Brevet FR2736436A1 — publié le 19970110

L'invention concerne les indicateurs lumineux de la direction et de la vitesse du vent. Il est connu, par le brevet français 2 172 485, de transformer les déplacements angulaires d'une girouette en variation d'intensité d'un courant électrique, afin de pouvoir visualiser à distance, à l'aide d'un ampèremètre, la direction du vent. De telles installations sont utilisées en météorologie, et tout particulièrement dans les tours de contrôle d'aérodrome. Il est connu aussi, par le brevet français 2 170 964, de disposer en cercle des lampes témoins de visualisation de la position d'une girouette-anémomètre et de la force du vent. Pour ce faire, des cames magnétiques sont montées sur l'axe de la girouette et commandent des contacteurs de mise sous tension des lampes témoins ; l'éclairement des lampes pouvant être modulé en fonction de la vitesse du vent. On connaît aussi, enfin, par la demande de brevet internationale PCT WO 94 14150, une colonne lumineuse dont la paroi extérieure est destinée à servir de support d'affichage et comporte, à son sommet, un capteur solaire qui s'oriente en fonction de la position du soleil. Toutefois, aucun de ces dispositifs ne permet de donner, à distance et dans l'obscurité, une indication simple et directe, mais néanmoins suffisante pour les besoins les plus courants, de la direction et de la vitesse du vent, sans aucun préjudice esthétique. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. Cette invention, telle qu'elle est caractérisée, résout le problème consistant à définir un procédé et à réaliser un dispositif permettant de transformer des indications mécaniques de la direction et de la vitesse du vent, en indications lumineuses différenciées selon les secteurs de la rose des vents et sélectionnées en fonction de la vitesse du vent. Le procédé d'indication lumineuse à distance de la direction et de la vitesse du vent selon l'invention, mettant en oeuvre une girouette et un anémomètre, se caractérise principalement en ce qu'il consiste à a) diviser la rose des vents en quatre secteurs égaux correspondant chacun à un angle de 90 , dont la bissectrice est confondue respectivement avec les directions Nord, Est, Sud et Ouest, c'est-à-dire couvrant chacun, dans le sens horaire, les secteurs Nord-Ouest à Nord-Est, Nord-Est à Sud Est, Sud-Est à Sud-Ouest et Sud-Ouest à Nord-Ouest, b) affecter à chaque secteur délimité à l'étape précédente a) une couleur prédéterminée, choisie arbitrairement pour constituer un code de couleurs, c) choisir des sources lumineuses colorées selon le code de couleurs défini à l'étape précédente b) en nombre égal par couleur, d) juxtaposer les sources lumineuses colorées réunies à l'étape précédente c), en les alternant régulièrement, en respectant l'ordre défini à l'étape a), e) relier individuellement chaque source lumineuse colorée à une alimentation électrique de spécification appropriée, avec interposition d'un sélecteur asservi au déplacement angulaire de la girouette, de façon que seules les sources lumineuses de même couleur correspondant aux secteurs définis à l'étape d), soient éclairées lorsque la girouette est orientée selon l'un des points cardinaux, plein Nord, plein Est, plein Sud ou plein Ouest, mais ne soient éclairées que sur une partie (D1) seulement de la distance (D) couverte par la totalité des sources lumineuses colorées juxtaposées, lorsque la girouette forme un angle avec la direction du point cardinal concerné ; l'indication lumineuse de la direction du vent étant alors précisée par l'éclairage de la partie restante (D2) de la distance couverte par les sources lumineuses de couleur correspondant à celle affectée au secteur du côté duquel la girouette est décalée angulairement par rapport au point cardinal considéré ; la distance D2=D-D1 étant alors proportionnelle à la valeur de l'angle balayé par la girouette, de façon que, par exemple, pour un vent soufflant du quart Nord-Est, les distances D1 et D2 éclairées soient égales et que la lumière soit respectivement émise dans la couleur affectée à chacun des points cardinaux concernés, f) adjoindre, aux sources lumineuses colorées servant à indiquer la direction du vent, telles que définies ci-dessus, une série de sources lumineuses d'une couleur choisie arbitrairement et répartie selon l'échelle de Beaufort. Chaque source lumineuse correspond à un échelon de la dite échelle, g) relier individuellement les sources lumineuses destinées à indiquer la force du vent, telles que définies à l'étape f) ci-dessus, à une alimentation électrique de spécification appropriée, avec interposition d'un sélecteur asservi à la vitesse de rotation de l'anémomètre, n'assurant l'éclairage que des sources lumineuses correspondant aux graduations de l'échelle de Beaufort couvertes par la force du vent, de façon que, pour un vent de force quatre par exemple, seules les quatre premières sources lumineuses de la série soient éclairées. Préférentiellement le code de couleurs choisi pour indiquer la direction du vent serait : Bleu, Jaune, Vert et Rouge. La correspondance avec les points cardinaux pourrait être Nord=Bleu; Est=Jaune; Sud=Vert; Ouest = Rouge. L'indicateur lumineux de la direction et de la vitesse du vent permettant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, se caractérise principalement en ce que les indicateurs lumineux colorés sont constitués de tubes luminescents de quatre couleurs différentes, correspondant chacune à un secteur particulier de la rose des vents, juxtaposés et alternés régulièrement pour couvrir une surface suffisante à l'interprétation à distance de la direction du vent, la dimension mesurée dans un plan perpendiculaire aux dits tubes correspond à la distance D, déterminée à l'étape e) du procédé ; en ce que la mise sous tension unitaire ou collective des tubes luminescents colorés indiquant la direction du vent est obtenue par l'intermédiaire d'un sélecteur asservi au déplacement angulaire de la girouette et en ce que la mise sous tension unitaire des sources lumineuses, représentant les échelons de l'échelle de Beaufort, est obtenue par l'intermédiaire d'un sélecteur asservi à l'anémomètre. Selon un mode particulier de réalisation de l'indicateur, les tubes luminescents sont des tubes au néon. Plus particulièrement, les tubes luminescents sont circulaires et sont fixés autour d'un mât, supportant une girouette-anémomètre, derrière une paroi translucide. Selon un mode de réalisation de l'invention, les tubes luminescents colorés indiquant la direction du vent et les sources lumineuses représentant les échelons de l'échelle sont fixés sur un panneau disposé contre la façade d'un édifice, au sommet duquel est disposée la girouetteanémomètre, ou une girouette et un anémomètre séparés. Selon un mode de réalisation électromécanique, le sélecteur, assurant la mise sous tension unitaire ou/et collective des tubes luminescents colorés, est constitué d'une couronne isolante, à la périphérie de laquelle sont fixés, à espace régulier, des plots conducteurs, dont le nombre correspond à celui de la totalité des dits tubes luminescents colorés et auxquels sont reliées individuellement l'une des bornes de mise sous tension des tubes, en regroupant ceux ayant la même couleur dans le même secteur en respectant leur ordre sur l'indicateur et le code de couleurs défini aux étapes a) à d) du procédé ; sur ces plots, repose un patin conducteur asservi au déplacement de la girouette, ledit patin, couvrant un angle de 90 , étant disposé symétriquement par rapport au plan de symétrie longitudinal de la girouette et étant relié à l'une des bornes de la prise d'alimentation électrique, alors que l'autre borne est reliée directement et collectivement à la seconde borne de mise sous tension des tubes.Ainsi, par ce moyen, tous les tubes de la même couleur, et uniquement eux, sont mis sous tension lorsque la girouette est orientée en direction de l'un des points cardinaux, toute la hauteur de l'indicateur est éclairée de la même couleur, alors que des tubes de l'une des couleurs voisines sont mis progressivement sous tension en remplacement de ceux progressivement mis hors tension, lorsque le patin glisse vers le point cardinal vers lequel s'oriente la girouette dès qu'un décalage par rapport au point cardinal concerné apparaît. Selon un mode particulier de réalisation, l'extrémité de l'empennage de la girouette comporte une source lumineuse visualisant l'axe XX de la dite girouette et permettant de situer, en combinaison avec les indications colorées de la direction du vent, la situation géographique d'un point par rapport à la girouette. Les avantages obtenus, grâce à cette invention, consistent essentiellement en ceci que les indications approximatives de la direction et de la vitesse du vent, suffisantes pour les besoins courants, sont ainsi mises en permanence à la disposition du public, de jour comme de nuit, en recourant à des moyens simples et, par conséquent, très fiables. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation plat et d'un mode de réalisation circulaire de l'invention, donnés à titre d'exemple non limitatif au regard des dessins annexés sur lesquels - la figure I représente un panneau revêtu de tubes au néon rectilignes réalisés en quatre couleurs et une rangée de lampes, - la figure 2 représente un schéma du sélecteur de tubes luminescents colorés, avec répartition des couleurs selon les secteurs de la rose des vents, - la figure 3 représente un mât cylindrique, supportant une girouette-anémomètre, entouré de tubes au néon superposés, situés derrière une paroi protectrice translucide, au pied duquel est disposée une série de lampes indiquant la vitesse du vent. La figure 1 représente un indicateur lumineux de la direction et de la vitesse du vent, constitué d'un panneau 10, supportant des tubes au néon de couleur bleue, rouge, jaune et verte, juxtaposés et alternés, dont certains des tubes de couleur bleue 21 et de couleur rouge 24 sont éclairés, alors que les tubes de couleur jaune 22 et verte 23 sont restés hors tension. Une série de lampes colorées 30 est disposée dans la partie inférieure 11 du panneau 10. Les cinq premières lampes de ladite série étant éclairées, pour indiquer que la vitesse du vent correspond à l'échelon 5 de l'échelle de Beaufort. La figure 2 est une représentation schématique du sélecteur 40 de tubes au néon colorés 21, 22, 23, 24, représentés à la figure 1, le patin 43, d'interconnexion des plots 42, entourant la couronne isolante 41, entraîné par la girouette non représentée sur cette figure, est dans la position Nord Ouest (N.O.), ce qui fait que, dans cette position du patin 43, seule la moitié des tubes de couleur rouge sont mis sous tension et, par conséquent, éclairés. Il en résulte que, par le truchement d'une plaque translucide recouvrant la totalité des tubes au néon, deux zones colorées, respectivement en bleu et en rouge, sont superposées pour donner, grâce au code de couleurs, une indication visuelle de la direction d'où souffle le vent. On comprend que, lorsque le vent souffle du secteur Nord, Nord-Ouest, les trois-quarts des tubes de couleur bleue sont éclairés, alors que seulement un quart de tubes de couleur rouge sont éclairés. En se rapportant maintenant à la figure 3, représentant un mât vertical 50, entouré de tubes au néon colorés 51 disposés derrière une paroi cylindrique translucide 52, surmonté d'une girouette-anémomètre 60, on remarque que, selon l'orientation de la girouette 60 et la vitesse du vent, la paroi cylindrique translucide se colore de deux couleurs différentes, couvrant respectivement une hauteur proportionnelle à la position de la girouette par rapport aux points cardinaux les plus proches auxquels les couleurs correspondent. Quant aux sources lumineuses 70 alignées sur le sol, elles sont éclairées elles aussi, les unes après les autres, jusqu'à correspondance avec la graduation de l'échelle de Beaufort correspondant à la vitesse du vent, ceci grâce à un sélecteur asservi à la vitesse de rotation de l'anémomètre. Quel que soit le mode de réalisation, la paroi translucide interposée entre les tubes au néon et l'oeil des utilisateurs, permet à ces derniers d'avoir une impression de continuité des surfaces colorées par l'intermédiaire des tubes colorés éclairés malgré l'espacement relatif à ceux-ci. En se rapportant à nouveau à la figure 3, on remarque que l'extrémité de l'empennage 61 de la girouette anémomètre 60 est équipée d'une source lumineuse colorée 62 matérialisant l'axe longitudinal XX de la girouette, permettant ainsi de connaître, de jour comme de nuit, une position géographique relative en combinaison avec les indications colorées de la direction du vent fournies par l'indicateur. L'indicateur lumineux selon l'invention peut avoir toutes formes et tous aspects en vue de permettre notamment leur intégration lumineuse dans des ensembles architecturaux, dans des sites urbains, ou dans du mobilier urbain, la structure du système ne se limitant pas à la composition d'un panneau ou d'une colonne lumineuse. A souligner que le mode de réalisation simplifié, tel qu'il est représenté à la figure 1, se prête parfaitement à un montage en façade d'un immeuble ou sur un panneau indicateur d'autoroute, au même titre que les dispositifs donnant actuellement l'heure et la température ambiante, voire en combinaison avec ceux-ci. Dans l'hypothèse où le système lumineux serait placé en rase campagne, ou dans un endroit non équipé en réseau d'énergie électrique, celle-ci pourrait être d'origine éolienne ou photovoltaïque. REVENDICATIONS. 1. Procédé d'indication lumineuse à distance de la direction et de la vitesse du vent mettant en oeuvre une girouette et un anémomètre, caractérisé en ce qu'il consiste à: a) diviser la rose des vents en quatre secteurs égaux correspondant chacun à un angle de 90 , dont les bissectrices sont confondues respectivement avec les points cardinaux, c'est-à-dire couvrant chacun, dans le sens horaire, les secteurs Nord-Ouest à Nord-Est, Nord-Est à Sud Est, Sud-Est à Sud-Ouest et Sud-Ouest à Nord-Ouest, b) affecter à chaque secteur délimité à l'étape précédente a) une couleur prédéterminée, choisie arbitrairement pour constituer un code de couleurs, c) choisir des sources lumineuses colorées selon le code de couleurs défini à l'étape précédente b) en nombre égal par couleur, d) juxtaposer les sources lumineuses colorées réunies à l'étape précédente c), en les alternant régulièrement, en respectant l'ordre défini à l'étape a), e) relier individuellement chaque source lumineuse colorée à une alimentation électrique de spécification appropriée, avec interposition d'un sélecteur asservi au déplacement angulaire de la girouette, de façon que seules les sources lumineuses de même couleur correspondant aux secteurs définis à l'étape d), soient éclairées lorsque la girouette est orientée dans la direction de l'un des points cardinaux, mais ne soient éclairées que sur une partie (D1) seulement de la distance (D) couverte par la totalité des sources lumineuses colorées juxtaposées, lorsque la girouette forme un angle avec la direction du point cardinal concerné;; I'indication lumineuse de la direction du vent étant alors précisée par l'éclairage de la partie restante (D2) de la distance couverte par les sources lumineuses de couleur correspondant à celle affectée au secteur du côté duquel la girouette est décalée angulairement par rapport au point cardinal considéré ; la distance D2=D-D 1 étant alors proportionnelle à la valeur de l'angle balayé par la girouette, de façon que, par exemple, pour un vent soufflant des secteurs Nord-Est, Nord-Ouest, Sud-Est et Sud-Ouest, les distances D1 et D2 éclairées de couleur différente soient égales et que la lumière soit respectivement émise dans la couleur affectée à chacun des points cardinaux concernés, f) adjoindre, aux sources lumineuses colorées servant à indiquer la direction du vent, telles que définies ci-dessus, une série de sources lumineuses réparties selon l'échelle de Beaufort, de façon que chaque source lumineuse corresponde à une graduation de l'échelle de Beaufort, g) relier individuellement les sources lumineuses destinées à indiquer la force du vent, telles que définies à l'étape f) ci-dessus, à une alimentation électrique de spécification appropriée, avec interposition d'un sélecteur asservi à la vitesse de rotation de l'anémomètre, n'assurant l'éclairage que des sources lumineuses correspondant aux graduations de l'échelle de Beaufort couvertes par la force du vent, de façon que, pour un vent de force quatre, par exemple, seules les quatre premières sources lumineuses de la série soient éclairées. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le code de couleurs permettant de visualiser la direction du vent est le suivant Nord : Bleu Est : Jaune Sud : Vert Ouest : Rouge. 3. Indicateur lumineux de la direction et de la vitesse du vent permettant la mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les indicateurs lumineux colorés de la direction du vent sont constitués de tubes luminescents de quatre couleurs différentes (21, 22, 23, 24), correspondant chacune à un secteur particulier de la rose des vents, juxtaposés et alternés régulièrement pour couvrir une surface suffisante à l'interprétation à distance de la direction du vent, la dimension mesurée dans un plan perpendiculaire aux dits tubes correspond à la distance D, déterminée à l'étape e) du procédé ; en ce que la mise sous tension unitaire et collective des tubes luminescents colorés indiquant la direction du vent est obtenue par l'intermédiaire d'un sélecteur (40) asservi au déplacement angulaire de la girouette (60) et en ce que la mise sous tension unitaire et collective des sources lumineuses, représentant les graduations de l'échelle de Beaufort, est obtenue par l'intermédiaire d'un sélecteur asservi à l'anémomètre. 4. Indicateur lumineux selon la revendication 3, caractérisé en ce que les tubes luminescents sont disposés derrière une paroi translucide (52). 5. Indicateur lumineux selon la revendication 3, caractérisé en ce que le sélecteur (40) assurant la mise sous tension sélective des tubes luminescents est constitué d'une couronne isolante (41), à la périphérie de laquelle sont fixés, à espace régulier, des plots conducteurs (42), dont le nombre correspond à celui de la totalité des tubes luminescents et auxquels sont reliés individuellement l'une des bornes des tubes luminescents, en regroupant ceux ayant la même couleur dans le même secteur, en respectant leur ordre sur l'indicateur et le code de couleurs, sur lesquels plots repose un patin conducteur (43) asservi au déplacement de la girouette (60) et couvrant un angle de 90 , disposé symétriquement par rapport au plan de symétrie de la girouette et sur l'avant de celle-ci, relié à l'une des bornes de l'alimentation électrique, alors que l'autre borne est reliée directement et collectivement à la seconde borne de mise sous tension des tubes luminescents. 6. Indicateur lumineux selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les tubes au néon colorés (51) sont circulaires et sont fixés autour d'un mât (50) derrière une paroi translucide cylindrique (52), le dit mât (50) supportant une girouette-anémomètre (60), et les sources lumineuses (70) indiquant la vitesse du vent étant alignées radialement, à la base de l'ensemble. 7. Indicateur selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'extrémité de l'empennage (61) de la girouette (60) comporte une source lumineuse (62) visualisant l'axe XX de la dite girouette (60) et permettant de situer, en combinaison avec les indications colorées de la direction du vent, la situation géographique d'un point par rapport à la girouette.