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L'objet de la présente invention est une méthode et un dispositif capables d'augmenter la sûreté de circulation dans les rues et chemins.
Le bruit local très fort que l'on observe dans la cabine du chauffeur des véhicules lourds à moteur rend presque toujours impossible au chauffeur de percevoir les signaux acoustiques émis par les véhicules qui surviennent et sont près de dépasser, jusqu'au moment où le véhicule survenant est très proche et aucune manoeuvre ne peut être taite sans risquer un choc.
Le niveau sonore moyen du bruit dans la cabine
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'du chauffeur des véhicules lourds à moteur en marche est d'environ 90 décibels ou plus, tandis que'le son provenant d'un avertisseur acoustique dtun automobile à une distance de 40 mètres ne dépasse pas le niveau moyen de 80 à 85 décibels, et par conséquent il n'est pas distingué par son intensité, mais par ses caracté- ristiques; étant -donné, d'ailleurs, que l'attention du chauffeur est surtout dirigée vers la conduite du véhicule, il est bien difficile, sinon tout à fait impossible, qu'il entende dans sa cabine les signaux acoustiques des véhicules qui surviennent et sont sur le point de dépasser.
Il est donc extrêmement utile pour la sûreté des routes d'avoir un dispositif signalant distinctement dans la cabine les sons émis par les véhicules à moteur qui surviennent lorsque ceux-ci sont encore à une distance suffisante pour que le chauffeur du véhicule lourd puisse prendre en temps utile ses précautions et faciliter le dépassement.
Pour etteindre l'individualisation des signaux il - est nécessaire, cependant, que le dispositif puisse séparer des bruits de la rue les signaux acoustiques des véhicules, même si ces bruits sont plus forts que les.signaux qui arrivent; c'est-à-dire, il faut que son
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fonctionnement soit déterminé par les caractéristiques des sons.
Par des investigations systématiques sur les 'bruits produits par la circulation on a pu constater que ces bruits ont leur champ d'intensité la plus élevée dans la bande acoustique comprise entre 50 et 1500 Hz, tandis que les avertisseurs acoustiques des automibiles; même s'ils émettent des sons à ilotes fondamentales relati vement basses, produisent presque tous des notes harmoniques d'intensité remarquable dans la bande acousti- que comprise entre 2000 et 8000 Hz, les buits susdits de la circulation de la rue n'existant pas ou étant très faibles dans cette bande.
De plus, suivant une habitude internationale et une inclination psychologique naturelle des chauffeurs, les sons élis par les avertisseurs des véhicules demandant de la voie pour le dépassement ont une durée d'une seconde ou plus.
Si le dispositif répéteur dans la cabine dont il s'agit est insensible aux sons n'atteignant pas cette durée d'une seconde on obtient aussi de séparer les bruits étrangers à impulsions qui puissent tomber par hasard dans la bande acoustique comprise entre 2000 et 3000 Hz. L'appareil est ainsi rendu plus sûr dans l'individualisation exclusive des sons émis par les
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avertisseurs acoustiques des véhicules qui sont près de dépasser.
En conformité de ce qui précède, le dispositif. avertisseur de dépassement suivant la présente invention comporte une séparation des sons prolongés dans lesquels les fréquences composantes sont comprises entre 2000 et 8000 Hz, et cette séparation est réalisée avec un rétard d'une seconde depuis le commencement de l'arrivée des sons.
La caractéristique essentielle de la méthode que l'on va décrire ici consiste dans le moyen pour obtenir cette séparation. Suivant l'invention, les sons recueillis dans la cabine du véhicule à moteur sont transformés en quantités électriques qui résultent formées d'ondes sinusoïdales à fréquences différentes en correspondance exacte avec les fréquences des ondes sonores formant les sons recueillis ; onaccomplit la séparation de ces ondes sinusoïdales en alternant les ondes à basse fréquence par rapport à une valeur préétablie de la fré- quence, et en élevant les ondes à haute fréquence;
on transforme ensuite les ondes sinusoïdales à haute fréquence en ondes 'carrées et successivement ces ondes carrées en impulsions toutes du même sens, de la même amplitude et de la même largeur;' enfin, on mesure la
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.cadence d'arrivée de ces impulsions électriques en les emmagasinant dans un.
condenseur intégrateur et en les débitant en même temps à travers une résistance de fuite associée à ce condenseur, de telle façon que la valeur de la différence entre la vitesse d'intégra- tion et celle de fuite produit le déclenchement d'un dispositif répéteur place dans la cabine* C'est-à-dire que lorsqu'il arrive dans un temps préétabli, un excès d'énergie emmagasinée dans le condenseur par rapport à la dissipation à travers la résistance de fuite, le fonctionnement du dispositif répéteur a lieu pendant toute la durée de cet excès.
On va maintenant décrire l'invention, référanoe étant faite aux dessins annexés qui représentent les schémas de connexions de deux exemples de réalisation., et dans lesquels: la fig.l est le schéma d'un dispositif réalisant 'la méthode de l'invention; la fig.2 est le schéma d'un autre dispositif réalisant la méthode de l'invention.
Dans la forme de réalisation suivant le schéma de fig1, un collecteur de sons 1 amène sur un microphone
2 les gons provenant de l'extérieur en mélange, dont le diagramme 3 est une représentation sommaire, montrant en
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'4 une note fondamentale relativement basse et en 5 sa troisième harmonique.
Bien entendu il y a en pratique plusieurs harmoniques d'ordres plus élevés, mais pour simplicité on a limité à la troisième harmonique la
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représenta.tion 'sur2Le dessin, et àe ue'-.b.-wa-.ire à l'égard de cette harmonique s'applique aussi aux autres harmoniques, même à plus forte raison dans quelques cas*
Le microphone 2 transforme d'une manière bien connue les sons qui le frappent en phénomènes électriques intégralement et exactement reproduisant la fréquence, l'intensité et la durée des sons reçus; donc le diagramme 3 représente encore les courants microphoniques* En série avec le microphone 2 est relié un condenseur 6, qui sert comme un filtre pour faciliter le passage des fréquences les plus élevées des bandes acoustiques;
ces deux appareils avec les conducteurs de connexion relatifs forment le premier circuit du dispositif de l'invention.
Un premier étage d'amplification suit, dont l'élément principal est un transistor 7, sur l'entrée duquel une résistance 8 est montée servant à donner au transistor r une tension de polarisation telle à éviter que cet étage introduise des distortions dans la forme d'onde des
7 signaux reçus. Sur la sortie du transistorune résistance de charge 9 et un condenseur d'accouplement 10 sont
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montés tandis que sur l'émetteur sont reliés une resi- stance 11 et un condenseur 12 qui stabilisent le transistor. Les caractéristiques de cet étage d'amplifi- cation sont prévues de sorte à élever l'amplitude des fréquences les plus hautes;, et le diagramme des courants devient donc celui représenté en 13.
Un deuxième étage suit, où l'élément principal est pareillement un transistor 14, sur l'entrée duquel est montée une résistance 15 ayant le but de porter le transistor à un état de polarisation proche de l'inter- diction) tandis que sur la sortie une résistance 16 et un condenseur 17 sont montés dont les valeurs sont propres à faciliter l'amplification des fréquences élevées, et l'émetteur est relié à une ligne 18.
Les caractéristique des appareils de ce deuxième étage sont prévues de telle sorte que celui-ci fonctionne comme limiteur de l'amplitude des demi-périodes négatives, et toutes les fréquences transmises résultent nivelées à la même amplitude; c'est-à-dire, on obtient des ondes déformées en trapèze dans les demi-périodes négatives, et le diagramme correspondant est celui marqué 19.
Il y a ensuite un troisième étageoù l'élément principal est toujours un. transistor 20; sur l'entrée duquel une résistance de polarisation 21 est montée,dans
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le but de limiter les demi-périodes positives, étant donné que les phases des courants s'invertissent en passant d'un étage à l'autre. La sortie du transistor 20 est reliée à l'un des bornes de l'enroulement primaire d'un transformateur 22 à décrire dans la suite, et l'émetteur est relié à la ligne 18. Les caractéri- stiques des appareils de cet étage sont prévues de telle sorte que l'on obtient le nivellement des demi-périodes positives d'une manière tout à fait semblable à celle du nivellement des demi-périodes négatives dans le deuxième étage.
Dans le diagramme correspondant 23 donc les demi-ondes résultent à peu près carrées.
La seconde borne du transformateur 22 est reliée à la ligne 24, à laquelle aboutissent aussi les résistances 8, 9, 15, 16, 21 et qui est mise à la terre.
Dans ,ce transformateur les fonds des demi-ondes,étant parallèles ' l'axe des temps, ne produisent aucune f.e.m. dans le secondaire, tandis que leur flancs très raides, ou bien substantiellement verticaux, donnent lieu à des vibrations très courtes, c'est-à-dire à des impulsions substantiellement triangulaires, positives et négatives, schématiquement représentées en 25. Sur le secondaire du transformateur 22 un condenseur 26, une résistance 27
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et un condenseur 28 sont reliés en 1 et forment une chaîne différentiante à constante de temps appropriée, par laquelle les impulsions 25 sont définitivement portées à la forme substantiellement rectangulaire à flancs raides représentée en 29.
Une diode d'amortisse- ment 30 suit, qui met en court circuit les impulsions négatives, tandis ¯que les impulsions positives passent par une diode 31, et en gommant leur puissances instantanées, toutes du même sens maintenant comme l'indique le diagramme 32, vont charger un condenseur 34 par l'intermédiaire d'une résistance 33 limitant la vitesse de chargement. Les constantes du condenseur 34 et de la résistance 33 sont déterminées en fonction du retard que l'on veut donner au système afin que son fonctionnement ne puisse pas être influencé par les bruits de courte durée, c'est-à-dire de durée plus petite que la durée la plus courte admissible pour les signaux de dépassement donnés par les avertisseurs acoustiques des véhicules.
Une résistance 35 est montée en parallèle avec le condenseur 34 et tend à décharger ce dernier sans cesse; et aussi en parallèle avec le même condenseur il y a un relais voltmétrique à grande sensibilité muni d'une résistance 37 en série avec lui. En proportionnant l'inertie
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"de ce relais à la constante de temps du circuit comprenant le condenseur 34 et la résistance 35 on détermine le minimum d'impulsions dans une seconde, c'est-à-dire la cadence, qu'il faut faire atteindre aux impulsions afin que la différence de potentiel au condenseur atteigne la valeur nécessaire pour fermer et maintenir fermé le celais* En prévoyant une cadence minimum nécessaire de 2000 impulsions à la seconde,
on obtient automatiquement la sélection des sons avec fréquence de plus de 2000 vibra- tions à la seconde, ce qui est nécessaire suivant les considérations faites dans la partie introductive du présent mémoire descriptif*Cette superposition d'impulsion est schématiquement représentée par le diagramme 38.
Le relais 36 actionne un servorelais 39 propre à allumer une lampe pilote 40 ou à faire bourdonner un ronfleur 41; le fonctionnement de ces appareils rapporte dans la cabine les signaux lancés par les véhicules qui. surviennent et sont près de dépasser, produits avec leur avertisseurs acoustiques normaux.
Une seconde forme, parmi le nombreuses formes de réalisation de la méthode qui Est l'objet de la présente invention, est représentée au schéma de fig.2, et consiste en ce que les signaux microphoniques séparés et amplifiés sans déformation de quelque manière que ce soit, par des
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étages préalables où l'amplification est poussée jusqu'à une limite préétablie tout en gardant leur forme sinusoïdale 4a, arrivent au primaire du transformateur.22a, et entre les bornes' de l'enroulement secondaire, qui a une prise centrale, deux diodes 42 et 43 sont montées en opposition. Les cathodes des deux diodes sont reliées entre elles, et une batterie de polarisation 44 est montée entre la prise centrale de l'enroulement secondaire du trasformateur 22a et le conducteur joignant les deux cathodes.
Le circuit de la - batterie 44 comprend un potentiomètre de réglage 45 et une. résistance fixe 47. Les deux diodes tondeuses 42 et 43 transforment en ondes carrées, schématiquement représentées en 48, les ondes sinusoïdales à leur sortie du secondaire du transformateur 22a. Ces ondes carrées ont toutes la même hauteur, déterminée par la valeur de la tension fixe de polarisation de la batterie 44.
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Les ondes carrées ainsi obtenues sont envoyées, par l'intermédiaire du condenseur 49, à une diode d'amortisse- ment 30a qui met en court circuit les demi-périodes positives, tandis qu'une seconde diode 31a reliée à inversion de phase par rapport à la diode 30a, a le but été. feine avancer les demi-périodes négatives 32a. De cette facon en obtient des impulsions unidirectionnelles, toutes
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'de la même hauteur mais en nombre variable dans l'unité de temps, en fonction des fréquences acoustiques reçues par le microphone et amplifiées dans l'étage ou les étages d'amplification.
A partir de ce point les impulsions négatives 32a somment leur puissances instantanées chargeant ainsi le condenseur 34a à travers la résistance 35a limitant la vitesse de chargement du condenseur pour éliminer les bruits instantanés tombant dans la bande acoustique des avertisseurs des véhicules qui surviennent.
En parallèle avec le condenseur 34a est montée la résistance 35a ayant le même but que la résistance 35 du cas précédent. A partir de ce point la disposition est identique à celle de la forme d'exécution décrite relativement à la fig.l; elle produit donc la somme des impulsions schématiquement représentée par le diagramme
38a tout à fait semblable au diagramme 38 de fig.l.
Il est bien entendu que le dispositif décrit ici et illustré par les dessins annexés en deux examples d'exécution est capable d'être réalisé dans les formes les plus variées, étant donné que dans ce dispositif on peut substituer, ajouter ou supprimer des parties compo- santes sans sortir du cadre de l'invention, pourvu que l'on ne varie pas les caractéristiques fondamentales de
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la méthode qui en est l'objet, définies par les revendications qui suivent.
Par exemple, la résistance de fuite 35 et le relais 36 peuvent, en pratique,former un élément unique, de sorte que le relais fonctionne ampèremetriquement ac lieu de fonctionner voltmétri- quement.Encore, les éléments d'accouplement dans les étages damplification au lieu d'être exclusivement des résistances peuvent être des éléments avec inductance et capacité assooiées pour amplifier en plus haute degré les fréquences utiles* On pourrait indéfiniment multiplier les exemples de modifications semblables à celle que nous venons de toucher, tout en demeurant dans le champ de l'invention.