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" Procédé et dispositif d'éclairage pour véhicules ".
La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif d'éclairage du chemin suivi par des véhicules dirigés par des conducteurs, ayant pour but de réaliser un éclairage intense du chemin suivi sans que les conducteurs des véhicules qui circulent en sens inverse soient incommodés par cet éclairage.
L'inventeur a imaginé antérieurement un procédé dans leqúel, à partir de chaque véhicule, on éclaire d'une manière intermittente le chemin suivi et on intercepte la vue du con- duoteur pendant les périodes de non éclairage.
Dans ce procédé, on s'arrange en outre pour que les périodes d'éclairage pour les véhicules qui se déplacent dans un sens correspondent en pratique à des périodes de non-éclai- rage pour les véhicules qui se déplacent en sens opposé.
En pratique, la réalisation de ce procédé nécessite un contrôle du déphasage entre les périodes d'éclairage des véhicules qui circulent en sens inverses l'un de l'autre, ce
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contrée étant effectué, par exemple, par des ondes électro- magnétiques , nécessitant l'emploi de postes émetteurs et de postes récepteurs.
Le procédé suivant la présente invention ne nécessite plus de contrôle de ce genre.
Dans ce nouveau procédé, on choisit pour les véhicules qui circulent dans un sens une fréquence d'éclairage supé rieure à la fréquence d'éclairage utilisée pour les véhicules qui circulent en sens inverse.
Grâce à ce procédé, deux véhicules qui se rencontrent n'éclairent simultanément leur chemin que pendant une frac- tion de temps total d'éclairage de chacun d'eux. La quantité de lumière qui impressionne les yeux des conducteurs est donc réduite en conséquence et on peut facilement s'arranger pour qu'elle soit inférieure à celle qui provoque l'éblouis- sement.
Dans le but de réduire cette quantité de lumière, on a intérêt à réduire la durée des périodes dtéclairage de chaque véhicule par rapport à la durée des périodes de non éclairage ou d'extinction des lampes. Pour chaque véhicule, la durée des périodes d'éclairage est avantageusement infé- rieure à la durée des périodes d'extinction.
Pour qu'à égalité d'intensité lumineuse des sources lumineuses servant à l'éclairage du chemin suivi par deux Véhicules qui se rencontrent , les deux conducteurs reçoi- vent chacun la même quantité de lumière , on prévoit, suivant l'invention. que le rapport entre la durée d'une extinction et d'un éclairage et la durée de cet éclairage soit le même pour les véhicules qui circulent dans des sens opposés.
De préférence, la fréquence d'éclairage supérieure sus- dite relative aux véhicules qui circulent dans un sens,est choisie égale au même nombre de fois la fréquence d'éclairage des véhicules qui circulent en sens inverse que la durée
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d'une extinction et d'un éclairage vaut la durée de cet éclairage. Grâce à cette particularité, la quantité de lumière qui impressionne les yeux des conducteurs est égale à la quantité qui impressionnerait les yeux pendant le temps réel d'éclairage, divisée par le nombre qui mesure le rapport des deux fréquences.
Dans tous les cas, on a cependant intérêt , en vue de réduire la-quantité de lumière reçue par les yeux des conduc- teurs, à utiliser une fréquence supérieure d'éclairage qui est un multiple relativement élevé de la fréquence inférieure d'éclairage.
Un dispositif d'éclairage pour la réalisation du procédé suivant l'invention comporte 1 en principedans le circuit d'alimentation des lampes d'éclairage un interrupteur qui est ouvert en même temps qu'un écran passe devant les yeux du conducteur, la vitesse de déplacement de l'interrupteur et de l'écran étant modifiable en fonction de la direction suivie par le véhicule sur lequel ledit dispositif est monté.
Suivant une forme de réalisation avantageuse , ledit dispositif.comporte un disque rotatif monté devant les yeux du conducteur et présentant des sectiu@s opaques et des sec- teurs transparents, ce disque portant en outre des plages isolantes séparant des plots conducteurs qui sont intercalés dans le circuit d'alimentation des lampes d'éclairage en même temps qu'un frotteur avec lequel ils viennent successivement en contact au cours de leur rotation, lesdits plots étant disposés de façon à fermer le circuit d'alimentation chaque fois qu'un secteur transparent du disque est devant les yeux du conducteur.
Etant donné que l'extinction des lampes pendant une fraction relativement importante du temps total donne lieu à un affaiblissement de l'éclairement moyen des objets, il est nécessaire$ pour avoir un éolairement suffisant, de réaliser
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des lampes d'une très grande intensité lumineuse.
Suivant l'invention, on peut aisément réaliser des lampes de ce genre au moyen de plusieurs sources lumineuses disposées chacune au foyer d'un réflecteur parabolique, ces différents réflecteurs paraboliques étant montés en couronne autour d'un dispositif réfléchissant disposé de façon à renvoyer dans la direction d'éclairage les diffé- rents faisceaux parallèles renvoyés par les réflecteurs paraboliques susdits.
L'intensité lumineuse du faisceau lumineux réfléchi par chaque réflecteur parabolique est d'ailleurs rendue d'autant plus forte pour une source lumineuse donnée que ledit réflecteur parabolique est de plus petites dimensions.
D'autres particularités et détails de l'invention appa- raitront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent schématiquement,, et à titre d'exemple seulement, différentes formes de réalisation de l'invention,
Figure 1 est une représentation schématique du procédé suivant l'invention.
Figures 2 et 3 représentent schématiquement deux façons de concevoir l'éclairage du chemin suivi par un véhicule d'après la direction de déplacement de ce véhicule .
Figure 4 est une vue en perspective , après brisure partielle , d'un dispositif facilitant la détermination du secteur de l'horizon vers lequel on se dirige.
Figure 5 représente schématiquement un dispositif d'éclairage pour la réalisation du procédé suivant l'invention.
Figure 6 est une vue de face d'un disque dont il est question dans le dispositif de la figure 5.
Figure 7 représente schématiquement une autre forme de réalisation d'un dispositif d'éclairage suivant l'invention.
Figure 8 est une coupe suivant la ligne VIII-VIII de la
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figure 9 d'une lampe d'éclairage convenant particulièrement pour la réalisation de l'invention.
Figure 9 est une vue de face de la lampe d'éclairage suivant la figure 8.
Dans ces différentes figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.
Pour réaliser le procédé d'éclairage suivant l'invention, au lieu d'éclairer le chemin suivi d'une manière permanente, on éclaire ce chemin d'une manière intermittente et on intercepte la vue du conducteur du véhicule pendant qu'on n'éclaire pas. De plus, on s'arrange pour 'que les véhicules qui se déplacent dans un sens éclairent la route suivie à une fréquence supérieure à la fréquence d'éclairage utilisée pour les véhicules qui circulent en sens inverse.
Représentons par exemple ( voir figure 1) par al un certain temps pendant lequel les lampes d'éclairage d'un premier véhicule sont éteintes. Supposons que ce temps soit de seconde .
100
Représentons par b1 le temps pendant lequel les lampes d'éclairage de ce même véhicule sont ensuite allumées.
Supposons que ce temps d'éclairage soit de 1 seconde.
100
Le temps d'éclairage est donc inférieur au temps d'extinction.
Cette particularité est avantageuse bien qu'elle ne soit pas absolument nécessaire pour la réalisation.de l'invention.
Le temps correspondant à une extinction et à l'éclairage consécutif, est , dans le cas choisi 1 de 5 ou de se-
100 20 conde. On effectue donc l'éclairage du chemin 20 fois par seconde, c'est-à-dire à une fréquence supérieure à celle qui correspond à la persistance des impressions rétiniennes.
L'éclairage du chemin suivi semble donc permanent.
Supposons que sur un second véhicule circulant en sens inverse du premier, les lampes d'éclairage soient éteintes pendant un temps représenté par a2 et soient allumées
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pendant un temps représenté par b2. Supposons que a2= a1/5 b1 et b2 =5. La durée de chaque éclairage réalisé par le second véhicule est de 1 seconde ,tandis que la durée
500 4 de l'extinction consécutive des lampes est de 500 seconde.
La durée totale d'une txtinction et de l'éclairage consécutif est de ¯ seconde ou de 1/100 seconde. La 500 fréquence d'éclairage pour le second véhicule est donc de 100. Elle est 5 fois supérieure à la fréquence d'éclairage pour le premier véhicule .Malgré cela, le temps total d'éclairage est le même que pour le premier véhicule.
Pendant tout le temps a1 pendant lequel les lampes d'éclairage du premier véhicule sont éteintes, le second véhicule éclaire 4 fois sa route mais ces quatre éclairages successifs ne peuvent aucunement éblouir le conducteur du premier véhicule, étant donné que pendant ee temps a1 un écran intercepte sa vue. Pendant le temps b1 où le premier véhicule éclaire sa route et où le conducteur de ce véhicule voit celle-ci, le second véhicule a ses lampes éteintes pen-
4 dant un temps a2 - 5 de b1 et allumées pendant un temps b2 = 1/5 de b1. Pendant ce temps b2, les deux conducteurs voient donc les lampes du véhicule qui vient à leur ren- contre. Mais cette vision ne dure que =- du temps total de l'éclairage depuis l'origine des temps.
En une seconde, les yeux du conducteur de chaque véhi- cule reçoivent donc la même quantité de lumière que celle .qu'ils reçoivent pendant -? seconde en éclairage permanent.
Par conventions on peut obliger les véhicules tels que 2 ( figure 2) qui se déplacent vers la partie 3 de lthori- zon située au nord d'une ligne 4 dirigée de l'Est vers l'eues! à employer une des deux fréquences d'éclairage ,par exemple la fréquence 20 et les véhicules tels que 5 qui se déplacent vers la partie 6 de l'horizon située du sud de la ligne 4 à utiliser la fréquence d'éclairage 100,
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En ne divisant l'horizon qu'en deux parties s'étendant sur 180 , il peut arriver que des véhicules tels que 7 et 8 se déplaçant parallèlement à la direction de la ligne 4 se croisent en droit d'utiliser tous les deux, soit la fréquence inférieure. soit la fréquence supérieure .
Dans le but d'éviter les malentendus qui pourraient en résulter, il est préférable de diviser l'horizon en trois secteurs 9, 10 et 11 ( figure 3) s'étendant chacun sur 120 .
Dans ce cas, deux véhicules tels que les véhicules 7 et 8 qui se déplacent parallèlement à la ligne de séparation de deux secteurs utiliseront toujours certainement deux fréquences d'éclairage différentes s'ils se conforment à la réglementation imposée.
Si , par convention, les lampes des véhicules qui cir- culent dans le secteur 9 doivent être éteintes pendant le temps a1 et allumées pendant le temps b1 et les lampes des véhicules qui circulent dans le secteur 10 doivent être éteintes pendant le temps a2 et allumées pendant le temps b2, les lampes des véhicules qui circulent dans le secteur 11 devront être éteintes pendant le temps a3 ( figure 1 ) et allumées pendant la temps b3.
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Si a m sa me 4 seconde et b, . b2 5 ' 1 2500 seconde 3 """5" -s5O'O Seconde 3 5 2500 la quantité de lumière reçue par les yeux das conducteurs sera, quel que soit le véhicule rencontré, la même qu'entre les premier; et deuxième véhicules susdits.
Le choix de la fréquence d'éclairage pourrait d'ailleurs être contrôlé automatiquement par des dispositifs connus en fonction de la partie de l'horizon vers laquelle on se dirige.
Mais en pratique, on peut se passer d'un tel contrôle automa- tique, les conducteurs devant alors veiller à respecter la réglementation établie.
La détermination du secteur dans lequel on se trouve, pourrait, en principe, être faite par la lecture d'une carte
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donnant l'orientation du tronçon de la route sur lequel on se trouve.
Pour faciliter cette détermination, on peut utiliser avantageusement un appareil tel que celui représenté à la figure 4. Cet appareil comporte une source de rayons lumineux parallèles tels que 12 constituée par un réflecteur parabo lique-13 au foyer duquel se trouve un filament 14 alimenté par une batterie 15 quand un interrupteur 16 est fermé, Les rayons parallèles 12 peuvent traverser une plaque transe parente 17 formée de trois secteurs 17a, 17b et 17d colorés différemment et s'étendant chacun sur 120 . La plaque 17 est solidaire du véhicule et est surmontée d'un écran opaque constitué par un disque 18 percé d'un trou 18a et solidaire d'une aiguille aimantée 19.
Pour que l'aiguille aimantée puisse pivoter librement quelle que soit l'inclinaison du véhicule, elle est. par exemple , portée par deux pivots tels que 19a engagés avec jeu dans de petites cavités de l'aiguille de part et d'autre de celle-ci. Pour la clarté du dessin, le disque 18 est représenté à une assez grande distance de la plaque trans- parente 17. mais en pratique, le disque 18 sera disposé près de la plaque 17.
Il en résulte que, suivant l'orientation du véhicule, on pourra voir par le trou 18a l'un ou l'autre des secteurs colorés 17a, 17b, 17d illuminé par les rayons parallèles 12.Suivant le secteur coloré illuminé, le conducteur du véhicule qui a le disque 18 devant les yeux modifiera la @ fréquence d'éclairage des lampes de son véhicule.
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br- de- t II tc y a lieu de remarquer que la réduction de 3Dk1roc3L24.èe A "W.-1t/.UI..e.. .ftu- e..- \ msnt ( à 5 dans le cas de liemiplet choisi plus haut ) reste constante même si au début d'une période d'extinction du premier véhicule ne correspond pas le début d'une période d'extinction du deuxième ou du troisième véhicule.
Supposons qu'une période d'éclairage du deuxième véhi-
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cule débute au commencement d'une période d'extinction du premier véhicule
A la figure 1, on a représenté cette hypothèse en faisant coïncider l'origine d'une période d'éclairage b'2 avec l'origine d'une période d'extinction a1.
On peut constater que la durée de l'éclairage simultané de la route par les deux véhicules est la même que dans le cas où au début de la période d'extinction a.. correspondait @ début d'une période d'extinction a2.
Si la durée d'éclairage , au lieu d'être égale à 1/5 de la durée d'une extinction et d'un éclairage ,était égale à 1/10, 1/20 .., de cette dernière durée, la quantité de lumière impressionnant les yeux des conducteurs ,au lieu d'être 1/5 de celle correspondant au temps réel d'éclair age, serait également de 1/10 ,1/20 de la quantité de lumière correspon- dant au temps réel d'éclairage.
Dans le cas des deux premiers véhicules envisagés plus haut, la fréquence supérieure d'éclairage ( celle du deuxième véhicule ) est égale à 5 fois la fréquence inférieure d'éclai- rage ( celle du premier véhicule). En outre, la durée d'un éclairage et d'une extinction*est aussi , pour chaque véhi- cule, égale à 5 fois la durée d'éclairage . Il n'est pas nécessaire pour la réalisation de l'invention que le rapport susdit entre les fréquences d'éclairage soit le même que le rapport entre la durée d'un éclairage et d'une extinction et la durée d'un éclairage.
Mais on a avantage à avoir l'égalité de ces deux rapports parce qu'alors la quantité de lumière qui impressionne les yeux des conducteurs reste constamment égale à la valeur indiquée plus haut, quel que soit le déphasage pouvant exister entre les débuts des périodes d'extinction des deux véhicules.
Si les deux rapports susdits ne sont pas égaux , la
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quantité de lumière reçue par les yeux fluctue, en fonction du déphasage entre les débuts des périodes d'extinction de part et d'autre de la valeur constante susdite correspondant au rapport choisi entre les fréquences d'éclairage.
Il n'est pas non plus absolument nécessaire que le rap-- port entre la durée d'une extinction et d'un éclairage et la durée de cet éclairage soit le même pour deux véhicules qui se rencontrent. Mais si ces deux rapports ne sont pas égaux, les deux conducteurs ne reçoivent pas la même quantité de lumière à égalité d'intensité lumineuse des lampes d'éclairage des deux véhicules.
Un dispositif d'éclairage pour la réalisation du procé- dé suivant l'invention doit permettre de passer facilement d'une fréquence d'éclairage à l'autre et de faire varier en même temps dans la même proportion les interruptions du champ visuel du conducteur. Un dispositif de ce genre est repré- senté à la figure 5. Il comporte un moteur 20 tournant à une
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r vitesse sensiblement eonstant ettant en rotation un disque 21 représenté de face à la figure 6. Le moteut 20 est, par exemple, un moteur série alimenté par une source de potentiel constante 22 à travers une résistance variable 23, Cette résistance est reliée à trois plots 23a, 23b, et 23d, au con- tact de chacun desquels on peut amener un bras conducteur 24.
La position de celui-ci dépend de la vitesse à laquelle on doit faire tourner le moteur.
Le disque rotatif 21 est un disque monté devant les yeux du conducteur et présentant des secteurs opaques 21a figure 6)et des secteurs transparents 21b.Dans le cas de l'exemple numérique dont il a été question plus haut, les secteurs 21a s'étendent sur un angle égal à quatre fois l'angle des secteurs 21b.
A chaque secteur opaque 21a correspond une plage isolante 21d. Les différentes plages isolantes 21d séparent des plots
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conducteurs 21f. Un frotteur 25 ( figure 5) est disposé en regard du disque 21.de façon que les plages isolantes 21d et les plots conducteurs 21f viennent suocessivement en contact avec lui. Les différents plots conducteurs 21f sont reliés par l'intermédiaire de l'arbre 21g du disque 21 à un frotteur 26 connecté à une source de courant 27.
Celle-ci alimente les lampes d'éclairage 28 du véhicule considéré qui sont reliées, d'une part 1 à la dite source et, d'autre part, au frotteur 25.
Pour réaliser le procédé suivant l'invention dans le cas de l'exemple numérique auquel il est fait allusion plus haut, il faut qu'en passant d'un plot à l'autre de la ré- sistance 23, le bras conducteur 24 produise une variation de vitesse du moteur 20 du simple au quintuple.
On peut évidemment employer d'autres moteurs dont la vitesse peut être modifiée dans le rapport voulu.
A la figure 7, le moteur 29 d'entratnement du disque rotatif 21 est supposé être un moteur synchrone , La variation de vitesse de ce moteur est réalisée par varia- tion de la fréquence de son oourant d'alimentation. Celui- ci est fourni par une source de courant oontinu 30 pério- diquement interrompue. Le moteur 29 est donc en réalité alimenté par un courant pulsatoire.
L'interruption du courant fourni par la source 30 est provoquée par l'un ou l'autre des trois interrupteurs ro- tatifs 31, 32 et 33 entraînés à la même vitesse par un moteur 34 alimenté par exemple par la source 30. Chacun de ces interrupteurs rotatifs comporte un disque présentant un cer- tain nombre de plages isolantes et de plots conducteurs, ceux-ci étant réunis électriquement à l'abre 35 qui parte les disques 31, 32 et 33. Un frotteur 36 est en contact avec cet arbre et est connecté à une des bornes du moteur 29.
Des frotteurs 37, 38 et 39 sont disposés de façon que les plages isolantes et les plots conducteurs, respectivement des disques 31, 32 et 33, viennent successivement en contact avec eux, Une manette 40 reliée à la source 30 peut être
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amenée en contact avec l'un ou l'autre des frotteurs 37, 38 ou 39.
Le nombre de plages isolantes et de plots conducteurs que présente le disque 32 est par exemple quintuple du nombre de plages isolantes et de plots conducteurs que présente le disque 31. De même, le nombre de plages isolantes et de plots conducteurs du disque 33 est par exemple quintuple du nombre de plages isolantes et de plots conducteurs que présente le disque 32.
La vitesse de rotation du moteur 29 de la figure 7 ou du moteur 20 de la figure 5 dépend évidemment, pour une fréquence déterminée, du nombre de secteurs que présente le disque rotatif 21. Au lieu d'employer un seul disque 21 tournant à des vitesses différentes suivant la fréquence d'éclairage à réaliser, on pourrait évidemment réaliser l'invention en employantsuivant les circonstancesl'un ou l'autre de plu- sieurs disques tournant à la même vitesse, mais présentant un nombre de secteurs différant d'un disque à l'autre .
Le disque rotatif 21 est de préférence monté sur un sup- port mobile 51 permettant de l'éloigner du champ visuel du conducteur pendant le jour. Ce support peut porter en même
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temps le moteur d'entraînement 20 ou 2x ainsi qu'une plaque t- opaque 52, présentant à hauteur de l'axe du disque une fente horizontale à travers laquelle on regarde passer les secteurs opaques et transparents du disque 21 sans être troublé par le déplacement de ces secteurs aux environs de cet endroit.
Pour réaliser le procédé suivant l'invention, il faut disposer d'une lampe d'éclairage pouvant s'éteindre et s'allumer un très grand nombre de fois en une seconde.
On peut utiliser à cet effet des lampes à gaz et spé- cialement les lampes à gaz connues sous le nom de lampes à cratère. On peut utiliser également des lampes à arc.
Parmi les lampes à gaz, on peut utiliser des lampes,
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telles que celles décrites dans le brevet belge N .399.035 renfermant principalement du néon auquel on a ajouté de petites quantités d'acide sulfurique et d'oxyde de zinc afin que la lumière froide produite soit blanche.Si ces lampes contiennent en outre du gaz éther, leur résistance électrique est très faible et leur allumage peut être ef- fectué sous de bas voltages, par exemple sous 6 volts.
Ces lampes sont donc d'un emploi spécialement avantageux dans le cas de l'invention, étant donné que les véhicules routiers sont généralement pourvus de batteries d'accumula- teurs de 6 volts.
Dans la mise en pratique du procédé suivant l'invention, il faut, étant donné que l'éclairage n'est qu'intermittent, pouvoir réaliser des lampes d'éclairage donnant lieu à une très forte intensité lumineuse pendant leur allumage.
Pour éviter l'emploi de lampes donnant lieu à un faisceau d'une intensité suffisante à partir d'une source lumineuse unique, on peut utiliser, suivant l'invention, des lampes d'éclairage comportant chacune différentes sources lumineuses, ces différentes sources étant disposées individuellement au foyer d'un réflecteur parabolique, les différents réflecteurs paraboliques étant montés en oouronne autour d'un dispositif réfléchissant disposé de façon à renvoyer dans la direction d'éclairage les différents faisceaux parallèles renvoyés par les réflecteurs paraboliques susdits.
Une lampe de ce genre est par exemple représentée aux figures 8 et 9. La lampa représentée comporte par exemple huit lampes à cratère 41 émettant chacune un faisceau lu- 'mineux à partir du foyer d'un réflecteur parabolique 42.
. Chaque lampe à cratère est disposée obliquement par rapport à l'axe du réflecteur parabolique correspondant de façon à se trouver en dehors du faisceau de rayons parallèles 43 réfléchis par ce réflecteur. Ces rayons parallèles 43 tombent
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sur une surface réfléchissante constituée par exemple par un miroir 44. Ce miroir est disposé de façon que les rayons 45 qu'il réfléchit soient dirigés dans la direction d'éclairage.
Dans le cas d'un véhicule routier, ces rayons sont donc ré- fléchis sensiblement dans la direction horizontale.
Chaque réflecteur parabolique 42 est de petites dimen- sions, de façon que le faisceau lumineux qu'il renvoie soit de faible section transversale et que par conséquent son intensité soit relativement forte. L'emploi de réflecteurs paraboliques de petites dimensions permet d'ailleurs de dis- poser une plus grand nombre de ces réflecteurs en couronne autour du dispositif réfléchissant et par conséquent d'aug- menter l'intensité lumineuse de la lampe .
Au lieu de miroirs, on pourrait évidemment employer d'autres surfaces réfléchissantes, par exemple des prismes à réflexion totale.
Il y a lieu de remarquer que les frais d'entretien d'un grand nombre de lampes de ce genre ne sont pas plus élevés que ceux d'une seule lampe de même intensité lumineuse fonctionnant d'une manière permanente. La durée d'utilisation réelle est la même dans les deux cas. Il y a lieu de remarquer d'autre part qu'une lampe fonctionnant d'une manière inter- mittente et qui donnerait à allé seule une intensité lumineuse suffisante pour provoquer un éclairement moyen identique à celui d'une lampe de moindre intensité lumineuse fonction- nant d'une manière continue serait beaucoup plus vite mise hors d'usage que cette dernière lampe et consommerait autant de courant que les lampes individuelles de moindre intensité
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,
lumineuse fonctionnant sent d'une manière intermittente*
Il existe actuellement de très petits tubes en quartz contenant de la vapeur de mercure sous pression, par exemple sous une pression supérieure à la pression atmosphérique, qui peuvent être modulés par un courant électrique et être considérés
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pratiquement comme une source lumineuse punctiforme . Ces tubes peuvent donner une intensité lumineuse très élevée , par exemple de l'ordre de grandeur de 40. 000 bougies par cm2. Ils peuvent donc être utilisés avantageusement dans les dispositifs d'éclairage suivant l'invention en étant placés au foyer d'un réflecteur parabolique ordinaire.
L'intensité lumineuse
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considérde ces tubes permet de ztxxxxx ne les allumer que pendant une très faible fraction du temps correspondant à un éclairage et à l'extinction consécutive, tout en donnant lieu à un éclairement moyen suffisant. Ces tubes utilisés de cette façon ne consomment pas beaucoup de courant.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée aux formes de réalisation représentées et que bien des modifications pourraient être apportées dans la forme, la disposition et la constitution des éléments intervenant dans sa réalisation sans sortir de la portée dû-présent brevet.
REVENDICATIONS.
1. Procédé d'éclairage du chemin suivi par des véhicules dirigés par des conducteurs, dans lequel, à partir de chaque véhicule , on éclaire d'une manière intermittente le chemin sui- vi et on intercepte la vue du conducteur pendant approxima- tivement les périodes de non éolairage , c a r a c t é r i s é en ce que pour les véhicules qui circulent dans un sens on choisit une fréquence d'éclairage supérieure à la fréquence d'éclairage utilisée pour les véhicules qui circulent en sens inverse.
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"Method and device for lighting for vehicles".
The present invention relates to a method and to a device for lighting the path followed by vehicles directed by drivers, the object of which is to provide intense lighting of the path followed without the drivers of vehicles traveling in the opposite direction being inconvenienced. by this lighting.
The inventor has previously devised a method in which, from each vehicle, the path followed is illuminated intermittently and the view of the driver is intercepted during periods of no lighting.
In this method, it is further arranged that the lighting periods for vehicles moving in one direction correspond in practice to periods of no lighting for vehicles moving in the opposite direction.
In practice, carrying out this method requires controlling the phase shift between the lighting periods of vehicles traveling in opposite directions to each other, this
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counter being effected, for example, by electromagnetic waves, requiring the use of transmitting stations and receiving stations.
The process according to the present invention no longer requires such control.
In this new process, a lighting frequency greater than the lighting frequency used for vehicles traveling in the opposite direction is chosen for vehicles traveling in one direction.
Thanks to this process, two vehicles which meet each other simultaneously illuminate their path for only a fraction of the total time of illumination of each of them. The amount of light which impresses the eyes of the drivers is therefore reduced accordingly and one can easily arrange for it to be less than that which causes the glare.
In order to reduce this quantity of light, it is advantageous to reduce the duration of the lighting periods of each vehicle compared to the duration of the periods of no lighting or extinction of the lamps. For each vehicle, the duration of the lighting periods is advantageously less than the duration of the extinction periods.
In order that the luminous intensity of the light sources used for lighting the path followed by two vehicles which meet each other has equal luminous intensity, the two conductors each receive the same quantity of light, provision is made according to the invention. that the ratio between the duration of an extinction and of a lighting and the duration of this lighting is the same for vehicles traveling in opposite directions.
Preferably, the aforementioned higher lighting frequency relating to vehicles traveling in one direction is chosen equal to the same number of times the lighting frequency for vehicles traveling in the opposite direction as the duration.
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one extinction and one lighting is worth the duration of this lighting. Thanks to this feature, the amount of light that impresses the eyes of the drivers is equal to the amount that would impress the eyes during the actual lighting time, divided by the number which measures the ratio of the two frequencies.
In all cases, however, it is advantageous, in order to reduce the quantity of light received by the eyes of the drivers, to use a higher lighting frequency which is a relatively high multiple of the lower lighting frequency.
A lighting device for carrying out the method according to the invention comprises 1 in principle, in the supply circuit of the lighting lamps, a switch which is open at the same time as a screen passes in front of the driver's eyes, the speed of movement of the switch and of the screen being modifiable as a function of the direction followed by the vehicle on which said device is mounted.
According to an advantageous embodiment, said device carries a rotating disc mounted in front of the eyes of the conductor and having opaque sectors and transparent sectors, this disc further carrying insulating areas separating conductive pads which are interposed in the supply circuit of the lighting lamps at the same time as a wiper with which they successively come into contact during their rotation, said studs being arranged so as to close the supply circuit each time a transparent sector of the disc is in front of the driver's eyes.
Since the extinction of lamps for a relatively large fraction of the total time results in a weakening of the average illumination of objects, it is necessary $ to have sufficient wind power, to achieve
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lamps of very high light intensity.
According to the invention, lamps of this type can easily be produced by means of several light sources each arranged at the focus of a parabolic reflector, these different parabolic reflectors being mounted in a ring around a reflecting device arranged so as to reflect in the direction of illumination the various parallel beams returned by the aforementioned parabolic reflectors.
The light intensity of the light beam reflected by each parabolic reflector is moreover made all the stronger for a given light source as said parabolic reflector is of smaller dimensions.
Other features and details of the invention will become apparent from the description of the drawings appended hereto and which represent schematically, and by way of example only, various embodiments of the invention,
Figure 1 is a schematic representation of the process according to the invention.
Figures 2 and 3 schematically show two ways of designing the lighting of the path followed by a vehicle according to the direction of travel of this vehicle.
Figure 4 is a perspective view, after partial breaking, of a device facilitating the determination of the sector of the horizon towards which one is heading.
FIG. 5 schematically represents a lighting device for carrying out the method according to the invention.
Figure 6 is a front view of a disc in question in the device of Figure 5.
FIG. 7 schematically represents another embodiment of a lighting device according to the invention.
Figure 8 is a section taken along line VIII-VIII of the
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FIG. 9 of a lighting lamp particularly suitable for carrying out the invention.
Figure 9 is a front view of the illumination lamp according to Figure 8.
In these different figures, the same reference notations designate identical elements.
To carry out the lighting method according to the invention, instead of lighting the path followed in a permanent manner, this path is illuminated intermittently and the view of the driver of the vehicle is intercepted while it is not not illuminate. In addition, arrangements are made so that vehicles moving in one direction illuminate the road followed at a frequency greater than the lighting frequency used for vehicles traveling in the opposite direction.
Let us represent for example (see FIG. 1) by al a certain time during which the lighting lamps of a first vehicle are extinguished. Suppose this time is seconds.
100
Let b1 represent the time during which the lighting lamps of the same vehicle are then on.
Suppose this lighting time is 1 second.
100
The lighting time is therefore less than the extinction time.
This feature is advantageous although it is not absolutely necessary for the realization of the invention.
The time corresponding to an extinction and the subsequent lighting is, in the case chosen 1 of 5 or of sec-
100 20 count. The path is therefore illuminated 20 times per second, that is to say at a frequency greater than that which corresponds to the persistence of retinal impressions.
The lighting of the path followed therefore seems permanent.
Suppose that on a second vehicle traveling in the opposite direction to the first, the lighting lamps are off for a time represented by a2 and are on
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during a time represented by b2. Suppose a2 = a1 / 5 b1 and b2 = 5. The duration of each lighting produced by the second vehicle is 1 second, while the duration
500 4 of the consecutive extinction of the lamps is 500 seconds.
The total duration of a switching off and subsequent lighting is ¯ second or 1/100 second. The lighting frequency 500 for the second vehicle is therefore 100. It is 5 times greater than the lighting frequency for the first vehicle. Despite this, the total lighting time is the same as for the first vehicle.
During the entire time a1 during which the lighting lamps of the first vehicle are off, the second vehicle lights up its route 4 times but these four successive lights can in no way dazzle the driver of the first vehicle, given that during this time a1 a screen intercepts his sight. During the time b1 when the first vehicle lights up its road and the driver of this vehicle sees it, the second vehicle has its lamps off during the period.
4 for a time a2 - 5 of b1 and on for a time b2 = 1/5 of b1. During this time b2, the two drivers therefore see the lamps of the vehicle which comes their way. But this vision only lasts = - of the total time of lighting since the beginning of time.
In one second, therefore, the eyes of the driver of each vehicle receive the same amount of light as that which they receive during -? second in permanent lighting.
By convention we can oblige vehicles such as 2 (figure 2) which move towards part 3 of the thori- zon located to the north of a line 4 directed from the east to the eues! to use one of the two lighting frequencies, for example frequency 20 and vehicles such as 5 moving towards part 6 of the horizon located to the south of line 4 to use lighting frequency 100,
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By dividing the horizon into only two parts spanning 180, it may happen that vehicles such as 7 and 8 moving parallel to the direction of line 4 intersect with the right to use both, i.e. the lower frequency. either the higher frequency.
In order to avoid any resulting misunderstandings, it is preferable to divide the horizon into three sectors 9, 10 and 11 (figure 3) each extending over 120.
In this case, two vehicles such as vehicles 7 and 8 which move parallel to the dividing line of two sectors will certainly still use two different lighting frequencies if they comply with the imposed regulations.
If, by convention, the lamps of vehicles circulating in sector 9 must be switched off during time a1 and on during time b1 and the lamps of vehicles traveling in sector 10 must be switched off for time a2 and on during time b2, the lamps of vehicles traveling in sector 11 must be extinguished during time a3 (figure 1) and on during time b3.
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If a m its me 4 second and b,. b2 5 '1 2500 seconds 3 "" "5" -s5O'O Second 3 5 2500 the quantity of light received by the eyes das drivers will be, whatever the vehicle encountered, the same as between the first; and second aforesaid vehicles.
The choice of the lighting frequency could moreover be controlled automatically by known devices as a function of the part of the horizon towards which one is heading.
But in practice, such an automatic check can be dispensed with, the drivers then having to ensure that they comply with the established regulations.
The determination of the sector in which one is located could, in principle, be made by reading a map
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giving the orientation of the section of the road on which we are.
To facilitate this determination, one can advantageously use an apparatus such as that shown in FIG. 4. This apparatus comprises a source of parallel light rays such as 12 constituted by a parabolic reflector-13 at the focus of which is a filament 14 supplied by a battery 15 when a switch 16 is closed, the parallel rays 12 can pass through a parent trance plate 17 formed of three sectors 17a, 17b and 17d colored differently and each extending over 120. The plate 17 is integral with the vehicle and is surmounted by an opaque screen consisting of a disc 18 pierced with a hole 18a and integral with a magnetic needle 19.
So that the magnetic needle can pivot freely regardless of the inclination of the vehicle, it is. for example, carried by two pivots such as 19a engaged with play in small cavities of the needle on either side thereof. For clarity of the drawing, the disc 18 is shown at a fairly great distance from the transparent plate 17. but in practice the disc 18 will be disposed near the plate 17.
As a result, depending on the orientation of the vehicle, one or the other of the colored sectors 17a, 17b, 17d can be seen through the hole 18a, illuminated by the parallel rays 12. Following the illuminated colored sector, the driver of the vehicle which has the disc 18 in front of its eyes will modify the illumination frequency of the lamps of its vehicle.
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br- de- t It should be noted that the reduction of 3Dk1roc3L24.èe A "W.-1t / .UI..e .. .ftu- e ..- \ msnt (to 5 in the case of liemiplet chosen above) remains constant even if the start of an extinction period of the first vehicle does not correspond to the start of an extinction period of the second or third vehicle.
Suppose that a period of lighting of the second vehicle
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this begins at the beginning of a period of extinction of the first vehicle
In FIG. 1, this hypothesis has been represented by making the origin of an illumination period b'2 coincide with the origin of an extinction period a1.
It can be seen that the duration of the simultaneous lighting of the road by the two vehicles is the same as in the case where at the start of the extinction period a ... corresponded to the start of an extinction period a2.
If the lighting duration, instead of being equal to 1/5 of the duration of an extinction and of a lighting, were equal to 1/10, 1/20 .., of this last duration, the quantity of light impressing the eyes of drivers, instead of being 1/5 of that corresponding to the actual time of illumination, would also be 1/10, 1/20 of the amount of light corresponding to the actual time of illumination. lighting.
In the case of the first two vehicles considered above, the upper lighting frequency (that of the second vehicle) is equal to 5 times the lower lighting frequency (that of the first vehicle). In addition, the duration of lighting and switching off * is also, for each vehicle, equal to 5 times the lighting duration. It is not necessary for the implementation of the invention that the above-mentioned ratio between the lighting frequencies be the same as the ratio between the duration of lighting and of an extinction and the duration of lighting.
But it is advantageous to have the equality of these two ratios because then the quantity of light which impresses the eyes of the conductors remains constantly equal to the value indicated above, whatever the phase shift which may exist between the beginnings of the periods of extinction of the two vehicles.
If the two aforementioned ratios are not equal, the
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quantity of light received by the eyes fluctuates, as a function of the phase shift between the beginnings of the extinction periods on either side of the aforesaid constant value corresponding to the ratio chosen between the lighting frequencies.
It is also not absolutely necessary that the ratio between the duration of an extinction and of a lighting and the duration of this lighting be the same for two vehicles which meet. But if these two ratios are not equal, the two drivers do not receive the same amount of light with equal light intensity from the lamps of the two vehicles.
A lighting device for carrying out the process according to the invention must make it possible to switch easily from one lighting frequency to another and to vary at the same time in the same proportion the interruptions of the visual field of the driver. . A device of this type is shown in FIG. 5. It comprises a motor 20 rotating at a constant speed.
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r substantially constant speed being in rotation a disc 21 shown from the front in FIG. 6. The motor 20 is, for example, a series motor supplied by a constant potential source 22 through a variable resistor 23, This resistor is connected to three pads 23a, 23b, and 23d, into contact with each of which a conductive arm 24 can be brought.
The position of this depends on the speed at which you have to run the engine.
The rotating disc 21 is a disc mounted in front of the driver's eyes and having opaque sectors 21a (FIG. 6) and transparent sectors 21b. In the case of the digital example mentioned above, the sectors 21a extend over an angle equal to four times the angle of the sectors 21b.
Each opaque sector 21a corresponds to an insulating pad 21d. The different insulating areas 21d separate the pads
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conductors 21f. A wiper 25 (FIG. 5) is arranged opposite the disc 21.de so that the insulating areas 21d and the conductive pads 21f come into contact with it suocessively. The different conductive pads 21f are connected by means of the shaft 21g of the disc 21 to a wiper 26 connected to a current source 27.
This supplies the lighting lamps 28 of the vehicle in question which are connected, on the one hand 1 to said source and, on the other hand, to the wiper 25.
In order to carry out the method according to the invention in the case of the numerical example referred to above, it is necessary that, passing from one pad to the other of the resistor 23, the conductive arm 24 produces a variation in the speed of the motor from single to fivefold.
It is obviously possible to use other motors, the speed of which can be varied in the desired ratio.
In FIG. 7, the motor 29 for driving the rotary disk 21 is assumed to be a synchronous motor. The speed variation of this motor is carried out by varying the frequency of its supply current. This is provided by a periodically interrupted DC current source. The motor 29 is therefore actually supplied by a pulsating current.
The interruption of the current supplied by the source 30 is caused by one or the other of the three rotary switches 31, 32 and 33 driven at the same speed by a motor 34 supplied for example by the source 30. Each of them these rotary switches include a disc having a certain number of insulating pads and conductive pads, the latter being electrically joined to the shaft 35 which leaves the disks 31, 32 and 33. A wiper 36 is in contact with this shaft and is connected to one of the motor terminals 29.
Wipers 37, 38 and 39 are arranged so that the insulating areas and the conductive pads, respectively of the discs 31, 32 and 33, come into contact with them in succession. A lever 40 connected to the source 30 can be
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brought into contact with one or the other of the wipers 37, 38 or 39.
The number of insulating areas and conductive pads that the disc 32 has is for example five times the number of insulating areas and conductive pads that the disc 31 has. Likewise, the number of insulating areas and conductive pads of the disc 33 is per quintuple example of the number of insulating pads and conductive pads that disc 32 has.
The speed of rotation of the motor 29 of FIG. 7 or of the motor 20 of FIG. 5 obviously depends, for a determined frequency, on the number of sectors that the rotating disc 21 has. Instead of using a single disc 21 rotating at different speeds according to the lighting frequency to be produced, the invention could obviously be carried out by employing, depending on the circumstances, one or the other of several discs rotating at the same speed, but having a number of sectors different from a disc to the other .
The rotating disc 21 is preferably mounted on a movable support 51 allowing it to be removed from the visual field of the driver during the day. This support can carry at the same
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time the drive motor 20 or 2x as well as a t-opaque plate 52, presenting at the height of the axis of the disc a horizontal slot through which one can watch the opaque and transparent sectors of the disc 21 pass without being disturbed by the displacement of these sectors around this location.
To carry out the process according to the invention, it is necessary to have available a lighting lamp which can go out and come on a very large number of times in one second.
Gas lamps and especially gas lamps known as crater lamps can be used for this purpose. Arc lamps can also be used.
Among the gas lamps, one can use lamps,
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such as those described in Belgian patent N. 399,035 mainly containing neon to which small amounts of sulfuric acid and zinc oxide have been added so that the cold light produced is white. If these lamps additionally contain ether gas , their electrical resistance is very low and they can be ignited at low voltages, for example at 6 volts.
These lamps are therefore of a particularly advantageous use in the case of the invention, since road vehicles are generally provided with 6-volt accumulator batteries.
In the practice of the method according to the invention, it is necessary, given that the lighting is only intermittent, to be able to produce lighting lamps giving rise to a very high light intensity during their ignition.
To avoid the use of lamps giving rise to a beam of sufficient intensity from a single light source, it is possible to use, according to the invention, lighting lamps each comprising different light sources, these different sources being individually arranged at the focus of a parabolic reflector, the various parabolic reflectors being mounted in a crown around a reflecting device arranged so as to reflect in the direction of illumination the various parallel beams returned by the aforementioned parabolic reflectors.
A lamp of this type is for example shown in Figures 8 and 9. The lampa shown comprises for example eight crater lamps 41 each emitting a beam of light from the focus of a parabolic reflector 42.
. Each crater lamp is disposed obliquely with respect to the axis of the corresponding parabolic reflector so as to be located outside the beam of parallel rays 43 reflected by this reflector. These parallel rays 43 fall
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on a reflecting surface constituted for example by a mirror 44. This mirror is arranged so that the rays 45 which it reflects are directed in the direction of illumination.
In the case of a road vehicle, these rays are therefore reflected substantially in the horizontal direction.
Each parabolic reflector 42 is of small dimensions so that the light beam which it returns is of small cross section and therefore its intensity is relatively high. The use of parabolic reflectors of small dimensions also makes it possible to arrange a greater number of these reflectors in a ring around the reflecting device and consequently to increase the luminous intensity of the lamp.
Instead of mirrors, one could obviously use other reflecting surfaces, for example total reflection prisms.
It should be noted that the maintenance costs of a large number of lamps of this kind are not higher than those of a single lamp of the same luminous intensity operating permanently. The actual usage time is the same in both cases. On the other hand, it should be noted that a lamp working intermittently and which would give a sufficient luminous intensity on its own to produce an average illumination identical to that of a lamp of lower luminous intensity. continuous operation would be taken out of service much more quickly than the latter lamp and would consume as much current as individual lamps of lower intensity.
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,
light working feels intermittently *
There are currently very small quartz tubes containing pressurized mercury vapor, for example at a pressure greater than atmospheric pressure, which can be modulated by an electric current and be considered
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almost like a puncture-shaped light source. These tubes can give a very high light intensity, for example of the order of magnitude of 40,000 candles per cm2. They can therefore be used advantageously in the lighting devices according to the invention by being placed at the focus of an ordinary parabolic reflector.
Light intensity
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Considering these tubes allows ztxxxxx to light them only for a very small fraction of the time corresponding to lighting and subsequent extinction, while giving rise to sufficient average lighting. These tubes used in this way do not draw a lot of current.
It is obvious that the invention is not exclusively limited to the embodiments shown and that many modifications could be made in the form, the arrangement and the constitution of the elements involved in its realization without departing from the scope of this patent. .
CLAIMS.
1. A method of lighting the path followed by vehicles controlled by drivers, in which, from each vehicle, the path followed is intermittently illuminated and the driver's view is intercepted for approximately the hours. periods of no wind, characterized in that for vehicles traveling in one direction a lighting frequency greater than the lighting frequency used for vehicles traveling in the opposite direction is chosen.