Brevet FR2488014A1 — publié le 19820205

Dispositif indicateur lumineux. La présente invention concerne les dispo- sitifs indicateurs lumineux, du type comprenant une surface indicatrice constituée d'un matériau rétro-réfléchissant. On connaît déjà couramment des dispositifs de ce type qui se présentent par exemple sous la forme de panneaux indi- cateurs de circulation ou de panneaux d'information disposés sur la voie publique, ou encore de plots indicateurs diposés sur une chaussée pour en délimiter les voies. Il se trouve toutefois que ces panneaux ou plots sont constitués par la seule surface rétro-réfléchissante consi- dérée, de sorte que l'information ou la simple présence de ces éléments ne sont perceptibles par un observateur, par exemple usager de la voie publique, que si un faisceau de lumière relativement fort tombe directe- ment sur ladite surface. Ces dispositifs sont donc pratiquement hors service en l'absence d'éclairage extérieur, ou même s'il existe un éclai- rage, mais que celui-ci est trop faible ou orienté dans une direction différente, ce qui peut par exemple être le cas de l'éclairage dû aux phares d'un véhicule automobile si ceux-ci sont restés commutés en position de "croisement" ou "code".- C'est pourquoi la présente invention a pour but de fournir un dispositif du type considéré qui soit visible même en l'absence d'éclairage extérieur ou en présence d'un éclairage insuffisant, tout en ne consommant qu'une énergie propre extrêmement faible. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif du type précité, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier présentant une ouverture fermée par une plaque indicatrice translucide ou transparente et dont au moins une partie de la surface intérieure fait face à cette plaque et est revêtue dudit matériau rétro-réfléchissant, tandis qu'il renferme une source lumineuse de très faible puissance dis- posée devant ladite surface à revêtement rétro-réfléchissant et reliée à une source d'énergie électrique. Grâce à cet agencement, la surface rétro- réfléchissante qui reçoit la lumière de la source lumineuse de faible puissance, éclaire par l'intérieur, et avec un excellent rendement, la 24 88 0 14 - 2 - plaque indicatrice, permettant ainsi une observation convenable de cette dernière, et ceci avec une-consommation d'énergie extrêmement faible. Il est important de noter que l'utilisation d'une source lumineuse ana- logue avec un panneau ou plot à simple surface rétro-réfléchissante, en général plane, tels que réalisés jusqu'ici, ne donnerait nullement le résultat satisfaisant ici visé, à moins d'utiliser des sources extrê- ment puissantes (par exemple des lampes d'éclairage classiques de 60 ou wAatts, alors que le présent dispositif peut fonctionner avec de simples ampoules de par exemple 3,5 V telles que celles utilisées dans les lampes dites "torches" électriques). De manière particulièrement avantageuse, la source d'énergie électrique peut comprendre un accumulateur d'énergie électrique tel que l'un de ceux couramment appelés "batteries", cette disposition permettant de faire abstraction de toute jonction avec un réseau électrique quelconque, ce qui est particulièrement intéressant quand le dispositif indicateur doit être installé dans un environnement difficilement accessible à un tel réseau, toute liaison par fil étant ainsi supprimée. Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'accumulateur d'énergie électrique peut être relié à un capteur-convertisseur d'énergie non-électrique solidaire du disposi- tif indicateur lui-même, ce qui évite de prévoir une maintenance fré- quante du dispositif par -chargement périodique de l'accumulateur, 9u permet encore d'utiliser des accumulateurs de plius faible encombrement. Le capteur-convertisseur d'énergie non-électrique peut être un capteur d'éneigie d'énergie éolienne, mais beaucoup plus avantageusement un capteur solaire qui est extrêmement faible et d'un entretien aisé. Il peut de préférence être prévu que soit interposé, entre la source d'énergie électrique et la source lumineuse, un organe interrupteur relié à un capteur de variation d'éclairage exté- rieur, de sorte que la source lumineuse n'est alimentée et par consé- quent le dispositif en service que lorsque l'éclairage extérieur tra- verse un certain seuil prédéterminé. Cette traversée de seuil peut se faire dans un sens ou dans l'autre, par exemple vers le bas lors de la chute de la lumière du jour, ce qui permet de mettre un dispositif en service pour la nuit entière, ou encore vers le haut lors du passage 24 88 0 14 -3- d'un véhicule, ce qui limiter le fonctionnement du dispositif aux seuls moments o il doit être observé par un conducteur, auquel cas le déclen- chement de l'interrupteur dans le capteur peut s'obtenir en présence d'un simple faisceau d'éclairage de croisement ou "code", et même si celui-ci n'est pas nettement orienté sur le-dispositif. Bien entendu, dans ce second cas, l'énergie consommée est réduite au strict minimum. On peut aussi envisager que l'organe interrupteur soit actionné par une centrale de commande couvrant un réseau complet de tels dispositifs, par exemple implanté sur une autoroute ou un district urbain. Dans le cas o on utilise un accumulateur d'énergie électrique, l'organe interrupteur peut avantageusement être constitué par un bloc commutateur comportant, outre la ligne de liaison entre l'accumulateur et la source lumineuse, une seconde ligne reliant l'accumulateur à une source indépendante d'énergie électrique, cette dernière pouvant être constituée par le réseau électrique normal, mais beaucoup plus avantageusement par un capteur-convertisseur d'énergie non électrique, par exemple solaire. De préférence, la partie de la surface interieure du boîtier qui est revêtue du matériau rétro-réfléchissant présente deux sections de surface qui sont symétriques et également in- clinées par rapport à l'ouverture portant la plaque indicatrice, afin de fournir un rendement maximal d'éclairement avec un minimum de con- sommation. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre, à titre d'exemples non limitatifs et en regard des dessins annexés sur lesquels: - la Fig. 1 représente une vue en éléva- tion schématique d'un poteau indicateur à caissonslumineux équipés d'un dispositif conforme à l'invention; - la Fig. 2 représente une vue en coupe transversale de l'un des caissons de la Fig. 1; - la Fig. 3 représente schématiquement le circuit électrique d'alimentation d'un tel dispositif; - la Fia. 4 représente un poteau-station pour réseau de transports publics, équipé d'un dispositif conforme à l'invention; 2488 0 14 - la Fig. 5 représente un abri public également équipé d'un dispositif conforme à l'invention; - les Fig. 6 et 7 représentent des vues de face, en coupe, et de côté, d'un plot indicateur pour voies de circulation équipé d'un dispositif conforme à l'invention; - la Fig.8 illustre une telle voie de circulation équipée d'un ensemble de plots conformes aux Fig. 6 et 7. Le poteau indicateur représenté par la Fig. 1 comprend un mât 1 présentant à son extrémité supérieure plu- sieurs tronçons 2 dont chacun porte un caisson lumineux 3, ces dif- férents caissons présentant des orientations qui peuvent être diffé- rentes,,tandis que le tronçon d'extrémité du mât porte, articulé à son extrémité un capteur solaire orientable 4. Chacun des caissons 3 présente une forme allongée dans le sens horizontal et se terminant éventuellement en forme de flèche, ce caisson présentant une face verticale apparente 3a qui est constituée par une plaque en un matériau translucide ou trans- parent, tel par exemple que du plexiglas, et sur laquelle sont portées des informations sous forme gravée ou imprimée. Le caisson proprement dit présente la forme d'un boîtier en aluminium embouti,présentant en section transversale.un V couché, ayant un angle au centre par exemple de l'ordre de 90 tel que représenté sur la Fig. 2, mais qui pourrait aussi adopter d'autres valeurs, par exemple 1200 ou plus. Les deux taces de ce caisson sont donc parfaitement symétriques et identi- quement inclinées par rapport à la plaque indicatrice 3a. La partie arrière du caisson est reçue, et fixée, dans un logement de forme cor- respondante 2a du tronçon de mât 2. Dans la cavité intérieure du caisson 3 se trouve placée une batterie d'accumulateurs 5 qui est de préférence logée et fixée dans l'angle arrière de ce caisson et il est également prévu de fixer sur l'une des deux faces 3b du caisson, une ampoule électrique de faible puissance 6 qui est reliée à la batterie 5 ainsi qu'à un cir- cuit de commutation qui n'est pas représenté pour des raisons de clarté, mais sera décrit par la suite. Les surfaces intérieures desdeux faces 3b du caisson sont revêtues d'un matériau rétro-réfléchissant 3c tel que celui constitué d'une nappe de microbilles enrobées et connu sous le nom commercial de "Scotch-Light". 24880 14 - Sur la Fig. 3, l'ensemble lumineux consti- tué par la coopération de l'ampoule 6 avec les surfaces rétro-réfléchis- santes 3c et la plaque indicatrice 3a, est schématisé par un bloc 7. Celui-ci, et plus précisément son entrée constituée par les conducteurs d'alimentation 6a de l'ampoule 6, est relié au capteur solaire 4 et à la batterie d'accumulateurs 5, par l'intermédiaire d'un bloc de commu- tation 8. A ce même bloc commutateur 8 est en outre relié un capteur de variation d'éclairage 9, qui est par exemple un capteur à seuil émettant une impulsion lorsque la lumière du jour à laquelle ce capteur est normalement exposée, voit son intensité baisser au-dessous de la valeur de seuil prédéterminée. Le bloc commutateur 8 comprend un organe interrupteur 8a qui est interposé entre le conducteur de sortie 5a de la batterie et le conducteur 6a d'alimentation de l'ampoule. Cet in- terrupteur 8a est plus particulièrement constitué par l'élément mobile d'un relais dont la bobine 8b est alimentée à partir d'un amplifica- teur 8c remplissant une fonction ET et dont les deux entrées sont re- liées respectivement à la batterie 5 et au capteur d'éclairement 9. Il est enfin prévu, entre le conducteur 4a provenant du capteur solaire 4 et la borne d'entrée de l'interrupteur 8a, une diode Zener 8d. Le fonctionnement de ce circuit est le suivant: Pendant le jour et en période d'éclaire- ment solaire, le capteur de variatior. lumineuse 9 n'émet aucune impul- sion, de sorte que la porte ET 8c n'envoie aucun ordre sur le relais 8b qui reste ouvert, isolant ainsi le circuit d'utilisation 7 comprenant l'ampoule 6. Pendant-cette même période, le capteur solaire 4 charge normalement et progressivement la batterie d'accumulateurs 5 à travers la diode 8d. Par contre, dès que la lumière du jour baisse et dès que la luminosité est passée au-dessous du seuil-prédéter- miné du capteur 9, celui-ci entre en action et envoie une impulsion sur la porte ET 8c qui, recevant simultanément l'alimentation de la batte- rie 5, fait fonctionner le relais 8b dont le contact 8a se ferme, per- mettant alors une alimentation directe du circuit d'utilisation 7 à partir de la batterie 5, et ceci bien entendu tout aussi longtemps que la lumière du jour n'inverse pas le fonctionnement du capteur 9. 24880 1 4 - 6 - Inversement, dès que l'intensité de la lumière du jour croît à nouveau, le relais 8d retombe sous la commande du capteur 9, ce qui provoque une suppression de la liaison d'alimenta- tion entre la batterie 5 et le circuit d'utilisation 7, tout en autori- sant par ailleurs la poursuite de la charge de la batterie 5 à partir du capteur solaire 4. Ce capteur solaire 4 est avantageusement constitué par un ou plusieurs panneaux solaires dont chacun peut être constitué d'un grand nombre de cellules photo-voltaîques au silicium, un tel panneau fonctionnant par exemple à partir d'un éclairement au sol de 1 kW/m2 à 251C. La puissance électrique fournie par un tel panneau peut être de l'ordre d'une trentaine de watts, cette puissance étant fournie sous une tension d'environ 15 V avec une intensité d'environ2 A. Un tel panneau, dont les dimensions peuvent être de l'ordre du demi- mètre est conçu de manière à présenter une résistance convenable aux intempéries (gel, températures élevées, vents de sable, brouillard salin). Quant à la batterie 5, elle peut être d'une capacité permet- tant par exemple de fournir 1 A-heure, ce qui permet d'assurer, dans certains cas, une autonomie de quelques jours. Enfin, le capteur 9 est préférentiellement un capteur du type opto-électronique fournissant ou non une impulsion de commande électrique à partir d'une détection d'inten- sité lumineuse. Les Fig. 4 à 8 décrivent certaines va- riantes d'application d'un dispositif du type décrit précédemment. C'est ainsi que le poteau-station pour réseau de transport public, tel que représenté sur la Fig. 4, comprend, monté sur un mat 11, un caisson parallélépipédique 13, qui est tra- versé par l'extrémité du mat 11, qui ne comporte pas de face supérieure et dont les deux bords longitudinaux inférieurs sont tronqués suivant des surfaces inclinées 13c, qui présentent un revêtement rétro-réfléchis- sant. Les autres faces 13a du caisson portent des informations, tandis que sont disposées à l'intérieur du caisson lui-même, une batterie 15 et au moins une ampoule 16. L'ensemble est enfin complété. par.un panneau solaire 14 monté orientable à l'extrémité du mat 11, et bien entendu par un ensemble commutateur et capteur de variation lumineuse, non repré- senté. 2 4 88 0 1 4 - 7 - L'abri public représenté par la Fig. 5 comprend, monté sur des mâts 21 et entouré par des parois 22, un toit en forme de caisson 23, d'épaisseur relativement faible, et suivant l'axe médian longitudinal duquel sont disposés un ou plusieurs tubes d'éclairage 26. Les parois longitudinales extrêmes du caisson sont conformées avec une section transversale en V couché, et comportent sur leurs surfaces intérieures 23c un revêtement rétro-réfléchissant. Il est enfin prévu sur la partie supérieure de ce toit 23 un ou plusieurs capteurs solaires 24 orientables, l'ensemble étant bien entendu complété par les autres éléments du circuit décrit à la Fig. 3. L'ensemble de signalisation d'une voie de circulation constitué par une route représentée aux Fig. 6 à 8, com- porte un alignement, sur chacun des bords de la route, de plots indi- cateurs régulièrement espacés dont ne font saillie hors du sol que les éléments bombés ou cabochons 33a qui correspondent aux éléments indicateurs du dispositif lumineux, ces éléments étant avantageusement striés pour accroître leffet recherché. Chacun de ces éléments consti- tue le couvercle d'un boîtier ou caisson 33, qui est enterré dans le sol et qui présente un fond en forme de cuvette 33c, comportant deux portions symétriques revêtues d'un matériau rétro-réfléchissant. A l'intérieur de l'espace délimité par ce caisson se trouve disposée une ampoule 36 analogue à l'ampoule 6 de la Fig. 2, cette ampoule étant reliée à un câble 36a qui passe au-dessous du boitier 33 et qui réunit l'ensemble des éléments d'affichage qui longent le bord de route. Comme le montre plus précisément la Fig. 8, les différents câbles 36a qui longent les deux côtés de la route, sont reliés en parallèle à un ensemble commun localisé sur un emplacement dégagé et o est disposé un mât 31 qui porte des capteurs solaires 34. La batterie, ainsi que les autres éléments du circuit sont enfouis au pied du mât 31. Les réalisations ainsi décrites des Fig. 4 à 8 constituent des exemples très avantageux d'utilisation des dispositifs lumineux conformes à l'invention, et il est clair que ces derniers peuvent connaître de nombreuses autres applications. Ce pour- rait ainsi être le cas de tous leséléments habituellement installés sur la voie publique, et plus couramment connus sous le nom "mobilier urbain". 24 88 c1 4 -8- Ces dispositifs sont également particulièrement adaptés à la signali- sation en rase campagne, grâce àleur autonomie. Les organismes de transports publics peuvent avantageusement les utiliser pour disposer d'installations libérées de nombreuses servitudes techniques, admi- nistratives et financières. Enfin, les entreprises de bâtiment et de travaux publics peuvent les utiliser avec le plus grand intérêt, et en particulier dans les phases de démarrage des chantiers, les mobiliers de ces chantiers (caravanes, abris, logements, bureaux de chantiers) pouvant également aisément bénéficier de l'installation des dispositifs conformes à l'invention. - 9 - REVENDICATIONS 1 ) - Dispositif indicateur lumineux, du type comprenant une surface indicatrice (3a, 13a, 33a) constituée d'un matériau rétro-réfléchissant, caractérisé en ce qu'il comprend un bol- tier (3, 13, 23; 33) présentant une ouverture fermée par une plaque indicatrice translucide ou transparente (3a, 13a, 33a) et dont au moins une partie (3b-3c, 13c, 23c, 33c) de la surface intérieure fait face à cette plaque et est revêtue dudit matériau rétro-réfléchissant, tan- dis qu'il renferme une source lumineuse (6, 16, 26, 36) de très faible puissance disposée devant ladite surface à revêtement rétro-réfléchis- sant et reliée à une source d'énergie électrique (5, 15). ) - Dispositif selon-la revendication 1, caractérisé en ce que la source d'énergie électrique comprend un accumulateur d'énergie électrique (5, 15). ) - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'accumulateur d'énergie électrique (5, 15) est relié à un capteurconvertisseur d'énergie non électrique (4, 14, 24, 34) solidaire du dispositif indicateur lui-même. 4 ) - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le capteur-convertisseur d'énergie non électrique (4, 14, 24, 34) est un capteur d'énergie solaire. ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est prévu, interposé entre la source d'énergie électrique (5,, 15) et la source lumineuse (6, 16, 26, 36), un organe interrupteur (8a) relié à un capteur de variation d'éclairage extérieur (9). ) - Dispositif selon la revendication 5 lors- qu'elle dépend de l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'organe interrupteur (8a) est constitué par un bloc commuta- teur (8) comportant, outre la ligne de liaison entre l'accumulateur (5) et la source lumineuse (6) une seconde ligne reliant l'accumulateur (5) à une source indépendante d'énergie électrique (4). 24880 1 4 - 10 - 7 ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la partie de la surface intérieure du boîtier qui est revêtue du matériau rétro-réfléchissant présente deux sections de surface (3b-3c, 13c, 23c, 33c) qui sont symétriques et également inclinées par rapport à l'ouverture portant la plaque indicatrice (3a, 13a, 33a). ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif est porté par un poteau (1, 11, 21, 31) et son boîtier (3, 13, 23, 33) présente deux surfaces rétro-réfléchissantes en V. ) - Dispositif selon l'une quelconque des revendications de 1 à 7, caractérisé en ce que le dispositif (33) est enterré dans le sol et la plaque indicatrice (33a) présente la forme d'un plot bombé.