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L'invention concerne un dispositif de commutation, à commander par une source lumineuse, en particulier pour mettre automatiquement en code les phares d'une auto, ladite source lumineuse se déplaçant dans une certaine direction vers et au delà du dispositif de commutation et émet tant de la lumière dans sa direction de déplacement.
De tels dispositifs de commutation sont décrits ente autres dans les brevets français numéros 1.035.492 et 1.071.113.
Ce dernier brevet constitue un perfectionnement d'un dispositif de la "Général Motors" connu sous le nom de "Autronic eye".
Le dispositif de commtation .:écrit dans ce brevet est cependant adapté aux conditions américaines et présente en outre l'inconvénient que, lorsqu' une voiture venant en sens inverse met d'abord ses phares en code, la mise en code des phares de la voiture équipée' du dispositif de commutation s'effectue beaucoup trop tard, à savoir lorsque la lumière des phares mis en code de la voiture venant en sens inverse est devenue suffisamment intense, par réduction de la distance-, pour assurer l'actionnement du dispositif de commutation.
En Amérique, la mise en code des phares des voitures s'effectue uniquement par une réduction de la qualité de lumière, de sorte que ces phares rayonnent encore horizontalement une certaine quantité de lumière, beaucoup trop grande selon les conceptions européennes.
En Europe, par contre, la quantité totale de lumière rayonnée n'est pas notablement réduite, mais le rayonnement des phares est dirigé vers le bas, de sorte que la route est encore mieux éclatée à courte distance devant la voiture, mais les faisceaux lumineux n'atteignent pas directement les yeux du conducteur de la voiture venant en sens inverse.
Ces conditions sont représentées schématiquement sur les figures 1 et 2 du dessin annexé (au-dessus phare et en dessous lumière de code).
L'Autronic Eye comporte une cellule photcélectrique très sensible dirigée vers l'avant, munie d'un multiplioateur et d'un amplificateur, qui commande un relais. Pour la mise en code des phares d'une voiture équipée de ce dispositif, le relais ferme un contact additionnel, ce qui provoque une telle augmentation du gain de l'amplificateur et de la sensibilité du dispositif que, lors de la mise en code des\phares de la voiture venant en sens inverse, ledit dispositif reste dans la position code jusqu'à ce que ladite voiture soit passée. Pour garantir la commutation sur feux de route, la sensibilité du.,dispositif est réduite lentement, avec une constante de temps électrique judicieusement choisie.
Lorsque la mise en code s'effectue suivant le système américain, par exemple par une réduction de la quantité de lumière émise à un quart, l'Autronic Eye et autres dispositifs de commutatin analogues provoquent la mise en code des phares d'une voiture à une certaine distance A de la ?* voiture venant en sens inverse, lorsque les phares de cette voiture ne sont pas d'abord mis en code, alors que cette commutation s'effectue à une distance A/2 lorsque les phares de ladite voiture sont d'abord mis en code.
Lorsque la mise en code s'effectue suivant le système européen, ces dis- positifs de commutation n'agissent pas dans le second cas, ou bien ils n'agissent qu'à très -courte distance de la voiture venant en sens inverse.
Il est étonnant que, bien que le dispositif de commutation décrit dans le brevet français 1.035.492 soit inventé par un Français, il n'est nullement adapté aux circonstances européennes'; Dans ce dispositif, le passage à la position code est intentionnellement retardé, de sorte qu'il se peut qu'il ne revienne pas en position
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feux de route lorsque, de leur côté, les phares de la voiture venant en sens inverse sont mis en code.
Le passage en position feux de route est assuré par une impulsion lumineuse projetée sur la cellule photoélectrique, par l'intermédiaire d'un miroir, par un phare spécialement prévu à l'arrière de la voiture passante et irradiant latéralement la voiture équipée du dispositif de commutation.
Une condition nécessaire pour assurer le retour automatique à la posi- tion feux de route est donc l'équipement normalisé de toutes les voitures d'une lampe additionnelle, jusqu'à présent inusuelle, rayonnant latéralement.
Dans le dispositif de commutation conforme à la présente invention, le retour en position feux de route est assuré @ar l'effet, sur une seconde cellule photoélectrique, de la lumière rayor é@ directement vers le côté, comme indiqué sur les figures 3 et 4, c'est- @e par la lumière non con- centrée des phares d'une voiture passante.
L'emploi de cellules photoélectriques normales requiert un appareillage amplificateur compliqué, de sorte que le dispositif est plus compliqué et plus coûteux que les dispositifs de commutation connus.
Dans le cas d'emploi de cellules photoélectriques très sensibles, spécialement de cellules photoconductrices, par exemple de cellules au sulfure de cadmium additionné d'activants appropriés, l'appareillage devient au contraire
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beaucoup plus simple et meilleur marché .t-Z ,U.1J:iEUt ''::',....:tite tout 11 appareil' atitpl:t3.'-' ';1.- - uoeiun convertisseur de tension continue nécessaire pour l'alimentation de est amplificateur.
Le dispositif commutateur conforme à la présente invention est caractérisé en ce qu'il comporte une première cellule photo-sensible disposée de facon à être éclairée par une source lumineuse encore éloignée une seconde cellule photosensible disposée de façon à être éclairée temporairement par la source lumineuse se déplaçant au delà du dispositif de commutation, et un relais de commutation commandé par les cellules en fonction des éclairements de celles-ci d'une manière telle qu'il est amené dans une première position stable lorsque la première cellule est éclairée et dans une seconde position stable lorsque la seconde cellule est seule éclairée.
Grâce au fait que le relais de commutation est stable dans ces deux positions, c'est-à-dire qu'il est maintenu automatiquement dans cha- cune de ces positions jusqu'à la réception d'une nouvelle commande de commutation, la mise en code des phares d'une voiture se déplaçant vers le dispositif de commutation ne peut provoquer de commutation pré- maturée, De préférence, on a même prévu des moyens par lesquels, lors d'une brusque et forte variation de l'éclairement de la première cellule, le relais de commutation est également amené dans sa première position, de sorte que, lorsque les phares d'une voiture se déplaçant vers le dispositif de com- mutation sont mis en code avant que le relais de commutation n'occupe sa première position, cette mise en code provoque la commutation du relais dans sa première position.
Le dessin annexé montre les systèmes de mise en code déjà décrits ainsi que les conditions d'éclairement lors de l'approche et du passage d'une voiture et donne les schémas de montage de trois formes de réalisation du dispositif de commutation conforme à l'invention.
La figure 1 illustre la mise en code suivant le système américain.
La figure 2 montre la mise en code suivant le système européen.
La figure 3 représente le faisceau de rayons réfléchi et le rayon- nement direct non concentré.
La figure 4 représente la disposition des deux cellules photoélec-
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triques d'un dispositif de commutation conforme à l'invention par rapport aux phares d'une voiture se déplaçant vers ce dispositif et au delà de ce dispositif.
La figure 5 est le schéma de montage d'une première forme de réalisation.
La figure 6 est le schéma de montage d'une seconde forme de réalisation.
La figure 7 est le schéma de montage d'une troisième forme de réalisation du dispositif de commutation conforme à l'invention.
Sur la figure 4, un dispositif de commutation conforme à l'inven- tion est représenté schématiquement par un rectangle 1.
Le but essentiel de ce dispositif est la.' mise en code automatique des phares d'une auto.
Toutefois, il peut également être utilisé pour d'autres applications, par exemples pour la commande automatique de nuit de signaux de trafic disposés à des carrefours dangereux où, en plein jour, la circulation est réglée par un agent.
Lorsque le dispositif de commutation est monté sur une voiture, il comporte une première cellule photoélectrique I, qui est dirigée vers l'avant et qui est montée de façon qu'elle soit éclairée par les phares
2 de voitures venant en sens inverse.
Il comporte en outre une seconde cellule photoélectrique II, qui est dirigée à peu près horizontalement et obliquement vers l'avant et vers le c8té de la route sur lequel doit passer, suivant les règles de la circulation, une voiture venant en sens inverse. Cette cellule est donc éclairée pendant un -temps très court par la lumière non concentrée émise directement par la voiture passant en sens inverse.
Lorsque le dispositif de commutation est utilisé pour la commande automatique de signaux de circulation, il peut être monté, par exemple, au centre d'un carrefour, sur une borne de circulation.
Examinera par exemple, le cas d'un carrefour d'autoroutes où la rout evant de la gauche vers Tachait et inversement a la priorité par rapport à l'autre allant du haut vers le bas et inversemen (figure 4).
La borne de circulation 1 est équipée non seulement des cellules photoélectri- ques I et II, mais aussi d'un second jeu de cellules photoélectriques I' et II' (représentées en pointillés).
Chaque jeu de cellules photoélectriques surveille la route principale dans direction déterminée.
Lorsqu'une voiture s'approche, par exemple, en venant de droite, la cel- lule photoélectrique I amène un relais de commutation dans sa première position ET/ dès que cette voiture dépasse la borne de circulation 1, la cellule photoélectrique II donne la commande nécessaire à sa commutation dans la seconde position.
Dans la première position, le relais de commutation provoque l'allumage de lampes rouges et dans la seconde position, il assure l'allumage de cligno- teurs jaunes.
Les lampes rouges de même que les lampes jaunes -sont disposées de façon à être bien visibles dans les deux directions par les voitures roulant sur la route secondaire, mais non par les voitures roulant sur la route principale.
Les cellules photoélectriques I et I' respectivement II et II' peuvent être montées en parallèle, mais il est préférable d'utiliser deux dispositifs de commutation à relais de commutation correspondants individuels, les contacts de ces relais étants conjugués de façon que les lampes rouges brûlent lorsque l'un ou l'autre de ces relais se trouve dans la première
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position, ou lorsque les deux relais se trouvent dans la première position.
L'exemple de réalisation représenté sur la figure 5 comporte, outre
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les cellules photoélectriques 1 et II déjà mentionnées, un relais de commutation 3, un second relais 4 et un relais auxiliaire relativement sensible 5.
L'enroulement du relais de commutation 3 est relié d'une part à un point 6 qui, par l'intermédiaire d'un interrupteur principal 7, par exemple par l'intermédiaire de l'interrupteur d'éclairage d'une voiture, est relié à la borne positive d'une source de tension continue 8, par exemple une batterie d'auto de 12 V. D'autre part, il est connecté à la borne négative de la même source de tension par l'intermédiaire de la cellule photoélectrique II et, en parallèle avec celle-ci, par l'intermédiaire de contacts de repos 41 et 51 des relais 4 et 5 montés en série avec un contact de travail 31 du relais 3 qui fait office de contact de maintien.
L'enroulement du second relais 4 est connecté d'une part au point 6 et d'autre part à la borne négative de la source 8 par l'intermédiaire de la cellule photoélectrique I L'enroulement du relais auxiliaire 5, monté en série avec un condensateur électrolytique 9, shunte cette cellule photoélectrique et un second conden- sateur électrolytique est monté en parallèle avec la cellule photoélectrique II.
Le dispositif de commutation représenté sur la figure 5 comporte une troisième cellule photoélectrique III qui est montée devant une soure lumineuse, par exemple une petite lampe à incandescence 11, dans un boitre
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12 La lampe 11 :'.L t nonnectée au point 6 par 1¯1 i.u t.;..rilldiaire d'un coutaot de repos 32 du relais 3 et à la bornc -1.J de la source C pas l'iuLer- médiaire de la cellule photoélectrique Io La cellule photoélectrique III est montée en parallèle avec la cellule 11.
On a prévu un commutateur à bouton-poussoir 13, par exemple un commutateur à pédale, qui permet de court-circuiter alternativement, pendant un temps très court, les cellules photoélectriques I, respectivement II et III.
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Enfin, le relais de commutation 3 comporta p", ¯VL'- - oontèt,(t da t1:Ó.vsll J3 et un contact de repos 34 pour commuter de la position feux de route (représentés par une relativement forte lampe à incandescence 14) sur la position code (plus petite lampe à incandescence 15) et inversement, et un interrupteur 16 sert à mettre les cellules photoélectriques hors circuit.
Lorsqu'on ferme l'interrupteur 7, l'interrupteur 16 étant fermé, le relais 3 est d'abord excité par le courant de charge du condensateur 10 et se maintient en seconde position par l'intermédiaire des contacts 41, 51 et 31, de sorte que les feux de route sont en circuit par l'intermédiaire du contact 33.
Lorsqu'on veut passer en position code, on court-circuite temporairement , pendant un temps très court, la cellule I à l'aide du commutateur 13 (po- sition de droite); le relais 4 est ainsi excité, de sorte qu'il ouvre son contact 41 et provoque le déclenchement du relais 3, ce qui entraîne la mise en circuit de la lumière code par l'intermédiaire du contact 34.
Un nouvel actionnement du commutateur à bouton-poussoir 13 (position de gauche) provoque une excitation directe du relais 39-qui se maintient à nouveau par l'intermédiaire de son contact de maintien 31.
Lorsqu'on désire supprimer la commutation automatique de position code sur la position feux de route et inversement, on ouvre l'interrupteur 16 et on se sert du commutateur 13 pour commuter soi-même.
Lorsque la nuit, l'interrupteur 16 étant fermé, on rencontre une autre voiture, à une certaine distance ,la cellule photoélectrique I est si fortement éclairée par les phares de ladite voiture que sa résistance dimi- nue notablement.
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De ce fait, le second relais 4 est excité par cette cellule.
Ladite distance dépend évidemment de l'intensité et de la concentration de la lumière des phares de la voiture venant en sens inverse et peut être réglée, par exemple par un masquage partiel de la cellule photoélectrique I, d'une manière telle que le conducteur de la voiture équipée du dispositif de commutation ne soit pas encore ébloui par cette lumière avant la commu- tation automatique.
Lorsque le chauffeur de la voiture venant en sens opposé ne passe pas en position code, la résistance propre de la cellule I diminue plus fortement encore jusqu'à ce que la lampe 11 alimentée par l'intermédiaire de cette cellule et du contact de repos 32 s'allume et éclaire la cellule photoélectrique III.
La résistance propre de cette cellule diminue alors fortement et le relais 3 est excité par l'intermédiaire de cette cellule à travers laquelle le conden- sateur 10 se décharge simultanément. Par l'attraction du relais 3, les phares sont de nouveau commutés en position feux de route et le circuit électrique de la lampe 11 est interrompu.
Toutefois, le relais 4 est encore excité par l'intermédiaire de la cellule photoélectrique I, maintenant fortement éclairée, de sorte que le relais 3 ne peut plus ue maintenir par l'intermédiaire de son contact 31 .
La résistance propre de la cellule III augmente à nouveau, cette cellule n'étant plus éclairée, et le relais 3 déclenche à nouveau; le dispositif de commutation produit donc automatiquement des signaux de clignotement au moyen des feux de route et cela à une fréquence qui augmente avec l'éclaire- ment de la cellule I et jusqu'au moment où la voiture venant en sens inverse met ses phares en code.
Lorsque les phares de la voiture venant en sens inverse sont mis en code avant ceux de la voiture équipée du dispositif de commutation, cette mise en code provoque.'un brusque accroissement de la résistance propre de la cellule photoélectrique I, de sorte que le condensateur 9 doit se charger par l'intermédiaire de l'enroulement du relais auxiliaire 5 et de l'enroulement à relativement faible valeur chaque du relais 4. Cette charge excite temporairement le relais 5, qui ouvre son contact de repos et coupe le circuit de maintien du relais 3.
Le relais 3 déclenche et commute sur position code.
Enfin, lorsque la voiture venant en sens inverse croise la voiture équipée du dispositif de commutation, la cellule photoélectrique II est éclairée de très près par la lumière non concentrée des phares, de la voiture enant en sens inverse . Le relais 3 est maintenant excité par l'intermédi- arre de cette cellule et, lorsque la cellule I n'est pas éclairée ou n'est que très faiblement éclairée à ce moment, ledit relais enclenche et se main- tient en position "feux de route" par l'intermédiaire de son contact 31.
Au lieu d'utiliser une cellule photoélectrique III montée en parallè- le avec la cellule photoélectrique II, on peut également disposer la lampe '11 d'une manière telle que sa lumière parvienne sur la cellule photoélectrique II par exemple qu'ell soit réfléchie sur cette cellule à l'aide d'un verre dépoli.
Le condensateur 10 empêche un accroissement trop rapide de la tension aux bornes de l'enroulement du relais 3 et donc une commutation indésirable sur "feux de route" sous l'effet de la lumière de sources lumineuses perturba- trices, par exemple de la lumière concentrée de sources lumineuses relative- ment éloignées.
Grâce au relais auxiliaire 5 et au condensateur 9, le dispositif de commutation est sensible non seulement à une'intensité lumineuse déterminée, mais également à de rapides variations d'intensité lumineuse.
L'exemple de réalisation représenté sur la figure 6 offre beaucoup
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d'analogie avec celui représenté sur la figure 5, et les parties correspon- dantes de ces deux dispositifs de commutation ainsi que du dispositif de commutation représenté sur la figure 6 portent les mêmes chiffres de référence.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 6, le relais 3 comporte un second enroulement 3' à relativement grand nombre de spires.
Dans l'état excité, ce relais se maintient par l'intermédiaire de son @ t @1 et d'une résistance 17 dont la valeur peut être plus granae que celle de la résistance propre de la cellule photoélectri- que II à l'état éclairé. La cellule photoélectrique I shunte l'enroulement principal du relais 3, dont la résistance est à nouveau plus grande que celle de la cellule éclairée I, de sorte que, lors d'un éclairage suffisamment intense de la cellule photoélectrique I, le relais 3 déclenche. Lorsque les phares d'une voiture venant en sens inverse sont d'abord mis en code, le condensateur 9 se décharge par l'intermédiaire de l'enroulement auxiliaire 3' et de l'enroulement principal du relais 3.
En même temps, l'intensité du courant dans l'enroulement principal de ce relais et dans la 'résistance 17 augmente.
Toutefois, on peut choisir les nombres de spires respectifs de l'enroulement principal et de l'enroulement auxiliaire ainsi que la capacité du conden- sateur 9 d'une manière telle que l'effet du courant dans l'enroulement auxili- aire contre-carrant l'effet du courant dans l'enroulement principal domine provisoirement et fasse déclencher le relais 3. Lorsque la cellule I est éclairée alors que la cellule II n'est pas éclairée, l'enroulement principal du relais 3 est excité par l'intermédiaire de cette cellule II.
Comparativement à la forme de réalisation représentée sur la figure 5, celle représentée sur la figure 6 économise deux relais (4 et 5), ce qui s'obtient au prix d'un relais 3 plus coûteux à deux enroulements.
Un dispositif automatique produisant des signaux de clignotement et comportant une cellule photoélectrique III et une lampe 11 n'est pas représenté sur les figures 6 ou 7, mais pourrait être ajouté d'une manière analogue à ces deux formes de réalisation.
Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 7, les cellules photoélectriques I et II commandent un commutateur à transistor qui commande le courant dans l'enroulement du relais de commutation 3.
Le commutateur comporte deux transistors de types de conduction opposés 18 et 19 dont les électrodes émettrices sont interconnectées et dont les trajets collecteur-émetteur sont montés en série entre eux et avec une charge ( enroulement du relais 3).
Par l'intermédiaire du commutateur 16, les photocellules I et II sont shuntées par des résistances 20 respectivement 21 d'un potentiomètre inséré entre les électrodes collectrices des deux transistors, potentiomètre dont la prise est reliée au contact mobile de l'interrupteur à bouton-poussoir 13 et à l'électrode de base du transistor 18.
L'électrode de base du transistor 19 est connectée à une prise d'un autre potentiomètre constitué par les résistances 22 et 23 qui est inséré entre le point 6 et la borne négative de la source 8.
De plus, les électrodes de base des deux transistors sont interconnectées par l'intermédiaire du condensateur 9.
Lorsque la résistance propre de la cellule II diminue ou lorsque le commutateur 13 est amené temporairement dans sa position de gauche, la base du transistor 18 devient positive par rapport à son électrode émet- trice.
Ce transistor devient conducteur, de sorte que l'électrode émettrice du transistor 19 devient positive par rapport à son électrode de base.
Les deux transistors sont alors conducteurs et un courant d'intensité nota- ble traverse l'enroulement du relais 3, qui enclenche et commute sur
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"feux de route".
La chute de tension dans l'enroulement du relais 3 maintient le transistor 18, et donc également le transistor 19, à l'état conducteur.
Lorsque la résistance propre de la cellule photoélectrique I diminue fortement ou lorsque le commutateur 13 est amené temporairement dans sa posi- tion de droite, l'électrode de base du transistor 18 devient négative par rapport à son électrode émettrice et le circuit de courant des deux transis- tors est interrompu, de sorte que le relais déclenche et commute sur "code"
Lorsque la résistance propre de la cellule I diminue d'abord et augmente ensuite brusquement (mise en code trop rapide des phares d'une voiture venant en sens inverse) une impulsion positive parvient à l'électrode de base du transistor 18.
Cette impulsion aurait tendance à rendre plus conducteur encore le transistor 18. Par l'intermédiaire du condensateur 9, elle parvient cependant, après différentiation et limitation par l'élément à résistance-capacité 9-22,23, à l'électrode de base du transistor 19 et bloque ce transistor, de sorte que le circuit de courant passant-par les deux transistors est également interrompu.
Les formes de réalisation décrites sont adaptées aux besoins du trafic et leur fonctionnement satisfaisant n'est nullement lié à une modification éventuelle normalisée de l'équipement dés voitures existantes.
Elles peuvent être utilisées aussi bien pour le système de mise en code . américain que pour le système européen.