l’énergie tout en gardant un minimum de sécurité. Lampadaires à économie d’énergie électrique La présente invention concerne un lampadaire électrique et plus particulièrement un lampadaire à économie d’énergie électrique. Un lampadaire électrique est conçu essentiellement pour éclairer les routes et les autoroutes. A la tombée de la nuit, les lampadaires sont allumés pour éclairer les passants et les voitures qui circulent dans les différentes routes et artères. Cependant, les routes peuvent être désertes et les lampadaires allumés, ce qui constitue une source de gaspillage d’énergie électrique. La présente invention propose une solution pour optimiser la consommation d’électricité. La présente invention est constituée : d’une alimentation stabilisée(1) capable de fournir l’énergie nécessaire au montage électronique, d’un capteur de lumière(3), d’une résistance variable(6) qui permet de fixer le seuil de déclanchement du lampadaire en fonction de la lumière ambiante, d’un Lidar(4) utilisé en capteur d’obstacles, d’un capteur à effet Doppler(5) pour mesurer la vitesse du véhicule, d’une unité électronique(2), de préférence à base d’un microcontrôleur qui permet de lire les différentes tensions délivrées par les capteurs et de délivrer un signal modulé en largeur d’impulsions PWM, d’un réseau de Leds(8) suffisamment puissant pour éclairer une route, d’une unité de puissance pour alimenter les Leds, d’un boitier renfermant l’ensemble du montage(9). Le lampadaire électrique est alimenté par la tension du secteur 220 volts (10) mais il peut aussi fonctionner à l’aide d’un ensemble (11) qui fonctionne à l’énergie solaire. L’unité électronique est dotée de plusieurs capteurs. Le premier est un capteur de lumière qui permet de mesurer l’intensité lumineuse et donc de distinguer le jour, la nuit et le crépuscule. Le second est un lidar qui permet de détecter l’approche d’un véhicule ou d’une personne. Le troisième est un capteur à effet Doppler ou un petit radar qui permet de mesurer la vitesse du véhicule ou du passant. Le jour, le lampadaire est éteint. Au moment du crépuscule, le lampadaire s’allume à la moitié de sa puissance. A la tombée de la nuit, et en absence d’activité sur la route, le lampadaire s’allume à la moitié de sa puissance, mais dès que le Lidar détecte un obstacle alors le lampadaire s’allume à sa pleine puissance. La durée du fonctionnement en pleine puissance est conditionnée par la mesure de la vitesse du passant. En effet, plus la vitesse est faible, plus le temps de l’éclairage est plus long. On obtient ainsi une optimisation de l’éclairage. La donne une vue d’ensemble du fonctionnement du dispositif. Le secteur d’alimentation 220 volts (10) alimente le générateur de tension continu (1). Celui-ci fournit l’énergie nécessaire à l’ensemble du montage électronique. Le secteur d’alimentation peut être remplacé par une unité fonctionnant à l’énergie solaire. L’unité de traitement du signal et de commande électronique (2) est montée autour de trois capteurs. Le capteur de lumière (3), le capteur de distance à base de LIDAR (4) et le capteur à effet Doppler(5). Une résistance ajustable (6) permet de régler le seuil de lumière pour lequel on actionne la lampe Led. L’unité électronique (2) commande directement un organe de puissance (7) lequel alimente l’ensemble des Leds. La -2 donne une vue d’ensemble du fonctionnement lorsque l’on remplace le secteur d’alimentation par une unité qui génère l’électricité (11) à base du soleil. La -3 montre comment on commande 3 lampadaires avec une seule unité électronique. Le secteur d’alimentation 220 volts (10) alimente le générateur de tension continu (1). L’unité de traitement du signal et de commande électronique (2) est montée autour de trois capteurs. Le capteur de lumière (3), le capteur de distance à base de LIDAR (4) et le capteur à effet Doppler(5). Une résistance ajustable (6) permet de régler le seuil de lumière pour lequel on actionne la lampe Led. L’unité électronique (2) commande directement les trois organes de puissance (7) lequel alimente l’ensemble des Leds (8). L’ensemble, organe de puissance (7) et Leds (8) forment le lampadaire électrique (11). L’alimentation stabilisée peut être réalisée de la façon suivante. Un transformateur de puissance suffisante, suivi d’un redressement, d’un filtrage et d’une régulation à base de régulateur intégré. La partie essentielle de notre réalisation est un microcontrôleur. Le Lidar détecte la présence d’un véhicule dans la zone à éclairer. Le capteur de lumière LDR mesure la valeur de la lumière ambiante. A l’aide d’une résistance ajustable, on ajuste la valeur de la tension qui correspond au niveau de lumière jugé adéquat. Le capteur à effet Doppler mesure la vitesse du véhicule ou du passant. Les trois tensions sont injectées dans le microcontrôleur et une de ses sorties délivre un signal modulé en largeur d’impulsion. Cette même sortie commande un amplificateur de courant qui à son tour alimente les Leds. Ce dispositif peut alimenter un ou plusieurs lampadaires espacés et disposés sur une même route. Le présent dispositif est destiné à être installé essentiellement pour l’éclairage d’une route mais il trouvera son application dans tout endroit où l’on peut rencontrer une activité urbaine. Lampadaire électrique fonctionnant sous tension 220 volts ou à partir d’un panneau photovoltaïque. Dispositif selon la revendication 1 selon laquelle le lampadaire dispose d’une alimentation stabilisée fournissant l’énergie nécessaire au bon fonctionnement du circuit électronique. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu’il intègre un capteur de lumière LDR. Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait qu’il intègre une résistance variable pour fixer le seuil de luminosité de référence. Dispositif selon les revendications 1 et 3, caractérisé par le fait qu’il possède trois niveaux de luminosité. Dispositif selon les revendications 1, caractérisé par le fait qu’il intègre un LIDAR permettant la détection de véhicules ou de passants. Dispositif selon les revendications 1, caractérisé par le fait qu’il intègre un capteur à effet Doppler pour mesurer la vitesse des véhicules. Dispositif selon les revendications 1 et 7, caractérisé par le fait que le temps d’allumage du lampadaire est conditionné par la vitesse du véhicule. Dispositif selon les revendications 1, 3, 5 et 6, caractérisé par le fait qu’il intègre une unité électronique qui gère les différents capteurs et peut commander plusieurs unités de Leds. Dispositif selon la revendication 1 selon laquelle le lampadaire est basé de préférence sur un microcontrôleur.