FR2790060A1

FR2790060A1 - Road signal/lighting assembly for use at night or in bad weather conditions, comprises a solar energy conversion cell for the provision of independent power supply

Info

Publication number: FR2790060A1
Application number: FR9902228A
Authority: FR
Inventors: Roger Durand; Jean Michel Durand
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1999-02-23
Filing date: 1999-02-23
Publication date: 2000-08-25
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: FR2790060B1

Abstract

The lighting/signal system comprises of a cylindrical housing (1) that is located within the road surface such that the cap (3) is flush with the road surface. The cap comprises of a transparent cover (4) under which is located a solar cell array (5). LED's (6) placed within the housing under the cover provide the lighting.

Description

- 1 - La présente invention concerne un dispositif de signalisation- 1 - The present invention relates to a signaling device

destiné à faciliter la circulation des véhicules (dans le sens le plus large) ou de personnes circulant en vilie, sur route, autoroute, chemin publique ou privé. Ce dispositif a pour but d'augmenter la sécurité des personnes et des biens. C'est une aide à la circulation quand la visibilité est faible, dés la tombée du jour ou par temps intended to facilitate the circulation of vehicles (in the broadest sense) or of people circulating in town, on road, motorway, public or private road. The purpose of this device is to increase the safety of people and property. It is an aid to traffic when visibility is poor, after dark or in weather

de brouillard.resourceful.

Les dispositifs de signalisation routière sont nombreux, ils sont soit passifs (style "cataphote" ou autres) soit actifs, émettant de la lumière à partir d'une There are many road signaling devices, they are either passive (cataphotic or other style) or active, emitting light from a

source d'énergie du type batterie ou ligne de transport d'énergie électrique. energy source such as battery or electric power transmission line.

1o Les dispositifs actifs peuvent être commandés à distance en général par fil. 1o The active devices can be remote controlled in general by wire.

Ces dispositifs présentent de nombreux inconvénients. Ceux de style "cataphote" ne sont pas efficaces par temps de pluie ou de brouillard car l'effet rétro réfléchissant est réduit de façon très importante et de plus la lumière des phares des véhicules subit aussi une très forte absorption. Les dispositifs actifs présentent l'inconvénient de devoir être alimentés par des lignes d'apport d'énergie représentant un coût important d'installation et These devices have many drawbacks. Those of "cataphote" style are not effective in rain or fog because the retro-reflecting effect is reduced in a very important way and moreover the light of the headlights of the vehicles also undergoes a very strong absorption. Active devices have the disadvantage of having to be supplied by energy supply lines representing a significant installation cost and

entraînant des dépenses d'énergie non négligeables en cours d'exploitation. resulting in significant energy expenditure during operation.

Quand ils font appel à des dispositifs accumulateurs d'énergie du type batterie (plomb, nickel cadmium etc. etc.). Ils sont sujets à des phénomènes de When they use battery-type energy storage devices (lead, nickel cadmium etc. etc.). They are subject to phenomena of

vieillissement et nécessitent une maintenance périodique. aging and require periodic maintenance.

Le dispositif selon l'invention est actif et totalement indépendant d'une alimentation électrique extérieure. Il utilise exclusivement l'énergie solaire, qui, captée par des cellules solaires est emmagasinée dans des condensateurs de forte capacité. Ce dispositif de stockage présente l'avantage de ne pas être sujet aux phénomènes de vieillissement et ne nécessite donc pas de maintenance. Il peut être utilisé seul ou à plusieurs. Par exemple: seul pour matérialiser un obstacle, à plusieurs pour matérialiser une ligne. Dans le cas d'utilisation en nombre, les dispositifs de signalisation lumineux seront The device according to the invention is active and completely independent of an external electrical supply. It exclusively uses solar energy, which, captured by solar cells, is stored in high capacity capacitors. This storage device has the advantage of not being subject to aging phenomena and therefore does not require maintenance. It can be used alone or with others. For example: alone to materialize an obstacle, to several to materialize a line. In the case of mass use, the light signaling devices will be

disposés à des intervalles judicieusement choisis suivant les cas d'utilisation. arranged at carefully chosen intervals according to the use cases.

Durant la journée les condensateurs sont chargés par la lumière ambiante. During the day the capacitors are charged by ambient light.

-2- Lorsque la luminosité descend au-dessous d'un certain seuil prédéterminé dépendant du lieu d'utilisation prévue (villes, routes, routes par temps de brouillard, autoroutes, zones éclairées, zones non éclairées, etc. etc.). Un dispositif de temporisation de déclenchement de la fonction charge/décharge est prévu afin d'éviter un démarrage ou un arrêt intempestif du dispositif de signalisation (par exemple passage de véhicules en files continues tous phares allumés de nuit), I'énergie emmagasinée est restituée à des diodes électroluminescentes "LEDs" qui clignotent à une fréquence déterminée. La -2- When the brightness drops below a certain predetermined threshold depending on the place of intended use (cities, roads, roads in foggy weather, motorways, lighted areas, unlit areas, etc. etc.). A delay device for triggering the charge / discharge function is provided in order to avoid inadvertent starting or stopping of the signaling device (for example passing vehicles in continuous lines with all headlights on at night), the stored energy is restored. to light-emitting diodes "LEDs" which flash at a determined frequency. The

durée et la fréquence des flashes sont ajustables. Flash duration and frequency are adjustable.

Selon des modes particuliers d'utilisation le dispositif est prévu pour être encastré dans la route, dans la bordure d'un quai, en bordure d'un îlot central dans les villes, sur les routes pour la séparation des voies, pour signaler les passages piétons, pour signaler un virage, pour signaler en pleine campagne un rond point, un giratoire, pour guider les conducteurs par temps de brouillard, pour signaler des travaux (et être par exemple encastré dans des blocs de béton ou dans des séparateurs plastiques) etc. etc. le dispositif comporte tout ou en partie: * une batterie de cellules solaires = une batterie de condensateurs * un dispositif de temporisation pour basculement charge/décharge avec réglage de seuil À un dispositif de détection de courant de charge des cellules solaires * un régulateur de courant de décharge * une batterie de LEDs de nombre et de couleurs variés alimentée par la décharge des condensateurs * un dispositif de déclenchement d'alimentation d'une ou d'une partie des LEDs sur commande extérieure. Il peut être manuel, par cellules photo électrique, par télécommande radio électrique, par impulsions infrarouges etc. etc. A titre d'exemple non limitatif, les dessins suivants donnent des types -3- According to particular modes of use, the device is designed to be embedded in the road, on the edge of a quay, on the edge of a central island in cities, on roads for lane separation, to signal passages pedestrians, to signal a turn, to signal in the middle of the countryside a roundabout, a roundabout, to guide drivers in foggy weather, to signal work (and for example be embedded in concrete blocks or in plastic separators) etc. . etc. the device includes all or part: * a battery of solar cells = a battery of capacitors * a time delay device for switching charge / discharge with threshold adjustment To a device for detecting the charging current of the solar cells * a current regulator discharge * a battery of LEDs of various numbers and colors supplied by the discharge of the capacitors * a device for triggering supply of one or part of the LEDs on external control. It can be manual, by photo electric cells, by radio electric remote control, by infrared pulses etc. etc. By way of nonlimiting example, the following drawings give types -3-

d'utilisations possibles de l'invention et la description d'une réalisation of possible uses of the invention and the description of an embodiment

associée. Fig. 1. Illustre schématiquement une portion de route, sur laquelle les dispositifs lumineux matérialisent la ligne médiane Fig. 2. Illustre schématiquement un passage pour piétons équipés de dispositifs lumineux bidirectionnels Fig. 3. Illustre schématiquement un carrefour à stops équipé de dispositifs lumineux Fig. 4. Un bloc diagramme du dispositif de signalisation lumineux o Fig. 5. Une vue d'ensemble du dispositif Fig. 6. Une coupe verticale du dispositif sur chaque figure, les références suivantes sont indiquées Figure 1: A. dispositif lumineux B. Représentation du clignotement C. Route D. Bord de la route E. Médiane de la route Figure 2: A. dispositif lumineux Bidirectionnels - B. Représentation du clignotement F. Passage piétons Figure 3: A. dispositifs lumineux B. Représentation du clignotement G. Carrefour H. Stop -4- Figure 4: ) Cellules solaires 6) LEDs (diodes électroluminescentes) 8) Capacités 9) Détection de courant de charge ) Réglage de seuil de détection et temporisation 1 1) Générateur de courant 12) Oscillateur 13) réglage en fréquence et durée 14) Récepteur (IR, radio...) ) Emetteur (IR, radio...) S) Inverseur Figure 5 1) Corps cylindrique étanche 2) Saignée horizontales et verticales 3) Couvercle 4) Fenêtre transparente ) Batterie de cellules solaires 6) LEDs (diodes électroluminescentes) Figure 6: 1) Corps cylindrique étanche 2) Saignée horizontales et verticales 3) Couvercle 4) Fenêtre transparente ) Batterie de cellules solaires 6) LEDs (diodes électroluminescentes) 7) Plaquette électronique -5- 8) Batterie de condensateurs Suivant un mode particulier de réalisation le bloc diagramme du dispositif est illustré figure 4. Le soleil illumine les cellules solaires (5) qui fournissent du courant. Ce courant est détecté en (9) et sa valeur détermine la position de l'inverseur S. Le dispositif de réglage de seuil de détection et de temporisation (10) fixe le seuil de basculement de l'inverseur ainsi qu'une temporisation de basculement. Quand le courant dépasse un certain seuil durant un temps fixe, réglables en (10) suivant les conditions d'utilisation (zones éclairées, zones non éclairées, associated. Fig. 1. Schematically illustrates a portion of the road, on which the light devices materialize the center line Fig. 2. Schematically illustrates a pedestrian crossing equipped with bidirectional lighting devices Fig. 3. Schematically illustrates a crossroads with stops fitted with light devices Fig. 4. A block diagram of the light signaling device o Fig. 5. An overview of the device Fig. 6. A vertical section of the device in each figure, the following references are indicated Figure 1: A. light device B. Flashing representation C. Route D. Roadside E. Median of the road Figure 2: A. light device Bidirectional - B. Representation of flashing F. Pedestrian crossing Figure 3: A. light devices B. Representation of flashing G. Crossroad H. Stop -4- Figure 4:) Solar cells 6) LEDs (light-emitting diodes) 8) Capacities 9) Charge current detection) Adjustment of detection threshold and time delay 1 1) Current generator 12) Oscillator 13) frequency and duration adjustment 14) Receiver (IR, radio ...)) Transmitter (IR, radio ...) S) Inverter Figure 5 1) Sealed cylindrical body 2) Horizontal and vertical grooves 3) Lid 4) Transparent window) Solar cell battery 6) LEDs (light emitting diodes) Figure 6: 1) Sealed cylindrical body 2) Horizontal and vertical grooves wedges 3) Cover 4) Transparent window) Battery of solar cells 6) LEDs (light-emitting diodes) 7) Electronic board -5- 8) Battery of capacitors According to a particular embodiment, the block diagram of the device is illustrated in Figure 4. The sun illuminates the solar cells (5) which supply current. This current is detected at (9) and its value determines the position of the inverter S. The detection and delay threshold adjustment device (10) fixes the tilt threshold of the inverter as well as a tilt delay . When the current exceeds a certain threshold for a fixed time, adjustable in (10) according to the conditions of use (lighted areas, unlit areas,

brouillard etc. etc.), la cellule charge la batterie de condensateurs (8). fog etc. etc.), the cell charges the capacitor bank (8).

Quand le courant est au-dessous du seuil, car la luminosité devient insuffisante (fort brouillard, tombée du jour, etc. etc.), I'inverseur bascule et la batterie de condensateurs (8) se décharge à travers un générateur de courant (11) et un i5 oscillateur (12) dans des LEDs (6). En (13) se trouvent les circuits de réglage When the current is below the threshold, because the brightness becomes insufficient (strong fog, dusk, etc. etc.), the inverter switches and the capacitor bank (8) discharges through a current generator ( 11) and an i5 oscillator (12) in LEDs (6). In (13) are the adjustment circuits

de fréquence et de durée des impulsions alimentant les LEDs. frequency and duration of the pulses supplying the LEDs.

En (15) un émetteur de télécommande permet à travers le récepteur (14) soit de commander l'inverseur S pour déclencher la décharge de la batterie de In (15) a remote control transmitter allows through the receiver (14) either to control the inverter S to trigger the discharge of the battery of

condensateurs soit d'activer tout ou partie des LEDs ou les deux à la fois. capacitors either activate all or part of the LEDs or both.

Selon des modes particuliers de réalisation (figures 5 et 6), le dispositif est incorporé dans un cylindre métallique aluminium ou autre de préférence étanche (1), qui dans le cas ou il est inclus dans la chaussée, a la forme ad hoc pour y être parfaitement positionné et intégré. Des saignées verticales et des rainures horizontales (2) ou des bossages sont pratiquées sur le corps du cylindre pour éviter tous déplacements ultérieurs. La partie supérieure (3), couvercle, est vissée (un blocage type bayonnette ou autre peut être envisagé), une fenêtre circulaire transparente y est pratiquée (4), en matière de type polycarbonate, verre trempé ou autres matières présentant des qualités équivalentes. Cette fenêtre (4) doit permettre le passage de la lumière pour alimenter la batterie de -6- cellules solaires (5). Elle peut être cependant sablée pour éviter tous glissements de véhicules ou de personnes. Elle peut être structurée pour faire office de lentille de Fresnel ou autre dispositif permettant la concentration de la According to particular embodiments (Figures 5 and 6), the device is incorporated in an aluminum or other preferably sealed metal cylinder (1), which in the case where it is included in the roadway, has the ad hoc form for be perfectly positioned and integrated. Vertical grooves and horizontal grooves (2) or bosses are formed on the body of the cylinder to avoid any subsequent displacements. The upper part (3), cover, is screwed (a bayonet or other type of blocking can be envisaged), a transparent circular window is practiced there (4), in material of polycarbonate type, tempered glass or other materials having equivalent qualities. This window (4) must allow the passage of light to supply the battery of solar cells (5). It can however be sanded to avoid any slipping of vehicles or people. It can be structured to act as a Fresnel lens or other device allowing the concentration of the

lumière sur les cellules solaires.light on solar cells.

Si le dispositif est encastré dans la chaussée, la partie supérieure (3) ne la If the device is embedded in the road, the upper part (3) does not

dépasse que de quelques millimètres. exceeds only a few millimeters.

Les LEDs (6) peuvent être disposées sur le pourtour du couvercle et être en nombre varié suivant l'utilisation: elles peuvent émettre de la lumière blanche The LEDs (6) can be placed around the perimeter of the cover and can be varied in number depending on the use: they can emit white light

ou colorée (vert, jaune, rouge, bleu, orange, bicolores, multicolores etc. etc). or colored (green, yellow, red, blue, orange, two-color, multi-color etc. etc.).

io Elles peuvent produire plusieurs couleurs sur le même dispositif. io They can produce several colors on the same device.

Ces LEDs peuvent être directives, par exemple: 8 , 20 , 40 , 60 , 80 etc. etc. ou omnidirectionnelles. Les angles sont choisis en fonction de la zone d'utilisation et de la vitesse des véhicules; Par exemples non limitatifs: 15. pour les villes: 40 degrés, * pour les autoroutes: 8 degrés * pour les giratoires: 60 degrés etc. etc. Dans cet exemple non limitatif, l'électronique, comprenant les LEDs (6), les cellules solaires (5), la plaquette électronique (7) et les condensateurs (8) solidaire du couvercle peut être remplacée facilement grâce à une clé spécifique de démontage du couvercle (3) du corps cylindrique (1) et These LEDs can be directive, for example: 8, 20, 40, 60, 80 etc. etc. or omnidirectional. The angles are chosen according to the area of use and the speed of the vehicles; For nonlimiting examples: 15. for cities: 40 degrees, * for motorways: 8 degrees * for roundabouts: 60 degrees etc. etc. In this nonlimiting example, the electronics, comprising the LEDs (6), the solar cells (5), the electronic board (7) and the capacitors (8) integral with the cover can be replaced easily by means of a specific removal key. of the cover (3) of the cylindrical body (1) and

remplacement du bloc couvercle-électronique. replacement of the electronic cover block.

L'invention décrite ci-dessus peut être sujette à des modifications et des variantes, sans cependant s'éloigner du concept de base. Cependant tous les détails de l'invention peuvent être remplacés par des éléments techniquement équivalents. -7- The invention described above may be subject to modifications and variants, without however departing from the basic concept. However, all the details of the invention can be replaced by technically equivalent elements. -7-

Claims

RevendicationsClaims

1 Dispositif de signalisation actif pour véhicules ou personnes utilisant l'énergie solaire comme source d'énergie. Composé de cellules solaires captant une énergie emmagasinée dans des condensateurs de très forte capacité, évitant ainsi les phénomènes de vieillissement présentés par les accumulateurs classiques, d'un circuit de décharge constitué par des LEDs, l'ensemble du dispositif étant intégré dans un boîtier composé de deux parties dont une partie corps principal et une partie couvercle, comportant dans sa partie supérieure une fenêtre transparente permettant au rayonnement solaire d'alimenter les cellules solaires, caractérisé en ce que: * L'adjonction d'une constante de temps dans le circuit de charge temporise le basculement charge/décharge ( 10); - Un circuit de réglage du seuil de basculement charge/décharge est mis en place ( 10); * Un circuit régulateur de courant de décharge des condensateurs dans les LEDs est mis en place ( 1 1); On utilise un oscillateur pour générer et ajuster la fréquence et la 1 Active signaling device for vehicles or people using solar energy as an energy source. Composed of solar cells capturing energy stored in very high capacity capacitors, thus avoiding the aging phenomena presented by conventional accumulators, of a discharge circuit constituted by LEDs, the whole device being integrated in a compound housing of two parts including a main body part and a cover part, comprising in its upper part a transparent window allowing solar radiation to power the solar cells, characterized in that: * The addition of a time constant in the circuit charge delays the charge / discharge switchover (10); - A circuit for adjusting the charge / discharge switching threshold is set up (10); * A circuit for regulating the discharge current of the capacitors in the LEDs is installed (1 1); We use an oscillator to generate and adjust the frequency and

durée des flashes ( 12).flash duration (12).

2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par une constante de temps 2. Device according to claim 1 characterized by a time constant

ajustable (10).adjustable (10).

3. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par une fréquence et une 3. Device according to claim 1 characterized by a frequency and a

- durée de flashes réglables ( 12). - adjustable flash duration (12).

4. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il comporte en plus une télécommande manuelle ou automatique (détecteurs) qui permet d'activer à distance le clignotement des LEDs ainsi que de choisir les groupes de LEDs actifs ou leurs couleurs si les LEDs sont multicolores 4. Device according to claim 1 characterized in that it further comprises a manual or automatic remote control (detectors) which makes it possible to remotely activate the flashing of the LEDs as well as to choose the groups of active LEDs or their colors if the LEDs are multicolored

(14,15).(14.15).

5. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que les LEDs sont directives (angles de quelques degrés à plusieurs dizaines de degrés) ou 5. Device according to claim 1 characterized in that the LEDs are directional (angles of a few degrees to several tens of degrees) or

omnidirectionnelles ( 6).omnidirectional (6).

-8- -8-

6. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que les LEDs peuvent émettre de la lumière de différentes couleurs sur le même dispositif de6. Device according to claim 1 characterized in that the LEDs can emit light of different colors on the same device

signalisation ( 6).signaling (6).

7. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que la fenêtre transparente constitue par sa structure une lentille permettant de concentrer 7. Device according to claim 1 characterized in that the transparent window constitutes by its structure a lens for concentrating

les rayons solaires sur les cellules solaires ( 4). solar rays on solar cells (4).

8. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que le boîtier comporte des saignées ou des bossages, horizontaux et verticaux permettant de positionner de façon définitive le dispositif de signalisation 8. Device according to claim 1 characterized in that the housing has grooves or bosses, horizontal and vertical for positioning the signaling device definitively

io lumineuse ( 2).io light (2).

9. Dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que la partie couvercle du boîtier puisse être désolidarisée et extraite du boîtier avec une 9. Device according to claim 1 characterized in that the cover part of the housing can be detached and extracted from the housing with a

clé spéciale ( 3).special key (3).