FR2464175A1 - Safety lighting for bicycles - uses threshold detector with hysteresis to switch from dynamo supply of lights to battery supply when bicycle slows - Google Patents
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- B62J6/015—Electric circuits using electrical power not supplied by the cycle motor generator, e.g. using batteries or piezo elements
Abstract
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif d'éclairage de sé cuité pour cyclespourvus d'une génératriee et de feux de signalisation équipés d'ilpoules d'éclairage. The present invention relates to a safety lighting device for bicycles with a generator and signaling lights fitted with lighting bulbs.
.L'éclairage des cycles se fait habituellement, à l'avant et à l'arde ceux-ci rière, au moyen de feux de signalisation équipés d'ampoules électriques. Celles- ci sont alimentées par une génératrice, plus communément appelée "dynamo", qui est en fait un alternateur dont le rotor est entraîné en rotation par l'une des roues du cycle et qui délivre donc une tension sinusoidale de fréquence et de valeur moyenne variant dans le même sens que la vitesse du cycle. Par suite, l'intensité lumineuse fournie par les ampoules électriques,qui est directement proportionnelle à la valeur moyenne de leur tension d'alimentation, est une fonction croissante de la vitesse du cycle. Ainsi, un cycle entraîné au dessus d'un certain seuil de vitesse est suffisamment bien éclairé et signalé.Mais, si le cycle ralentit en dessous de ce seuil, à la suite par exemple d'un freinage ou d'un passage sur une forte rampe, il sera très faiblement éclairé et donc insuffisamment bien signalé. A fortiori, un cycle à l'arrêt n'est plus du tout signalé ; c'est le cas par exemple lorsque son utilisateur a mis pied à terre ou a fait une chute. .The cycles are usually lit, at the front and at the rear, by means of signaling lights fitted with electric bulbs. These are powered by a generator, more commonly known as a "dynamo", which is in fact an alternator whose rotor is driven in rotation by one of the wheels of the cycle and which therefore delivers a sinusoidal voltage of frequency and average value varying in the same direction as the cycle speed. As a result, the light intensity provided by electric bulbs, which is directly proportional to the average value of their supply voltage, is an increasing function of the cycle speed. Thus, a cycle driven above a certain speed threshold is sufficiently well lit and signaled. But, if the cycle slows down below this threshold, following for example a braking or a passage on a strong ramp, it will be very dimly lit and therefore insufficiently well signaled. A fortiori, a stopped cycle is no longer signaled at all; this is the case, for example, when the user has dismounted or fallen.
L'insuffisance d'éclairage des cycles roulant à faible vitesse pose le problème de la sécurité de leurs utilisateurs. Ce problème n'a été, jusqu'à présent , que très partiellement résolu par la fixation sur les garde-boue ou les pédales du cycle, de catadioptres qui ne signalent que très faiblement le cycle et seulement lorsqu'on aborde celui-ci par l'avant ou par l'arrière, avec un dispositif d'éclairage. The insufficient lighting of low-speed driving cycles poses the problem of the safety of their users. This problem has so far been only very partially resolved by attaching to the mud flaps or the pedals of the cycle, retro-reflectors which signal the cycle only very weakly and only when it is approached by front or rear, with a lighting device.
La présente invention se propose d'apporter une solution au problème posé ci-dessus et, pour ce faire, elle a pour objet un dispositif d'éclairage de sécurité du type précité qui se caractérise en ce qu'il comprend une source d'énergie constituée de préférence par des piles électriques ; un inverseur bipolaire à deux positions marche et arrêt qui, dans sa position arrêt assure une alimentation directe des ampoules d'éclairage par la génératrice ; et un circuit auto-commutateur, commandé par la tension sinusoidale délivrée par la généra trice et qui, lorsque l'inverseur bipolaire est dans sa position marche, est alimenté par la tension fournie par les piles électriques et quand la vitesse du cycle est inférieure å une valeur prédéterminée, est apte à autoriser l'alimentation des ampoules d'éclairage à la fois par les piles électriques et par la génératrice, et à n'autoriser cette alimentation que par la génératrice -dans le eas contraire. The present invention proposes to provide a solution to the problem posed above and, to do this, it relates to a security lighting device of the aforementioned type which is characterized in that it comprises an energy source preferably consisting of electric batteries; a bipolar inverter with two on and off positions which, in its off position, provides direct supply of the light bulbs through the generator; and a self-switching circuit, controlled by the sinusoidal voltage delivered by the generator and which, when the bipolar inverter is in its on position, is supplied by the voltage supplied by the electric batteries and when the cycle speed is lower å a predetermined value, is able to authorize the supply of light bulbs both by the electric batteries and by the generator, and to authorize this supply only by the generator - in the opposite case.
Grâce à cette disposition, le cycle est éelairé,lorsque l'inverseur est dans sa position marche, avec une intensité lumineuse suffisante pour qu'il soit bien signalé et ce, q QAleque soit sa vitesse d'entraînement. Thanks to this arrangement, the cycle is lightened, when the reverser is in its on position, with a sufficient light intensity so that it is well signaled, whatever QAleque is its drive speed.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif selon l'invention dans lequel l'inverseur bipolaire comprend un premier et deuxième contacteurs possèdant chacun un contact fixe et un premier et deuxième contacts mobiles correspondant respectivement à la position arrêt et à la position marche de l'inverseur se caractérise en ce que les premiers contacts mobiles des premier et deuxième contacteurs sont respectivement mis en l'air et relié à la sortie
contacteurs de la génératrice et les deuxièmes contacts mobiles des premier et deuxièmeisont respectivement connectas à la source d'énergie et à la sortie d'une première diode reliée par son entrée à la source d'énergie et en ce que le circuit autocommutateur comprend un circuit de détermination de la valeur moyenne de la tension sinusoidale de la génératriee, relié par son entrée à la sortie de celleci; un détecteur de seuil à sortie binaire, dont l'entrée de commande est con necté à la sortie du circuit de détermination de valeur moyenne et dont l'entrée d'alimentation est reliée au contact fixe du premeir contacteur de l'inverseur bipolaire, ce détecteur de seuil possèdant une sortie directe et une sortie inverse qui basculent en sens opposé lors d'un dépassement de seuil ; un circuit de règlage et d'entretien de la tension de seuil;et un relais de commutation dont la bobine est branchée entre la sortie inverse du détedteur de seuil et le contact fixe du premier contacteur de l'inverseur bipolaire et dont le commutateur possède un contact fixe relié aux ampoules d'éclairage et deux contacts mobiles, l'un étant connecté au contact fixé du deuxième contacteur de l'inverseur bipolaire et l'autre à la sortie de la génératrice.Ainsi la bobine du relais de commutation est excitée ou désexcitée en entraînant un basculement du commutateur de celui-ci pour la connexion des ampoules d'éclairage soit sur la source d'énergie, soit sur la génératrice lorsque le détecteur de seuil décolle un dépassement de seuil de la tension sensiblement continue correspondant à la valeur moyenne de la tension sinusoidale délivrée par la génératrice et variant dans le même sens que la vitesse du cycle.In a particular embodiment, the device according to the invention in which the bipolar reverser comprises a first and second contactor each having a fixed contact and a first and second movable contact corresponding respectively to the off position and to the on position of the inverter is characterized in that the first movable contacts of the first and second contactors are placed in the air respectively and connected to the outlet
generator contactors and the second movable contacts of the first and second are respectively connected to the power source and to the output of a first diode connected by its input to the power source and in that the switch circuit includes a circuit determining the mean value of the sinusoidal voltage of the generator, connected by its input to the output thereof; a binary output threshold detector, the control input of which is connected to the output of the average value determination circuit and the supply input of which is connected to the fixed contact of the first contactor of the bipolar inverter, this threshold detector having a direct output and an inverse output which switch in the opposite direction when a threshold is exceeded; a circuit for regulating and maintaining the threshold voltage; and a switching relay, the coil of which is connected between the reverse output of the threshold detector and the fixed contact of the first contactor of the bipolar reverser and whose switch has a fixed contact connected to the light bulbs and two movable contacts, one being connected to the fixed contact of the second contactor of the bipolar reverser and the other to the output of the generator. Thus the coil of the switching relay is energized or de-energized by causing the switch of the latter to toggle for the connection of the light bulbs either to the power source or to the generator when the threshold detector takes off a threshold overshoot of the substantially continuous voltage corresponding to the value mean sinusoidal voltage delivered by the generator and varying in the same direction as the speed of the cycle.
De préférence, la génératrice est directement reliée aux ampoules d'éclairage par l'intermédiaire d'un redresseur branché dans le sens de passage des alternances positives du courant sinusoidal débité par la génératrice. Preferably, the generator is directly connected to the light bulbs by means of a rectifier connected in the direction of passage of the positive half-waves of the sinusoidal current delivered by the generator.
Ainsi, lorsque le cycle roule à vitesse lente, la génératrice alimente les ampoules d'éclairage en coopération avec la sourie d'énergie afin de limiter la décharge de-celle-ci-et, pour ee faire, la tension sinusoidale qu'elle delivre est rendue compatiBle avec la tension continue fournie par la source d'énergie.Thus, when the cycle is running at slow speed, the generator supplies the light bulbs in cooperation with the energy mouse in order to limit the discharge thereof and, to do so, the sinusoidal voltage which it delivers. is made compatible with the DC voltage supplied by the energy source.
Dans un mode préféré de réalisation, le circuit de détermination de la valeur moyenne comprend une deuxième diode orientée de manière à ne laisser passer que les alternances positives du courant débitée par la génératrice, un premier condensateur branché entre la sortie de la deuxième diode et la masse, et une première résistance reliée par une de ses bornes au point de connexion de la deuxième diode et du premier condensateur. On obtient ainsi, à la sortie de ce circuit, par la charge et la décharge du condensateur à travers la résistance, une tension sensiblement continue dont la valeur dépend de la fréquence de la tension de la génératrice et par suite de la vitesse du cycle. In a preferred embodiment, the circuit for determining the average value comprises a second diode oriented so as to allow only the positive half-waves of the current supplied by the generator to pass, a first capacitor connected between the output of the second diode and the ground, and a first resistor connected by one of its terminals to the connection point of the second diode and the first capacitor. There is thus obtained, at the output of this circuit, by charging and discharging the capacitor through the resistor, a substantially continuous voltage whose value depends on the frequency of the generator voltage and therefore on the speed of the cycle.
Dans un autre mode préféré de réalisation, le circuit de réglage et d'entretien de la tension de seuil comprend la première résistance, un deuxième condensateur et une deuxième résistance branchées en parallèle entre l'autre borne de la première résistance et la masse, et une troisième résistance bran chée entre la sortie directe du détecteur de seuil et le point de connexion du deuxième condensateur avec la deuxième résistance.Grâce à un ajustement des valeurs des composants de ce circuit, on peut régler la hauteur du seuil de détection en fonction de la vitesse en dessous de laquelle on désire que les ampoules d'éclairage soient alimentées par la source d'énergie, tout en entretenant la tension de seuil pour ménager un cycle dthystérésis dans la commutation du relais, et empêcher ainsi un phénomène de clignotement des ampoules lors du dépassement du seuil. In another preferred embodiment, the circuit for adjusting and maintaining the threshold voltage comprises the first resistor, a second capacitor and a second resistor connected in parallel between the other terminal of the first resistor and the ground, and a third resistor connected between the direct output of the threshold detector and the connection point of the second capacitor with the second resistor. Thanks to an adjustment of the values of the components of this circuit, the height of the detection threshold can be adjusted according to the speed below which it is desired that the light bulbs are powered by the energy source, while maintaining the threshold voltage to provide a cycle of dysteresis in the switching of the relay, and thus prevent a blinking phenomenon of the bulbs when the threshold is exceeded.
De préférence, une troisième diode est branchée entre les bornes de la bobine du relais de commutation dans un sens de conduction directe allant de la borne de la bobine reliée à la sortie inverse du détecteur de seuil à l'autre borne de la bobine. On interdit ainsi tout retour de tension aux bornes de la bobine du relais de commutation. Preferably, a third diode is connected between the terminals of the coil of the switching relay in a direction of direct conduction going from the terminal of the coil connected to the reverse output of the threshold detector to the other terminal of the coil. This prevents any voltage return across the coil of the switching relay.
Avantageusement, le dispositif d'éclairage de sécurité selon l'invention comprend un circuit de contrôle de la tension des piles éleetriques. Grâce à ce circuit, on peut connaître état de charge des piles électriques constituant la source d'énergie. Advantageously, the emergency lighting device according to the invention comprises a circuit for controlling the voltage of the electric batteries. Thanks to this circuit, one can know the state of charge of the electric cells constituting the energy source.
D'une manière préférée, le circuit de contrôle de la tension des piles électriques est constitué par une diode électroluminescen.te branchée en série avec une quatrième résistance et en parallèle sur une cinquième résistance, entre le contact fixe du premier contacteur de l'inverseur bipolaire et la masse, par l'intermédiaire d'un interrupteur. Ainsi, à la fermeture de l'interrupteur, la diode électroluminescente s'allumera si l'étant de charge des piles est bon, les résistances du circuit permettant d'ajuster la tension d'alimentation de la diode électroluminescente . In a preferred manner, the circuit for controlling the voltage of the electric cells is constituted by an electroluminescent diode connected in series with a fourth resistor and in parallel on a fifth resistor, between the fixed contact of the first contactor of the inverter bipolar and ground, via a switch. Thus, when the switch is closed, the light-emitting diode will light up if the charge level of the batteries is good, the resistances of the circuit making it possible to adjust the supply voltage of the light-emitting diode.
En variante, la diode électroluminescente est connectée sur un circuit oscillant. La diode électroluminescente peut ainsi présenter un état de clignotement intermédiaire entre l'étant allumé et l'étant éteint, pour signaler que les piles sont à changer mais qu'elle peuvent encore permettre un usage limité. As a variant, the light-emitting diode is connected to an oscillating circuit. The light-emitting diode can thus have an intermediate flashing state between being on and being off, to indicate that the batteries are to be changed but that they can still allow limited use.
Un mode de réalisation de la présente invention sera décrit ci-après uniquement à titre d'exemple en référence aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue de face d'un dispositif d'éclairage de sé cuité selon l'invention, insérré dans un boîtier dont la porte est ouverte et branché entre la génératrice et les feux de signalisation d'un cycle non repré senté ;
- la figure 2 est un schéma électronique du circuit autocommutateur
- la figure 3 représente deux courbes de variation de la tension des piles électriques constituant la source d'énergie en considérant qu'au cours du fonctionnement du dispositif selon l'invention, les ampoules sont alimentées pour un tiers du temps par les piles et pour les deux tiers restant par la génératrice ;;
- la figure 4 est une courbe de commutation du relais en fonction de la tension délivrée par la génératrice.An embodiment of the present invention will be described below only by way of example with reference to the accompanying drawings in which
- Figure 1 is a front view of a security device according to the invention, inserted in a housing whose door is open and connected between the generator and the signaling lights of a cycle not shown ;
- Figure 2 is an electronic diagram of the switch circuit
- Figure 3 shows two variation curves of the voltage of the electric cells constituting the energy source considering that during the operation of the device according to the invention, the bulbs are powered for a third of the time by the batteries and for the remaining two thirds by the generator;
- Figure 4 is a switching curve of the relay as a function of the voltage delivered by the generator.
La figure 1 représente le dispositif d'éclairage de séeurité désigné dans son ensemble sous la référence 10. Celui-ci est connecté entre une géné- ratrice ou "dynamo" 12 et des feux de signalisation avant 13 et arrière 14. Un fil de connexion électrique 15 relie la sortie de la génératrice 12 à l'entrée du dispositif d'eclairage de sécurité 10 et un autre fil électrique 16 connecte la sortie du dispositif de sécurité 10 aux fils d'alimentation 17 des ampoules électriques des feux de signalisation avant et arrière. Le fil 18 est le fil de masse du dispositif 10 relié au capot métallique de la génératrice 12 comme cela est représenté ou à tout autre partie métallique du cycle. FIG. 1 represents the safety lighting device designated as a whole under the reference 10. This is connected between a generator or "dynamo" 12 and front 13 and rear signal lights 14. A connection wire electric 15 connects the output of the generator 12 to the input of the security lighting device 10 and another electric wire 16 connects the output of the security device 10 to the power wires 17 of the electric bulbs of the front signal lights and back. The wire 18 is the ground wire of the device 10 connected to the metal cover of the generator 12 as shown or to any other metal part of the cycle.
Le dispositif d'éclairage de sécurité 10 est situé à l'intérieur d'un boîtier 11 auquel on peut avoir accès gracie à une porte 19 à ouverture manuelle. The emergency lighting device 10 is located inside a housing 11 which can be accessed free of charge to a door 19 with manual opening.
Le corps du boîtier contient un certain nombre de logements 22 pour piles électriques. Dans le mode de réalisation représenté, ces logements sont prévus pour maintenir, connectées en série, des piles cylindriques de 1,5 V, de dimensions standard, constituant dans le mode de réalisation représenté la source d'énergie. Mais il peut être prévu un boîtier de forme et de taille différentes des tiné à recevoir des piles électriques ayant une configuration et des dimensions autres, et même un autre type de source d'énergie.The housing body contains a number of housings 22 for electric batteries. In the embodiment shown, these housings are provided to maintain, connected in series, 1.5 V cylindrical cells, of standard dimensions, constituting in the embodiment shown the energy source. However, provision may be made for a box of different shape and size than those intended to receive electric batteries having a configuration and other dimensions, and even another type of energy source.
Dans chaque logement 22, un ressort 23 reposant sur une plaque métallique presse la pile insérrée dans le logement contre une lame métallique 2'4 située en face. La lame métallique d'un logement est connectée électriquement à la plaque métallique support de ressort d'un logement adjacent. Ainsi, est assurée la connexion en série des piles électriques et est réalisée une source d'énergie E pour le dispositif d'éclairage de sécurité. Les éléments métalliques utilisés pour la connexion en série des piles sont en un matériau résistant à la corrosion. De plus, la forme des logements est telle que l'utilisateur du dispositif selon l'invention ne peut pas se tromper dans le sens d'insertion des piles pour leur mise en série. In each housing 22, a spring 23 resting on a metal plate presses the battery inserted in the housing against a metal blade 2'4 located opposite. The metal blade of a housing is electrically connected to the metal spring support plate of an adjacent housing. Thus, the series connection of the electric cells is ensured and an energy source E is produced for the emergency lighting device. The metallic elements used for the series connection of the batteries are made of a corrosion-resistant material. In addition, the shape of the housings is such that the user of the device according to the invention cannot be mistaken in the direction of insertion of the batteries for placing them in series.
Le reste de l'espace intérieur du corps du boîtier 11 est occupé par un inverseur bipolaire à deux positions 25 et par un circuit autocommutateur 26 qui peut etre alimenté par la source d'énergie E au travers de l'inverseur 25, d'unemanière qui sera décrite ci-après. Le circuit autocommutateur comprend essentiellement un détecteur de seuil 27, un relais de commutation 28 et un certain nombre de composants électronlques, r'esistances, diodes, eapaeités. Les connexions des différents éléments du circuit autocommutateur ainsi que son fonctionnement seront expliques au regard de la figure 2 qui représente un schéma électronique de l'ensemble du dispositif d'éclairage de sécurité. The rest of the interior space of the housing body 11 is occupied by a bipolar two-position reverser 25 and by a self-switching circuit 26 which can be supplied by the energy source E through the reverser 25, in a manner which will be described below. The PABX circuit essentially comprises a threshold detector 27, a switching relay 28 and a certain number of electronic components, resistors, diodes, devices. The connections of the various elements of the auto-switch circuit as well as its operation will be explained with reference to FIG. 2 which represents an electronic diagram of the whole of the emergency lighting device.
On reconnaît sur la figure 2 les divers éléments déja décrits et représentés par les mêmes références que sur la figure 1. Le circuit autocommutateur 26 est, sur ce schéma, entouré d'un trait mixte et l'inverseur 25, d'un trait en pointillé. La sortie de la génératrice 12 est connectée par le fil 15 à un premier contact mobile du commutateur à deux positions 29 du relais de commutation, qui est représenté en traits pleins dans sa position de repos et en traits pointillés dans sa position de travail. La borne fixe de ce commutateur 29 est reliée aux ampoules électriques des feux de signalisation 13 et 14 par les fils d'alimentation 16 et 17.Une diode D3 est, en plus, branchée en parallèle sur le commutateur 29 dans un sens de conduction allant de la géné- ratrice aux ampoules éleetriques. La génératrice 12 est en outre reliée à l'en- triée d'une diode D1 , connectée de manière à ne laisser passer que les alternances positives du courant débité par la génératriee. Un condensateur C1 et une résistance R1 sont reliés par une borne commune à la sortie de la diode D1. We recognize in FIG. 2 the various elements already described and represented by the same references as in FIG. 1. The auto-switch circuit 26 is, in this diagram, surrounded by a dashed line and the reverser 25, by a line in dotted. The output of the generator 12 is connected by the wire 15 to a first movable contact of the two-position switch 29 of the switching relay, which is shown in solid lines in its rest position and in dotted lines in its working position. The fixed terminal of this switch 29 is connected to the light bulbs of the signal lights 13 and 14 by the supply wires 16 and 17. A diode D3 is, in addition, connected in parallel to the switch 29 in a direction of conduction going from the generator to the light bulbs. The generator 12 is also connected to the input of a diode D1, connected so as to let through only the positive half-waves of the current supplied by the generator. A capacitor C1 and a resistor R1 are connected by a common terminal to the output of the diode D1.
L'autre borne du condensateur C1 est reliée à la masse. Un deuxième condensateur C2 est branché en parallèle sur une deuxième résistance R2, l'ensemble étant connecté entre l'autre borne de la résistance R1 et la masse. Le point de connexion des composants R1, R2 et C2 est relié à ltentrée de commande 2 du détecteur deseuil27, et par l'intermédiaire de la résistance R3 à la sortie directe 4 du détecteur de seuil 27. Celui-ci possède en outre deux bornes 1 et 3 reliées à la masse, une borne 5 de sortie inverse et une borne 6 d'entrée d'alimentation. Le détecteur de seuil 27 est du type délivrant un signal de sortie binaire ayant un état bas à O V. et un état haut à +6 V.The other terminal of capacitor C1 is connected to ground. A second capacitor C2 is connected in parallel to a second resistor R2, the assembly being connected between the other terminal of the resistor R1 and the ground. The connection point of the components R1, R2 and C2 is connected to the control input 2 of the threshold detector 27, and via the resistor R3 to the direct output 4 of the threshold detector 27. The latter also has two terminals 1 and 3 connected to ground, a reverse output terminal 5 and a power input terminal 6. The threshold detector 27 is of the type delivering a binary output signal having a low state at O V. and a high state at +6 V.
L'inverseur bipolaire 25 comprend deux contacteurs qui peuvent prendre deux positions. Dans une première position ou position arrêt représentée en traits pleins sur la figure 2, le premier contacteur met en l'air l'entrée d'alimentation 6 du détecteur de seuil et le deuxième contacteur relie la sortie de la génératrice au second contact mobile du commutateur à deux positions 29 du relais de commutation 28. Dans une seconde position, ou position marche représentée en traits pointillés, le premier contacteur connecte la source d'énergie E à l'entrée d'alimentation 6 du détecteur de seuil 27 et le deuxième contacteur relie la source d'énergie E au second contact mobile du commutateur à deux positions 29 par l'intermédiaire d'une diode D4 branchée dans le sens de passage du courant continu fourni par les piles. The bipolar reverser 25 includes two contactors which can take two positions. In a first position or stop position shown in solid lines in FIG. 2, the first contactor puts the supply inlet 6 of the threshold detector into the air and the second contactor connects the output of the generator to the second movable contact of the two-position switch 29 of the switching relay 28. In a second position, or on position shown in dotted lines, the first contactor connects the energy source E to the power input 6 of the threshold detector 27 and the second contactor connects the energy source E to the second movable contact of the two-position switch 29 by means of a diode D4 connected in the direction of flow of the direct current supplied by the batteries.
La bobine du relais de commutation 28 est connectée entre la sortie inverse 5 et le contact fixe du premier contacteur de l'inverseur 25. Une diode
D2 est branchée en parallèle sur la bobine du relais 28 d'une manière telle que son sens de conduction aille de la borne de la bobine reliée à la sortie 5 du détecteur de seuil à son autre borne.The coil of the switching relay 28 is connected between the inverse output 5 and the fixed contact of the first contactor of the inverter 25. A diode
D2 is connected in parallel to the coil of relay 28 in such a way that its direction of conduction goes from the terminal of the coil connected to the output 5 of the threshold detector to its other terminal.
Une diode électro-luminescente D5 est branchée en série avec une ré- sistance RlF entre le contact fixe du premier contacteur de l'inverseur 25 et la masse. Une résistance R5 est disposée en parallèle sur la diode électro-luminescente Dg. Un interrupteur 30 peut ouvrir, à tout moment, le circuit d'ali-
5 mentation de la diode électro-luminescente D5.A light-emitting diode D5 is connected in series with a resistance R1F between the fixed contact of the first contactor of the inverter 25 and the ground. A resistor R5 is arranged in parallel on the light-emitting diode Dg. A switch 30 can open the feed circuit at any time.
5 mentation of the light-emitting diode D5.
Le circuit décrit ci-dessus fonctionne de la manière suivante. The circuit described above operates as follows.
Lorsque l'inverseur bipolaire 25 est dans sa position marche, le détecteur de seuil 27 est alimenté entre ses bornes 1 et 6 par la tension de la source d'énergie E. Tant que la bobine du relais 28 n'est pas excitée, le commutateur 29 est dans sa position de repos, position dans laquelle il relie la source d'énergie aux ampoules des Creux 13 et 74 par l'intermédiaire de la diode D4. Les ampoules sont également reliées à la génératrice 12 au travers d'un redresseur qui est ici une diode D3, assurant un redressement une alternance du courant sinusoidal débité par la génératrice afin de rendre celui-ci compatible avec le courant continu fourni par la source d'énergie E.Ainsi le peu de courant débité par la génératrice est utilisé additionnellement au courant de la source d'énergie E pour assurer l'alimentation de sécurité des ampoules en limitant ainsi la consommation de la source d'énergie E. When the bipolar inverter 25 is in its on position, the threshold detector 27 is supplied between its terminals 1 and 6 by the voltage of the energy source E. As long as the coil of the relay 28 is not energized, the switch 29 is in its rest position, position in which it connects the energy source to the bulbs of the Hollow areas 13 and 74 via the diode D4. The bulbs are also connected to the generator 12 through a rectifier which is here a diode D3, ensuring an alternating rectification of the sinusoidal current delivered by the generator in order to make it compatible with the direct current supplied by the source d energy E. Thus the little current delivered by the generator is used in addition to the current of the energy source E to ensure the safety supply of the bulbs thereby limiting the consumption of the energy source E.
En variante, un pont de diodes réalisant,un redressement double alternance peut être utili-sé à la place de la diode D3. La dipode D4 empêche tout retour des alternances positives du courant de génératrice vers la source d'énergie E. Dans le meme temps, la tension sinusoldalédélivrée par la génératrice est envoyéesur un circuit de détermination de sa valeur moyenne constitué par la diode D1, le condensateur C1 et la résistance R1. La diode D1 ne laisse passer que les alternances positives de cette tension sinusoidale. La première alternance positive charge la capacité C1 qui à l'alternance négative, se décharge dans R1, puis se recharge avec la deuxième alternance positive et ainsi de suite. On obtient ainsi une tension sensiblement continue dont la valeur dépend de la fréquence des oscillations de la tension sinusoidale de la généra
et trice7donc de la vitesse du cycle. Cette tension continue attaque sur son entrée de commande 2, le détecteur de seuil 27 qui est alimenté par la source d'énergie entre son entrée 6 et la masse grâce à la mise de l'inverseur 25 sur sa position marche. La sortie inverse 5 du détecteur de seuil 27 est à son état haut (+6 V) tant que la tension appliquée sur l'entrée 2 n'a pas atteint le seuil désiré. La valeur de ce seuil est réglée par les valeurs des résistances R1 et R2 et par la capacité du condensateur C2. Tant qu'on est en dessous de ce seuil, la bobine du relais n'est pas excitée et le commutateur 29 reste dans sa position représentée.Dès que le seuil est atteint, le détecteur de seuil 27 bascule et la sortie inverse 5 passe à son état bas (O V) tandis que la sortie directe 4 passe à son état haut (+6 v). Le signal de sortie di recte vient entretenir la tension de seuil par l'intermédiaire des résistances
R2 et R3 et du condensateur C2. La sortie directe 5 étant passée à son état bas (O V), la bobine du relais 28 est excitée sous une tension de +6 V. La diode D2 est placée de manière à éviter tout retour de tension aux bornes du relais 28. Le commutateur 29 bascule alors dans sa position de travail connectant ainsi les ampoules des feux 13 et 14 sur la génératrice. La diode D3 est
court-circuitée, et les ampoules d'éclairage sont directement alimentées par la génératrice.Le détecteur de seuil bascule donc pour provoquer l'excita- tion de la bobine du relais lorsque la tension continue reçue sur la borne de commande passe en dessus d'un certain seuil, c'est-à-aire, lorsque la valeur moyenne de la tension délivrée par la génératrice et donc la vitesse du cycle passent en dessus d'une certaine valeur pour laquelle l'éclairage du cycle, à partir de la génératrice, est estimé suffisant.As a variant, a diode bridge realizing a full-wave rectification can be used instead of the diode D3. Dipode D4 prevents any return of positive alternations from the generator current to the energy source E. At the same time, the sine wave voltage delivered by the generator is sent to a circuit for determining its average value constituted by diode D1, the capacitor C1 and resistance R1. The diode D1 lets through only the positive half-waves of this sinusoidal voltage. The first positive alternation charges the capacitor C1 which, at the negative alternation, discharges into R1, then recharges with the second positive alternation and so on. A substantially continuous voltage is thus obtained, the value of which depends on the frequency of the oscillations of the sinusoidal voltage of the genera
and therefore the speed of the cycle. This DC voltage attacks on its control input 2, the threshold detector 27 which is supplied by the energy source between its input 6 and the ground by putting the inverter 25 in its on position. The inverse output 5 of the threshold detector 27 is in its high state (+6 V) as long as the voltage applied to the input 2 has not reached the desired threshold. The value of this threshold is regulated by the values of the resistors R1 and R2 and by the capacity of the capacitor C2. As long as it is below this threshold, the relay coil is not energized and the switch 29 remains in its represented position. As soon as the threshold is reached, the threshold detector 27 switches and the reverse output 5 switches to its low state (OV) while the direct output 4 goes to its high state (+6 v). The direct output signal maintains the threshold voltage via the resistors
R2 and R3 and capacitor C2. The direct output 5 having passed to its low state (OV), the coil of the relay 28 is energized under a voltage of +6 V. The diode D2 is placed so as to avoid any return of voltage across the terminals of the relay 28. The switch 29 then switches to its working position thus connecting the bulbs of the lights 13 and 14 to the generator. Diode D3 is
short-circuited, and the light bulbs are directly powered by the generator. The threshold detector therefore switches to cause the coil of the relay to be excited when the DC voltage received on the control terminal goes above a certain threshold, that is to say, when the average value of the voltage delivered by the generator and therefore the speed of the cycle pass above a certain value for which the illumination of the cycle, from the generator , is considered sufficient.
Dès que la vitesse du cycle devient inférieure à cette valeur, le détecteur de seuil bascule dans l'autre sens, la bobine du relais n'est plus excitée et son commutateur est ramené dans sa position de repos dans laquelle il relie les ampoules des feux de signalisation à la source d'énergie pour palier l'insuffisance d'éclairage du cycle. As soon as the cycle speed becomes lower than this value, the threshold detector switches in the other direction, the relay coil is no longer energized and its switch is returned to its rest position in which it connects the light bulbs signaling to the energy source to compensate for the insufficient lighting of the cycle.
L'opération d'entretien de la tension de seuil, mentionnée plus haut, est rendue nécessaire par le fait que la valeur moyenne de la tension délivrée par la génératrice n'est pas la même suivant que celle-ci alimente les ampoules ou non. Ainsi, si cette opération d'entretien n'était pas prévue, la valeur moyenne de la tension de la génératrice oscillerait au moment du dépassement de seuil autour de la valeur de la tension de seuil en entraînant des basculements successifs du commutateur du relais. Or, au cours de ces basculements, il s'écoulerait de courts instants, correspondant au temps de réponse du relais, pendant lesquels les ampoules ne seraient plus alimentées . Cette succession de temps morts engendreraient un clignotement de l'éclairage du cycle entraînant une génie visuelle et une usure prématurée du commutateur du relais.En entretenant la tension de seuil, on génère un cycle d'bystérésis qui délimite une plage de commutation du relais entre deux valeurs de la vitesse du cycle. On élimine ainsi les clignotement-s. The maintenance operation of the threshold voltage, mentioned above, is made necessary by the fact that the average value of the voltage delivered by the generator is not the same depending on whether it powers the bulbs or not. Thus, if this maintenance operation was not planned, the average value of the generator voltage would oscillate when the threshold is exceeded around the value of the threshold voltage, causing successive flipping of the relay switch. However, during these switches, short moments would pass, corresponding to the response time of the relay, during which the bulbs would no longer be powered. This succession of dead times would cause the cycle lighting to flash, causing visual engineering and premature wear of the relay switch. By maintaining the threshold voltage, a bysteresis cycle is generated which defines a switching range for the relay between two values for cycle speed. This eliminates blinking-s.
Sur la figure 4 est représentée une courbe de commutation du relais en fonction de la tension délivrée par la génératrice qui est portée en volts sur un premier axe des abscisses, la vitesse du cycle étant portée en km/h sur un deuxième axe des abscisses. La ligne d'ordonnée A figure le commutateur du relais au repos et celle d'ordonnée B le figure en position travail. Sur cette courbe, apparaît nettement le cycle d'hystérésis qui délimite une plage de commutation comprise entre 6,5 et 9,6 km/h, vitesses entre lesquelles l'éclai- rage du cycle est généralement estimé suffisant. In FIG. 4 is shown a switching curve of the relay as a function of the voltage delivered by the generator which is plotted in volts on a first abscissa axis, the speed of the cycle being plotted in km / h on a second abscissa axis. The ordinate line A represents the relay switch at rest and the ordinate line B represents it in the working position. On this curve, the hysteresis cycle clearly appears, which delimits a switching range of between 6.5 and 9.6 km / h, speeds between which the lighting of the cycle is generally considered sufficient.
Lorsque l'inverseur 25 est dans sa position arrêt, le détecteur de seuil n'est plus alimenté et bascule donc, de telle manière que sa sortie inverse 5 soit dans son état haut (+6 V). La bobine du relais de commutation est donc désexcitée et le commutateur 29 du relais est dans sa position repos. Les ampoules électriques des feux de signalisation 13 et 14 sont alors alimentées directement par la génératrice au travers du deuxième contacteur de l'inverseur 25 et du commutateur 29 et ce, quelle que soit la vitesse du cycle. On est ainsi dans le cas d'une alimentation normale des ampoules sans dispositif de sécurité. When the inverter 25 is in its off position, the threshold detector is no longer supplied and therefore switches, so that its inverse output 5 is in its high state (+6 V). The coil of the switching relay is therefore de-energized and the switch 29 of the relay is in its rest position. The light bulbs of the signal lights 13 and 14 are then supplied directly by the generator through the second contactor of the inverter 25 and the switch 29, regardless of the speed of the cycle. This is thus in the case of a normal supply of bulbs without a safety device.
Le circuit comprenant la diode électroluminescente D reliée en série
5 avec la résistance R4 et sur laquelle est branchée en parallèle la résistance
R5 permet de controler, lorsque l'inverseur est dans sa position marche, l'état de charge des piles électriques constituant la source d'énergie,par une simple fermeture de l'interrupteur 30. La diode D5 s'allumera si l'état de charge des piles est suffisant pour assurer un bon fonctionnement du dispositif selon l'invention et restera éteinte dans le cas contraire. Les résistances R4 et R5 servent à régler la tension d'alimentation de la diode électroluminescente .The circuit comprising the light-emitting diode D connected in series
5 with resistor R4 and to which the resistor is connected in parallel
R5 makes it possible to control, when the inverter is in its on position, the state of charge of the electric batteries constituting the energy source, by simply closing the switch 30. The diode D5 will light up if the state charging the batteries is sufficient to ensure proper operation of the device according to the invention and will remain off otherwise. Resistors R4 and R5 are used to adjust the supply voltage of the light-emitting diode.
En variante, la diode électroluminescente peut être connectée sur un circuit oscillant (non représenté) qui permet un contrôle de l'état de charge des piles avec un état intermédiaire dans lequel la diode électrolumines cente clignote pour signaler que les piles sont à changer mais peuvent encore permettre un usage limité. As a variant, the light-emitting diode can be connected to an oscillating circuit (not shown) which allows a control of the state of charge of the batteries with an intermediate state in which the light-emitting diode blinks to indicate that the batteries are to be changed but can still allow limited use.
Sur la figure 3 sont représentées deux courbes de variation de la tension des piles en fonction du temps, le temps en heures étant porté en abscisse et la tension des piles en volts en ordonnée. La courbe I représente cette variation lorsque les piles ne sont pas en charge sur les ampoules et la courbe II lorsqu'elles le sont, ceci en considérant que pendant un tiers du temps d'utilisation du dispositif, les ampoules sont alimentées par les piles et pendant les deux autres tiers, elles sont alimentées par la génératrice. On a fixé,dans le cas des piles alcalines utilisées, leur limite de validité à 4,5 V qui est la limite minimum d'alimentation du type de détecteur de seuil utilisé. In FIG. 3 are shown two curves of variation of the voltage of the batteries as a function of time, the time in hours being plotted on the abscissa and the voltage of the batteries in volts on the ordinate. Curve I represents this variation when the batteries are not charged on the bulbs and curve II when they are, this considering that during a third of the time of use of the device, the bulbs are powered by the batteries and during the other two thirds, they are powered by the generator. In the case of the alkaline batteries used, their validity limit has been set at 4.5 V which is the minimum supply limit for the type of threshold detector used.
Le dispositif d'éclairage de sécurité selon l'invention est insérré, pour des commodités d'utilisation et des nécessités de protection, dans un boîtier dont la forme et des dimensions sont déterminées de manière à loger les éléments constituant le dispositif selon l'invention de la façon la plus étroite possible pour un encombrement minimum. Le boîtier 11 se compose d'un corps qui contient le dispositif selon l'invention et d'une porte 19 à ouverture manuelle. The emergency lighting device according to the invention is inserted, for convenience of use and protection needs, in a housing whose shape and dimensions are determined so as to house the elements constituting the device according to the invention as narrowly as possible for minimum bulk. The housing 11 consists of a body which contains the device according to the invention and of a door 19 with manual opening.
Une fenêtre 31 est ménagée sur la porte 10 à proximité de l'un de ses côtés de plus petite dimension. Cette fenêtre est positionnée en face du bouton poussoir constituant l'inverseur 25 de manière à laisser dépasser celui-ci légèrement au dessus de la paroi frontale extérieure de la porte 19lorsque le boîtier est fermé. La largeur de la fenêtre est calculée pour autoriser, lorsque le boîtier est fermé, un déplacement latéral du bouton poussoir de sa position arrêt à sa position marche ou inversement. Une languette flexible 32,percée d'une ouverture allongée 33, et fixée à la porte 19 est destinée à venir s'emboîter sur un ergot allongé 34 ayant sensiblement la même longueur que l'ouverture 33 et formé sur une paroi latérale du corps du boîtier pour le verrouillage de la porte.A window 31 is provided on the door 10 near one of its smaller dimensions. This window is positioned opposite the push button constituting the inverter 25 so as to allow the latter to protrude slightly above the external front wall of the door 19 when the housing is closed. The width of the window is calculated to allow, when the housing is closed, a lateral movement of the push button from its off position to its on position or vice versa. A flexible tongue 32, pierced with an elongated opening 33, and fixed to the door 19 is intended to be fitted onto an elongated lug 34 having substantially the same length as the opening 33 and formed on a side wall of the body of the door lock box.
On a ainsi des moyens de fermeture efficace du boîtier qui permettent une mise en fonctionnement du dispositif selon l'invention de l'extérieur du boîtier.There are thus means for effectively closing the housing which allow the device according to the invention to be operated from outside the housing.
Il est souhaitable de fixer le boîtier sur le cycle, le plus près possible de la génératrice afin de simplifier les connexions. A cet effet, sur la paroi arrière du corps du boîtier est ménagée une gorge semi-cylindrique non visible sur la figure 1. De plus, le corps du boîtier est pourvu sur chacune de ses deux parois de plus petite dimension de deux pattes 35 percées chacune d'un trou. Ces pattes 35 sont destinées à recevoir, deux à deux, deux colliers 20 et 21 flexibles en matière plastique. Ainsi, on peut très facilement et très sim- plement fixer le boîtier contenant le dispositif selon l'invention sur un des éléments tubulaires constituant le cadre du cycle, la gorge semi-cylindrique étant destinée à recevoir le tube support du boîtier et les colliers venant enserrer le tube support lorsqu'ils sont fixés sur les pattes 35. It is desirable to fix the box on the cycle, as close as possible to the generator in order to simplify the connections. For this purpose, on the rear wall of the housing body is formed a semi-cylindrical groove not visible in Figure 1. In addition, the housing body is provided on each of its two smaller walls with two tabs 35 pierced each of a hole. These lugs 35 are intended to receive, two by two, two flexible plastic collars 20 and 21. Thus, one can very easily and very simply fix the box containing the device according to the invention on one of the tubular elements constituting the frame of the cycle, the semi-cylindrical groove being intended to receive the support tube of the box and the collars coming grip the support tube when they are fixed on the lugs 35.
Dans un premier mode de fixation, les colliers peuvent être facilement démontés pour récupérer le boîtier et ainsi éviter un vol éventuel ; il seront alors simplement fixés aux pattes par un système vis-écrou. Dans un deuxième mode de fixation, ils peuvent être solidement fixés par des systèmes de fixation inviolables ou par des vis indémontables, ce qui permet de laisser le boîtier en permanence fixé au cycle sans risquer qu'il soit dérober ; dans ce cas les colliers seront renforcés intérieurement par des lames métalliques. Le corps du boîtier est également muni, sur sa paroi latérale longitudinale pourvue de l'ergot 34 de deux passants 36)largement espacésJqui qui permettent en variante de fixer le boîtier à l'arrière de la selle ou au porte bagage du cycle. In a first method of attachment, the collars can be easily disassembled to recover the housing and thus avoid possible theft; they will then simply be fixed to the legs by a screw-nut system. In a second fixing mode, they can be securely fixed by tamper-proof fixing systems or by non-removable screws, which allows the case to be left permanently fixed to the cycle without the risk of it being stolen; in this case the collars will be internally reinforced with metal blades. The body of the housing is also provided, on its longitudinal side wall provided with the lug 34 with two loops 36) widely spaced which allow alternatively to fix the housing to the rear of the saddle or to the luggage rack of the cycle.
Le corps du boîtier et sa porte, ainsi que les différents éléments d'articulation,de de fermeture et de fixation sont moulés dans une matière plasti- que dure telle que du polyéthylène, du polypropylène ou du polyacétal. Ces ma tériaux présentent des qualités de vieillissement faible dans le temps et de bonne résistance aux intempéries. The housing body and its door, as well as the various articulation, closing and fixing elements, are molded from a hard plastic material such as polyethylene, polypropylene or polyacetal. These materials have qualities of low aging over time and good weather resistance.
Il est à remarquer que le boîtier peut être ouvert lorsqu'il est fixé sur le cycle. Ceci permet, entre autres avantages, de changer les piles électriques hors d'usage sans décrocher le boîtier du cycle. Note that the case can be opened when it is attached to the cycle. This allows, among other advantages, to change the spent electric batteries without unhooking the cycle case.
Le dispositif d'éclairage de sécurité selon l'invention peut être utilisé de deux façons. On peut s'en servir comme cela à été décrit plus avant, c'est-à-dire en coopération avec la génératrice. On peut également s'en servir en déconnectant la génératrice du dispositif de sécurité. Les ampoules d'éclairage seront alors reliées en permanence aux piles électriques quelle que soit la vitesse du cycle. Cette deuxième -utilisation permet de maintenir la génératrice dans sa position de repos,etest-à-dire non entraînée par la roue et ainsi de supprimer les frottements qui entravent le pédalage. Mais en contrepartie, l'autonomie des piles se trouve plus affectée que dans le cas de la première utilisation. The emergency lighting device according to the invention can be used in two ways. It can be used as has been described later, that is to say in cooperation with the generator. It can also be used by disconnecting the generator from the safety device. The light bulbs will then be permanently connected to the electric batteries regardless of the speed of the cycle. This second use makes it possible to maintain the generator in its rest position, that is to say not driven by the wheel and thus to eliminate the friction which hinders pedaling. But in return, the battery life is more affected than in the case of first use.
Claims (9)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7921716A FR2464175A1 (en) | 1979-08-29 | 1979-08-29 | Safety lighting for bicycles - uses threshold detector with hysteresis to switch from dynamo supply of lights to battery supply when bicycle slows |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7921716A FR2464175A1 (en) | 1979-08-29 | 1979-08-29 | Safety lighting for bicycles - uses threshold detector with hysteresis to switch from dynamo supply of lights to battery supply when bicycle slows |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2464175A1 true FR2464175A1 (en) | 1981-03-06 |
| FR2464175B1 FR2464175B1 (en) | 1985-04-26 |
Family
ID=9229195
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| FR7921716A Granted FR2464175A1 (en) | 1979-08-29 | 1979-08-29 | Safety lighting for bicycles - uses threshold detector with hysteresis to switch from dynamo supply of lights to battery supply when bicycle slows |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| FR (1) | FR2464175A1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1995018739A1 (en) * | 1994-01-11 | 1995-07-13 | Edwin Schwaller | Bicycle lighting system and generator |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1183819A (en) * | 1957-10-02 | 1959-07-15 | Evian G B Ltd | Bicycle lighting installation |
| US3875421A (en) * | 1973-05-14 | 1975-04-01 | Needs Inc | Bicycle light system |
| DE2659025A1 (en) * | 1976-12-27 | 1978-06-29 | Euringer Josef | LIGHTING SYSTEM FOR BICYCLES |
-
1979
- 1979-08-29 FR FR7921716A patent/FR2464175A1/en active Granted
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| US5857762A (en) * | 1994-01-11 | 1999-01-12 | Schwaller; Edwin | Bicycle lighting system and generator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2464175B1 (en) | 1985-04-26 |
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