FR2596499A1 - Feu de signalisation a reflecteur complexe pour vehicule automobile - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UN FEU DE SIGNALISATION POUR VEHICULE AUTOMOBILE, DU TYPE COMPRENANT UNE SOURCE LUMINEUSE 12, UN REFLECTEUR 14 PROPRE A REFLECHIR UNE GRANDE PARTIE DES RAYONS LUMINEUX EMIS PAR LA SOURCE DANS UNE DIRECTION DONNEE, ET UN GLOBE DE FERMETURE 16. SELON L'INVENTION, LE REFLECTEUR COMPORTE DANS SA REGION SUPERIEURE UNE PREMIERE PARTIE 14A, EN FORME GENERALE DE PORTION DE PARABOLOIDE FOCALISEE APPROXIMATIVEMENT SUR LA SOURCE, ET DANS SA REGION INFERIEURE, UNE SECONDE PARTIE CONSTITUEE PAR UN MIROIR PLAN 14B APTE A CREER UNE SOURCE LUMINEUSE VIRTUELLE 12 AU-DESSOUS DE LA SOURCE REELLE ET, ENTRE LEDIT MIROIR ET LA PREMIERE PARTIE DU REFLECTEUR, UNE PORTION DE PARABOLOIDE 14C FOCALISEE APPROXIMATIVEMENT SUR LADITE SOURCE VIRTUELLE. APPLICATION A DES FEUX PRESENTANT, ETEINTS ET EN ECLAIRAGE EXTERNE DIURNE OU NOCTURNE, UN ASPECT HOMOGENE.

Description

La présente invention concerne d'une façon g6nérale les feux de signalisation pour véhicules automobiles, et concerne plus particulièrement un perfectionnement visant a rendre l'aspect d'un tel feu plus homogène lorsqu'il est éteint.

On a représenté sur les figures la et lb, en coupe verticale longitudinale, un feu de signalisation de la technique antérieure, qui comprend une lampe 1 dont le filament 2 émet une lumière blanche, un réflecteur 4 du genre parabolique focalisé sur le filament, et une glace ou globe de fermeture 6, éventuellement coloré pour donner au faisceau lumineux la couleur souhaitée.

Sur la figurela, le feu est éteint et éclairé par un faisceau de rayons lumineux parallèles de direction plongeante, ce qui correspond dans la pratique a l'éclairage du soleil. Cependant, avec un réflecteur parabolique 4 tel que représenté, il se trouve que la région inférieure de celui-ci, recevant la majorité de ces rayons, est particulierement prédisposée a réfléchir ces rayons vers l'extérieur du feu dans une direction horizontale ou au-dessus de l'horizontale, avec une concentration relativement importante.

En conséquence, quelle que soit la position d'un observateur par rapport au feu, celui-ci perçoit nettement ce flux lumineux d'intensité élevée, qui donne sur le feu une tache T de forte luminosité (zone hachurée sur la figure 2a). L'aspect du feu est donc peu homogène.

Par un raisonnement analogue, lorsque le feu, éteint, est éclairé de nuit par les projecteurs d'un autre véhicule, 'il se forme pour l'observateur situé dans cet autre véhicule ou au voisinage de celui-ci une tache T de forte luminosité ayant généralement la forme de deux triangles tête-bêche, comme représenté sur la figure 2b.

Cette forme très particulière est en pratique due a une double réflexion des rayons incidents sur le réflecteur du feu; en outre, l'absence de symétrie de révolution de cette tache de luminosité est due au fait qu'en réalité, le réflecteur n'est pas parfaitement parabolique, mais est déforme de manière a donner au faisceau une certaine largeur en direction horizontale.

Ce genre de tache de forte luminosité donne dans tous les cas un défaut d'homogénéité de l'aspect du feu, ce qui est désavantageux en particulier alors que l'on souhaite aujourd'hui, pour des raisons de nature essentiellement esthétique, réaliser des blocs de feux arrière d'aspect général aussi homogène que possible.

Cet inconvénient esthétique est d'autant plus marqué lorsqu'on utilise, par exemple dans un bloc de feux arrière d'un véhicule, un globe de fermeture commun ayant un aspect sombre et n'altérant pas la couleur des diverses fonctions lumineuses (aspect de type "verre fumé"), cette caractéristique de style étant fréquemment utilisée aujourd'hui. En effet, la conséquence des anomalies décrites ci-dessus sera la présence, sur un fond de couleur brune, de plusieurs taches de forte luminosité et respectivement rouge, orange ou blanche, selon la couleur des diverses fonctions lumineuses.

La présente invention a pour objet de pallier ces inconvénients et de proposer un feu de signalisation du type défini ci-dessus, dont l'aspect soit tout a fait homogène meme lorsqu'il est éteint et soumis a un éclairage relativement intense par exemple par le soleil, par les projecteurs d'autres véhicules, etc...

Un autre objet de l'invention, tout en palliant ces inconvénients, est de proposer un feu de signalisation dont le faisceau lumineux comporte, en concentration relativement élevée, des rayons dirigés vers le haut, notamment aux fins de signalisation du véhicule vis-a-vis des piétons, cyclistes, qui observent le plus souvent un tel feu depuis le haut.

A cet effet, le feu de la présente invention est caractérisé en ce que le réflecteur comporte dans sa région supérieure une premiere partie, en forme générale
- la figure 1 représente un schéma électrique d'un dispositif selon l'invention,
- la figure 2 représente le bolier du dispositif dont le schéma électrique est illustré à la figure précédente, ce boîtier étant vu en perspective et brisé pour montrer la disposition des bornes électriques de raccordement, et
- les figures 3, 4 et 5 représentent par des traits épaissis les trajets des courants dans le circuit illustré à la figure 1 au cours des divers étapes de fonctionnement du dispositif.

Le dispositif de commande manuelle représenté comporte essentiellement deux capteurs de position à contacts Cl, C2, un pour chaque main d'un opérateur, intercalés dans le circuit d'excitation de la bobine d'actionnement 10 d'un relais électromécanique comportant deux paires de contacts principaux à fermeture 11, 12, placés en série dans une boucle de courant contrôlant un circuit de commande de machine outil non représenté car ne faisant pas partie de l'invention.

Les capteurs C1, C2 ont des contacts inverseurs formés chacun d'un contact mobile coopérant avec un contact fixe de travail èt un contact fixe de repos. Ils sont interconnectés par leurs contacts mobiles et forment , vus de leurs contacts fixes de travail, deux paires de contacts à fermeture en série intercalées dans une branche d'autoexcitation de la bobine d'actionnement 10 du relais et, vus de leurs contacts fixes de repos, deux paires de contacts à ouverture en série, intercalées dans un circuit de charge d'un condensateur 13 appartenant à une branche d'amorçage capacitif du circuit d'excitation du relais.

La branche d'autoexcitation de la bobine d'actionnement 10 du relais relie cette dernière aux bornes (±) d'une source de polarisation directement d'un côté et de l'autre par l'intermédiaire d'une première paire de contacts auxiliaires à fermeture 15 du relais et des capteurs C1, C2 intercalés par leurs contacts fixes de travail entre la bobine d'actionnement 10 du relais et cette première paire de contacts auxiliaires à fermeture 15.

La branche d'amorçage capacitive comporte, outre le condensateur 13, une diode antiretour 16 connectée en série avec a son extrémité inférieure, une partie 14b formant miroir plan incliné, qui définit également dans le présent exemple la majeure partie de la joue inférieure du réflecteur, et qui est propre a former, selon des règles optiques bien connues, une source lumineuse virtuelle sous la forme de l'image 12' du filament 12 dans ce miroir.

On trouve enfin, entre la portion de paraboloide 14a et le miroir plan 14b, une autre portion de paraboloide 14c, en forme de bande horizontale, dont le foyer F2 est situé approximativement à l'emplacement de l'image du filament 12, c'est-a-dire sur la source lumineuse virtuelle 12'.

Comme le montre la figure 4, la frontière entre les parties 14a et 14c du réflecteur est située dans un plan horizontal s'étendant juste au-dessous du culot cylindrique 11 de la lampe 10. En outre, la frontière entre la partie 14c en forme de parabololde et le miroir plan incliné 14b est située dans le plan dudit miroir, entre le plan mentionné en premier et la limite inférieure du réflecteur 14.

En pratique, le miroir plan pourra étre incliné par rapport à l'horizontale d'unancle compris approximati- vement entre O et 300.

Dans le présent exemple de réalisation, l'angle est égal a environ 150, de sorte que le filament virtuel 12' est situé non seulement au-dessous, mais égale- ment en retrait vers l'arrière par rapport au filament réel 12. Ceci permet en pratique, comme on pourrait le demontrer par calcul, de minimiser la discontinuité de surface entre les parties 14a et 14c du réflecteur, et même de la supprimer totalement.

Plus précisément, la distance entre le filament 12 et le miroir plan 14b, l'angle mentionné plus haut, et la distance focale des paraboloIdes constituant les parties 14a et 14c sont choisis de telle sorte que les traces desdites surfaces 14a et 14c, lorsque ces dernières sont coupées par le plan horizontal situé a leur frontière commune, soient confondues, ce qui assure une continuité au premier ordre. A cet égard, on démontre aisément que ces traces sontdes paraboles, et il suffit de faire en sorte que leurs paramètres soient mutuellement identiques.

Ceci permet en pratique d'éviter des pertes de flux dues habituellement a l'existence, sur un méme réflecteur, de paraboloides décalés, d'éviter également une perturbation du faisceau lumineux, et de faciliter la réalisation du réflecteur, notamment par moulage par injection.

Le globe de fermeture 16 du feu sera de conception classique; en particulier, selon la fonction de signalisation conférée au feu, on prévoira sur ledit globe des éléments déviateurs, horizontalement et/ou verticalement, pour donner au faisceau de sortie toute photométrie souhaitée, telle qu'exigée notamment par les règlements.

Le comportement du feu de signalisation tel que décrit ci-dessus est le suivant.

Tout d'abord, en référence a la figure 3, lorsque la lampe 10 est allumée, on peut observer que les rayons lumineux R1, R2 qui sont émis par le filament 12 vers la portion de paraboloide supérieure 14a sont réfléchis, d'une manière somme toute conventionnelle, pour participer a la création d'un faisceau concentré de rayons sensiblement parallèles à l'axe du feu (axe dudit paraboloide).

De plus, les rayons R3, R4 émis vers la région postérieure du miroir plan 14b, conformément aux règles optiques élémentaires, semblent émaner, du point de vue de la portion de parabololde 14c du réflecteur, du filament virtuel 12', qui coïncide comme on l'a indiqué plus haut avec le foyer F2 de cette surface 14c. Ici encore, les rayons vont créer ensemble un faisceau concentré de rayons parallèles axiaux.

Ainsi, le comportement du feu conforme a l'invention est jusqu'à présent sensiblement identique a celui dlun feu à réflecteur parabolique classique.

I1 existe également des rayons lumineux R5,
R6 qui vont hêtre émis par le filament vers la partie antérieure du miroir plan 14b (a gauche sur la figure 3) et qui, après réflexion, vont étre avantageusement utilisés pour créer un faisceau relativement concentré de rayons montants, comme représenté, ces rayons venant enrichir le flux lumineux émis directement par le filament dans cette direction (rayon Rg). Ainsi, l'on met a profit lastructure du réflecteur selon l'invention pour créer un flux lumineux additionnel, dirigé vers le haut, avec a la fois une plage éclairante relativement largé et une concentration élevée, qui améliore avantageusement la signalisation du véhicule vis-a-vis d'observateurs dont les yeux sont situés bien au-dessus du véhicule, tels que les piétons, les cyclistes, etc...

Sur la figure 5 est illustré le comportement du feu des figures 3 et 4 lorsqu'il est éteint et qu'il est éclairé par des rayons parallèles plongeants, tels que les rayons du soleil. Comme on peut l'observer, et conformément a l'invention, les surfaces en forme de paraboloides 14a et 14c du réflecteur ne sont pas directement exposées a ces rayons, du fait qu'elles sont toutes les deux orientées dans une direction générale parallèle à ces rayons. Ceci permet en particulier de supprimer, aux yeux d'un observateur extérieur, la tache de grande luminosité telle qu'elle existait avec les feux à réflecteur classique de l'art antérieur (voir figures la et 2a).

En revanche, la majeure partie de ces rayons vont rencontrer le miroir plan 14b. Comme on peut l'observer, certains de ces rayons (comme R7) vont être réfléchis vers la surface 14a, qui les réfléchira à son tour vers le bas, du fait que les rayons cette catégorie passent tous entre le foyer F1 et le sommet du paraboloide définissant ladite surface 14a. Les autres rayons, tels que R8 et Rg, vont astre réfléchis vers la partie 14b, et par un raisonnement analogue, on pourrait démontrer qu'après une seconde réflexion sur cette surface, ils sont en majorite diriges vers le bas.

Ainsi, dans ce type d'éclairage, et pour une plage d'inclinaisons p des rayons incidents paralleles assez importante, la plupart des rayons réémis après double réflexion dans le feu sont dirigés vers le bas, et ne sont donc pas perçus par les yeux d'un observateur situé à l'arrière du véhicule. La tache de forte luminosité mentionnée plus haut est ainsi supprimée, et l'aspect du feu éteint est tout a fait homogène.

Enfin, sur la figure 6 est illustré le cas ot, notamment de nuit, le feu est éclairé par un faisceau de rayons parallèles horizontaux issus par exemple des projecteurs d'un autre véhicule. Comme on le voit, les rayons Rlo, R11 arrivant dans la région superieure du feu sont réfléchis vers le bas par la surface 14a, puis vers le haut avec une forte inclinaison par le miroir plan 14b. De même, un rayon R12 arrivant sur la partie réfléchissante 14c est également réfléchi vers le miroir 14b, et renvoyé vers le haut avec une forte inclinaison.

Seuls les rayons R13 arrivant directement sur le miroir plan 14b, qui constituent une très faible proportion du faisceau, risquent d'être réémis vers l'observateur.

Ici encore, l'aspect du feu éteint sera homogène.

Tous les résultats optiques ci-dessus sont essentiellement dds au fait que les parties du réflecteur 14 qui fournissent la concentration lumineuse de sortie non pas refermées l'une vers l'autre, ce qui est dans la technique anterieure à l'origine de la majorité des réflexions indésirables dans le cas d'un éclairage externe horizontal, mais sont sensiblement dans le prolongement l'une de l'autre. De face incidente, ces surfaces ne sont pas directement exposées à un éclairage plongeant de forte intensité tel que l'éclairage solaire. Ceci est dd au fait que, par la création d'une source lumineuse virtuelle bien au-dessous du feu, on inverse la configuration de la partie inférieure 14c du réflecteur.

Bien entendu, la présente invention n'est nullement limitée à la forme de réalisation décrite et représentée, mais inclut dans son cadre toute variante ou modification que l'homme de l'art pourra y apporter.

En particulier, la source lumineuse et le globe de fermeture pourront varier dans de larges limites, ainsi que les paramètres qui régissent la configuration géométrique des diverses parties constitutives du réflecteur.

On peut noter cependant que l'invention s'applique tout particulièrement aux cas où l'on emploie habituellement des miroirs en forme de parabololdes a forte récupération de flux, tels que les feux de brouillard arrière, voire les projecteurs.

On peut noter également que la fabrication d'un feu selon l'invention ne conduit à aucun surcoût particulier, la réalisation de ses divers composants pouvant faire appel aux techniques habituelles.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Feu de signalisation pour véhicule automobile, du type comprenant une source lumineuse (12), un réflecteur (14) propre à réfléchir une grande partie des rayons lumineux émis par la source dans une direction donnée, et un globe de fermeture (16), caractérisé en ce que le réflecteur comporte dans sa région supérieure une première partie (14a), en forme générale de portion de parabololde focalisée approximativement sur la source, et dans sa région inférieure, une seconde partie constituée par un miroir plan (14b) apte a créer une source lumineuse virtuelle (12') au-dessous de la source réelle et, entre ledit miroir et la première partie du rr4=lecteur, une portion de paraboloide (14c) focalisée approximativement sur ladite source virtuelle.

2. Feu de signalisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux portions de parabololdes (14a, 14c) se raccordent dans un plan horizontal.

3. Feu de signalisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux portions de parabololdes (14a, 14c) se raccordent avec continuité au premier ordre

4. Feu de signalisation selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que ledit plan horizontal est situé en-dessous e la source lies (12).

5. Feu de signali.5a-i~ion selon 1 une quelconque des revendications 1 a 4, caractérise en ce que le miroir plan (14b) et la seconde portion de paraboloïde (14c) se raccordent dans le plan dudit miroir.

6. Feu de signalisation selon la revendication 5, caractérisé en ce que le miroir plan (14b) est ncliné d'un angle i compris entre O et 30 par rapport a l'hori- zontale.

7. Feu de signalisation don la revendication 6, caractérisé en ce que ledit angle α est égal a environ 150.

8. Feu de signalisation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la seconde portion de oaraboloide (14c) est orientée dans la même direction générale que la première portion de parabo lolde (14a).

9. Feu de signalisation selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'inclinaison o( du miroir plan (14a) et la position de la source lumineuse (12) par rapport à ce dernier sont telles qu'une partie dudit miroir contribue à créer une concentration de rayons lumineux dirigés vers le haut.

10. Bloc de feux de signalisation pour véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un feu selon l'une quelconque des revendications précédentes.