Brevet FR2790060A1 — publié le 20000825

- 1 - La présente invention concerne un dispositif de signalisation destiné à faciliter la circulation des véhicules (dans le sens le plus large) ou de personnes circulant en vilie, sur route, autoroute, chemin publique ou privé. Ce dispositif a pour but d'augmenter la sécurité des personnes et des biens. C'est une aide à la circulation quand la visibilité est faible, dés la tombée du jour ou par temps de brouillard. Les dispositifs de signalisation routière sont nombreux, ils sont soit passifs (style "cataphote" ou autres) soit actifs, émettant de la lumière à partir d'une source d'énergie du type batterie ou ligne de transport d'énergie électrique. 1o Les dispositifs actifs peuvent être commandés à distance en général par fil. Ces dispositifs présentent de nombreux inconvénients. Ceux de style "cataphote" ne sont pas efficaces par temps de pluie ou de brouillard car l'effet rétro réfléchissant est réduit de façon très importante et de plus la lumière des phares des véhicules subit aussi une très forte absorption. Les dispositifs actifs présentent l'inconvénient de devoir être alimentés par des lignes d'apport d'énergie représentant un coût important d'installation et entraînant des dépenses d'énergie non négligeables en cours d'exploitation. Quand ils font appel à des dispositifs accumulateurs d'énergie du type batterie (plomb, nickel cadmium etc. etc.). Ils sont sujets à des phénomènes de vieillissement et nécessitent une maintenance périodique. Le dispositif selon l'invention est actif et totalement indépendant d'une alimentation électrique extérieure. Il utilise exclusivement l'énergie solaire, qui, captée par des cellules solaires est emmagasinée dans des condensateurs de forte capacité. Ce dispositif de stockage présente l'avantage de ne pas être sujet aux phénomènes de vieillissement et ne nécessite donc pas de maintenance. Il peut être utilisé seul ou à plusieurs. Par exemple: seul pour matérialiser un obstacle, à plusieurs pour matérialiser une ligne. Dans le cas d'utilisation en nombre, les dispositifs de signalisation lumineux seront disposés à des intervalles judicieusement choisis suivant les cas d'utilisation. Durant la journée les condensateurs sont chargés par la lumière ambiante. -2- Lorsque la luminosité descend au-dessous d'un certain seuil prédéterminé dépendant du lieu d'utilisation prévue (villes, routes, routes par temps de brouillard, autoroutes, zones éclairées, zones non éclairées, etc. etc.). Un dispositif de temporisation de déclenchement de la fonction charge/décharge est prévu afin d'éviter un démarrage ou un arrêt intempestif du dispositif de signalisation (par exemple passage de véhicules en files continues tous phares allumés de nuit), I'énergie emmagasinée est restituée à des diodes électroluminescentes "LEDs" qui clignotent à une fréquence déterminée. La durée et la fréquence des flashes sont ajustables. Selon des modes particuliers d'utilisation le dispositif est prévu pour être encastré dans la route, dans la bordure d'un quai, en bordure d'un îlot central dans les villes, sur les routes pour la séparation des voies, pour signaler les passages piétons, pour signaler un virage, pour signaler en pleine campagne un rond point, un giratoire, pour guider les conducteurs par temps de brouillard, pour signaler des travaux (et être par exemple encastré dans des blocs de béton ou dans des séparateurs plastiques) etc. etc. le dispositif comporte tout ou en partie: * une batterie de cellules solaires = une batterie de condensateurs * un dispositif de temporisation pour basculement charge/décharge avec réglage de seuil À un dispositif de détection de courant de charge des cellules solaires * un régulateur de courant de décharge * une batterie de LEDs de nombre et de couleurs variés alimentée par la décharge des condensateurs * un dispositif de déclenchement d'alimentation d'une ou d'une partie des LEDs sur commande extérieure. Il peut être manuel, par cellules photo électrique, par télécommande radio électrique, par impulsions infrarouges etc. etc. A titre d'exemple non limitatif, les dessins suivants donnent des types -3- d'utilisations possibles de l'invention et la description d'une réalisation associée. Fig. 1. Illustre schématiquement une portion de route, sur laquelle les dispositifs lumineux matérialisent la ligne médiane Fig. 2. Illustre schématiquement un passage pour piétons équipés de dispositifs lumineux bidirectionnels Fig. 3. Illustre schématiquement un carrefour à stops équipé de dispositifs lumineux Fig. 4. Un bloc diagramme du dispositif de signalisation lumineux o Fig. 5. Une vue d'ensemble du dispositif Fig. 6. Une coupe verticale du dispositif sur chaque figure, les références suivantes sont indiquées Figure 1: A. dispositif lumineux B. Représentation du clignotement C. Route D. Bord de la route E. Médiane de la route Figure 2: A. dispositif lumineux Bidirectionnels - B. Représentation du clignotement F. Passage piétons Figure 3: A. dispositifs lumineux B. Représentation du clignotement G. Carrefour H. Stop -4- Figure 4: ) Cellules solaires 6) LEDs (diodes électroluminescentes) 8) Capacités 9) Détection de courant de charge ) Réglage de seuil de détection et temporisation 1 1) Générateur de courant 12) Oscillateur 13) réglage en fréquence et durée 14) Récepteur (IR, radio...) ) Emetteur (IR, radio...) S) Inverseur Figure 5 1) Corps cylindrique étanche 2) Saignée horizontales et verticales 3) Couvercle 4) Fenêtre transparente ) Batterie de cellules solaires 6) LEDs (diodes électroluminescentes) Figure 6: 1) Corps cylindrique étanche 2) Saignée horizontales et verticales 3) Couvercle 4) Fenêtre transparente ) Batterie de cellules solaires 6) LEDs (diodes électroluminescentes) 7) Plaquette électronique -5- 8) Batterie de condensateurs Suivant un mode particulier de réalisation le bloc diagramme du dispositif est illustré figure 4. Le soleil illumine les cellules solaires (5) qui fournissent du courant. Ce courant est détecté en (9) et sa valeur détermine la position de l'inverseur S. Le dispositif de réglage de seuil de détection et de temporisation (10) fixe le seuil de basculement de l'inverseur ainsi qu'une temporisation de basculement. Quand le courant dépasse un certain seuil durant un temps fixe, réglables en (10) suivant les conditions d'utilisation (zones éclairées, zones non éclairées, brouillard etc. etc.), la cellule charge la batterie de condensateurs (8). Quand le courant est au-dessous du seuil, car la luminosité devient insuffisante (fort brouillard, tombée du jour, etc. etc.), I'inverseur bascule et la batterie de condensateurs (8) se décharge à travers un générateur de courant (11) et un i5 oscillateur (12) dans des LEDs (6). En (13) se trouvent les circuits de réglage de fréquence et de durée des impulsions alimentant les LEDs. En (15) un émetteur de télécommande permet à travers le récepteur (14) soit de commander l'inverseur S pour déclencher la décharge de la batterie de condensateurs soit d'activer tout ou partie des LEDs ou les deux à la fois. Selon des modes particuliers de réalisation (figures 5 et 6), le dispositif est incorporé dans un cylindre métallique aluminium ou autre de préférence étanche (1), qui dans le cas ou il est inclus dans la chaussée, a la forme ad hoc pour y être parfaitement positionné et intégré. Des saignées verticales et des rainures horizontales (2) ou des bossages sont pratiquées sur le corps du cylindre pour éviter tous déplacements ultérieurs. La partie supérieure (3), couvercle, est vissée (un blocage type bayonnette ou autre peut être envisagé), une fenêtre circulaire transparente y est pratiquée (4), en matière de type polycarbonate, verre trempé ou autres matières présentant des qualités équivalentes. Cette fenêtre (4) doit permettre le passage de la lumière pour alimenter la batterie de -6- cellules solaires (5). Elle peut être cependant sablée pour éviter tous glissements de véhicules ou de personnes. Elle peut être structurée pour faire office de lentille de Fresnel ou autre dispositif permettant la concentration de la lumière sur les cellules solaires. Si le dispositif est encastré dans la chaussée, la partie supérieure (3) ne la dépasse que de quelques millimètres. Les LEDs (6) peuvent être disposées sur le pourtour du couvercle et être en nombre varié suivant l'utilisation: elles peuvent émettre de la lumière blanche ou colorée (vert, jaune, rouge, bleu, orange, bicolores, multicolores etc. etc). io Elles peuvent produire plusieurs couleurs sur le même dispositif. Ces LEDs peuvent être directives, par exemple: 8 , 20 , 40 , 60 , 80 etc. etc. ou omnidirectionnelles. Les angles sont choisis en fonction de la zone d'utilisation et de la vitesse des véhicules; Par exemples non limitatifs: 15. pour les villes: 40 degrés, * pour les autoroutes: 8 degrés * pour les giratoires: 60 degrés etc. etc. Dans cet exemple non limitatif, l'électronique, comprenant les LEDs (6), les cellules solaires (5), la plaquette électronique (7) et les condensateurs (8) solidaire du couvercle peut être remplacée facilement grâce à une clé spécifique de démontage du couvercle (3) du corps cylindrique (1) et remplacement du bloc couvercle-électronique. L'invention décrite ci-dessus peut être sujette à des modifications et des variantes, sans cependant s'éloigner du concept de base. Cependant tous les détails de l'invention peuvent être remplacés par des éléments techniquement équivalents. -7- Revendications 1 Dispositif de signalisation actif pour véhicules ou personnes utilisant l'énergie solaire comme source d'énergie. Composé de cellules solaires captant une énergie emmagasinée dans des condensateurs de très forte capacité, évitant ainsi les phénomènes de vieillissement présentés par les accumulateurs classiques, d'un circuit de décharge constitué par des LEDs, l'ensemble du dispositif étant intégré dans un boîtier composé de deux parties dont une partie corps principal et une partie couvercle, comportant dans sa partie supérieure une fenêtre transparente permettant au rayonnement solaire d'alimenter les cellules solaires, caractérisé en ce que: * L'adjonction d'une constante de temps dans le circuit de charge temporise le basculement charge/décharge ( 10); - Un circuit de réglage du seuil de basculement charge/décharge est mis en place ( 10); * Un circuit régulateur de courant de décharge des condensateurs dans les LEDs est mis en place ( 1 1); On utilise un oscillateur pour générer et ajuster la fréquence et la durée des flashes ( 12). 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par une constante de temps ajustable (10). 3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par une fréquence et une - durée de flashes réglables ( 12). 4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en plus une télécommande manuelle ou automatique (détecteurs) qui permet d'activer à distance le clignotement des LEDs ainsi que de choisir les groupes de LEDs actifs ou leurs couleurs si les LEDs sont multicolores (14,15). 5. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que les LEDs sont directives (angles de quelques degrés à plusieurs dizaines de degrés) ou omnidirectionnelles ( 6). -8- 6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que les LEDs peuvent émettre de la lumière de différentes couleurs sur le même dispositif de signalisation ( 6). 7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que la fenêtre transparente constitue par sa structure une lentille permettant de concentrer les rayons solaires sur les cellules solaires ( 4). 8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que le boîtier comporte des saignées ou des bossages, horizontaux et verticaux permettant de positionner de façon définitive le dispositif de signalisation io lumineuse ( 2). 9. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que la partie couvercle du boîtier puisse être désolidarisée et extraite du boîtier avec une clé spéciale ( 3).