FR2749385A1

FR2749385A1 - Appareil pour fournir une indication visuelle d'increments de position et generateur de mire

Info

Publication number: FR2749385A1
Application number: FR9706685A
Authority: FR
Inventors: Louis M Spoto
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 1996-05-31
Filing date: 1997-05-30
Publication date: 1997-12-05
Anticipated expiration: 2017-05-30
Also published as: FR2749385B1; CA2203481A1; CA2203481C; US5778542A

Abstract

L'invention concerne un appareil destiné à fournir une indication visuelle d'incréments de position sur une plage prédéterminée de positions de part et d'autre d'un point zéro de référence, et comprenant ce point. L'appareil comporte plusieurs unités (10, 12, 14) de génération de mires présentant chacune des première et seconde surfaces (16, 18) portant plusieurs zones opaques espacées (22, 24, 26, 28, 30, 32) alternant avec plusieurs zones translucides (23, 25, 27, 29, 31, 33). La seconde surface est superposée à la première surface afin que plusieurs mires soient formées en réponse à un mouvement relatif de ces surfaces. Les unités (10, 12, 14) sont adjacentes les unes aux autres et configurées, respectivement, pour produire un jeu unique et identifiable de mires pour chaque incrément de mouvement sur une plage prédéterminée. Domaine d'application: réglage des projecteurs de véhicules, etc.

Description

L'invention concerne un appareil nouveau pour fournir une indication visuelle des positions relatives de deux éléments ou du décalage entre deux éléments. Plus particulièrement, l'invention procure un indicateur nouveau qui utilise plusieurs mires pour indiquer un nombre prédéterminé d'incréments de décalage ou de mouvement entre deux éléments sur une plage prédéterminée de part et d'autre d'un point zéro prédéterminé de référence. L'invention s'étend aussi à une forme nouvelle de générateur de mire à utiliser dans un tel appareil indicateur.

Bien que l'invention puisse convenir à une utilisation dans une large diversité d'applications, la description de l'invention sera facilitée par une référence spécifique au problème de la fourniture d'indicateurs de niveau ou de réglage pour des systèmes de projecteurs de véhicules automobiles. I1 existe actuellement aux Etats-Unis d'Amérique des prescriptions concernant les dispositifs de réglage de projecteurs de véhicules qui établissent des normes pour le contrôle et le réglage des projecteurs suivant les deux axes vertical et horizontal. Dans le cas d'une inclinaison verticale, ces règlements (49CFR, Ch.V) indiquent que des "références et échelles" doivent être prévues dans les dispositifs de réglage pour assurer un réglage vertical correct, comprenant un nombre égal de graduations, chaque graduation représentant 0,19 degré (2,54 cm à 7,65 m) pour faire face à des variations de réglage d'au moins 1,2 degré au-dessus et au-dessous de l'horizontale. Pour le réglage horizontal, ces règlements indiquent que chaque graduation doit représenter un changement de position horizontale ne dépassant pas 0,38 degré pour faire face à des variations de réglage d'au moins 0,76 degré à gauche et à droite de l'axe longitudinal du véhicule.

Parmi les indicateurs de niveau qui ont été utilisés dans le passé, le plus connu, peut-être, est la nivelle ou le niveau dit "à bulle". De tels niveaux tendent à être relativement volumineux, en plus d'être fragiles, c'est-à-dire que le récipient contenant le liquide et la bulle peut être brisé ou endommagé, ce qui entraîne une perte de liquide et donc une perte des fonctions du niveau. De plus, la lecture doit être réalisée sur la bulle elle-même, ce qui présente certaines difficultés. Etant donné que la bulle a normalement une longueur ou une largeur assez considérable, même avec des graduations finement marquées sur le corps transparent, il peut être difficile de déterminer la lecture correcte. Autrement dit, on peut se demander s'il faut prendre la lecture régulièrement sur un bord de la bulle ou sur un axe central estimé de la bulle. De plus, les niveaux à bulle tendent à être ébranlés et perturbés de façon relativement aisée, ce qui rend encore plus difficiles les lectures.

De plus, les niveaux à bulle sont sensibles à la température. Autrement dit, le liquide se dilate avec l'élévation de la température, provoquant une contraction de la bulle, et vice versa. Ceci peut provoquer des irrégularités entre des lectures relevées à différentes températures ambiantes. On peut spécifier des liquides spéciaux pour minimiser cet effet ; cependant, ceci peut être relativement coûteux dans le cas des larges plages de températures spécifiées pour des applications à l'automobile.

Un certain nombre de brevets ont décrit précédemment l'utilisation de diverses configurations de moiré pour indiquer l'état d'un niveau ou son absence. Ces brevets comprennent entre autres les brevets des Etats-Unis d'Amérique NO 4 995 169, NO 4 343 090, NO 4 336 659 et NO 4 288 056. Cependant, chacun de ces brevets est limité au fait que les configurations de moiré sont décrites comme étant destinées seulement à indiquer un état aligné ou un état non aligné. Autrement dit, il est décrit que ces configurations de moiré sont destinées seulement à indiquer si l'état contrôlé est ou non à son "niveau" ou point de référence zéro. Le brevet NO 4 995 169 précité décrit que l'observation de la configuration indique si le décalage est dans un sens positif ou négatif par rapport au zéro de référence. Par conséquent, aucun de ces brevets ne décrit la production d'indications distinctes ou pouvant être identifiée séparément d'un nombre d'incréments de mouvement dans chaque sens par rapport à un niveau ou point de référence zéro.

Le brevet NO 4 995 169 utilise une échelle extérieure additionnelle à traits de graduation angulaires.

Cette échelle est utilisée en association avec la configuration de moiré pour positionner d'abord une flèche ou une ligne d'indication dans une position zéro lorsque l'état au niveau est obtenu, comme indiqué par la configuration de moiré. Ensuite, lorsque le véhicule ou autre objet sur lequel le dispositif indicateur est monté est éloigné d'un état de niveau ou horizontal, une rotation en retour de la configuration de moiré à son aspect à la référence zéro ou de niveau doit aboutir à ce que la flèche ou la ligne d'indication soit déplacée vers un trait de division angulaire correspondant au décalage angulaire par rapport à l'état de niveau ou état horizontal du véhicule ou autre objet sur lequel l'indicateur est monté. Cependant, la configuration de moiré, de par ellemême, est incapable de procurer l'une quelconque de ces indications angulaires incrémentielles. On notera que le dispositif présenté dans ce brevet est relativement compliqué à assembler et mettre en oeuvre, reposant, comme il le fait, sur l'alignement de traits de division angulaire par rapport à la configuration de moiré, et sur la précision avec laquelle l'opérateur à la fois établit le zéro initial et manipule ensuite le dispositif.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels
la figure 1 est une illustration à échelle agrandie de plusieurs éléments d'un générateur de mire selon une forme de réalisation de l'invention
la figure 2 est une illustration de plusieurs éléments de générateur de mire selon une autre forme de réalisation de l'invention
la figure 3 est une illustration montrant d'autres détails de la configuration d'un générateur de mire selon la forme de réalisation de la figure 2 ; et
la figure 4 est une illustration du générateur de mire de la figure 3, indiquant un état de décalage angulaire nul.

En référence à présent aux dessins, et initialement à la figure 1, il est illustré sous une forme quelque peu schématique un jeu d'unités de génération de mire selon l'invention. Ces unités de génération de mire sont configurées et peuvent être agencées, comme cela sera décrit, pour fournir une indication visuelle d'incréments de position sur une plage prédéterminée de positions de part et d'autre d'un point de référence zéro, et comprenant ce point. Ces unités de génération de mire conformes à l'invention sont configurées pour produire un jeu unique et identifiable de mires pour chacun des incréments compris dans cette plage prédéterminée, de part et d'autre d'un point zéro de référence.

Sur la figure 1, plusieurs unités de génération de mires sont illustrées schématiquement pour obtenir de tels jeux de mires en réponse à un mouvement relatif linéaire entre deux éléments ou surfaces. La figure 2 illustre un jeu similaire d'unités de génération de mires réalisées conformément à l'invention pour mesurer un déplacement angulaire relatif entre deux éléments ou surfaces.

Sur la figure 1, trois de ces générateurs ou unités de génération de mires sont représentés et désignés par les références numériques 10, 12 et 14. Chacun des générateurs de mires 10, 12 et 14 présente des première et seconde surfaces 16, 18. Dans la forme de réalisation illustrée, une moitié ou une partie de chacun des générateurs de mires 10, 12 et 14 est placée sur chacune des deux surfaces 16, 18. La première unité de génération de mire 10 comprend plusieurs zones opaques espacées 22 formées sur la première surface 16 et plusieurs zones opaques espacées 24 formées sur la seconde surface 18. Similairement, les deux autres unités 12 et 14 de génération de mires comprennent des premières et secondes zones opaques espacées 26, 28 et 30, 32, respectivement, formées sur les surfaces 16 et 18.

Conformément à l'invention, une zone translucide est définie entre certaines, respectives, des zones opaques. Ainsi, dans la forme de réalisation illustrée, ces zones translucides sont indiquées par les références numériques 23 et 25, 27 et 29, 31 et 33 dans les unités respectives 10, 12 et 14 de génération de mires. Ces barres ou zones respectives opaques et transparentes peuvent être obtenues par la mise en place d'une série de barres sombres sur une surface translucide ou transparente telle qu'une feuille de matière plastique transparente ou analogue.

En fonctionnement, l'une des deux surfaces 16, 18 est superposée à l'autre de manière que les zones respectives 22 et 24, 26 et 28, 30 et 32 soient, respectivement, superposées pour former des mires pendant que les zones opaques espacées sont déplacées linéairement les unes par rapport aux autres. Dans la forme de réalisation illustrée, ces zones opaques 22, 24, 26, 28, 30 et 32 comprennent des barres opaques allongées, de façon qu'un mouvement dans la direction transversale à la longueur de ces barres produise une mire souhaitée lorsqu'elles sont, respectivement, interposées comme on vient de le décrire.

Conformément à l'invention, une série unique de mires est produite par les unités respectives 10, 12, 14 de génération de mires en choisissant les dimensions ou largeurs respectives en section transversale des zones ou barres opaques respectives et des zones ou espaces translucides entre elles. Dans la forme de réalisation illustrée, la dimension en section transversale ou largeur de chacune des zones ou barres opaques est une dimension ML, et la dimension en section transversale ou largeur de chacune des zones translucides intermédiaires est NL, où M et N sont des entiers et L est le plus petit incrément de position devant être mesuré. Ainsi, par exemple, si l'on souhaite mesurer un mouvement linéaire en incréments d'un millimètre, la dimension L est égale à un millimètre.

On donne aux zones opaques et aux zones translucides des trois unités 10, 12 et 14 de génération de mires des dimensions en section transversale respectives différentes en faisant varier les entiers M et N utilisés dans chaque cas. Dans la forme de réalisation illustrée, dans le premier générateur 10 de mire, ces entiers M et N sont égaux à un sur les deux surfaces 16 et 18. Ainsi, les barres opaques 22 et 24, ainsi que les espaces translucides 23 et 25, sont tous de largeur L.

Dans le deuxième générateur 12 de mire, sur la surface 16, l'entier M est égal à un et l'entier N est égal deux, tandis que, sur la surface 18, l'entier M est égal à eux et l'entier N est égal à un. Ainsi, sur la surface 16, les barres opaques 26 sont toutes d'une largeur L, tandis que les espaces 27 compris entre elles sont d'une largeur 2L, alors que sur la surface 18, les barres opaques 28 ont une largeur 2L, les zones translucides 29 comprises entre elles étant de largeur L.

Enfin, dans la troisième unité 14- de génération de mire, sur la surface 16, l'entier M est égal à un et l'entier N est égal à trois, tandis que, sur la surface 18, l'entier M est égal à trois et l'entier N est égal à un.

Ainsi, sur la surface 16, les barres opaques 30 sont d'une largeur L, avec des espaces translucides 31 de largeur 3L entre elles, alors que sur la surface 18, les barres opaques 32 sont de largeur 3L avec des zones translucides 23 de largeur L comprises entre elles.

Par conséquent et en référence au côté de droite de chacune des unités de génération de mires de la figure 1, les zones opaques respectives empêchent ou permettent la transmission de lumière à travers les zones translucides, suivant l'alignement relatif des zones opaques entre les deux surfaces 16 et 18 dans chacune des unités de génération de mires. Ces deux états sont désignés "noir" < B) et et "blanc" (W) sur les dessins.

Par conséquent, dans la mire 10, pour chaque incrément de mouvement relatif L entre les deux surfaces 16 et 18, la mire est déplacée du blanc vers le noir ou vice versa, comme indiqué par les lettres W et B, à incréments égaux L le long de l'unité 10. Similairement, dans l'unité 12 de génération de mire, pour des incréments de mouvement relatif L entre les surfaces 16 et 18, il est donné une série d'indications de deux blancs suivis d'un noir, soit WWB, comme indiqué le long de cette unité. Enfin, dans la troisième unité de génération de mire, avec des incréments successifs de mouvement relatif L, la série de mires générées possède trois blancs et un noir (WWWB).

En référence brièvement à la figure 2, un jeu similaire de générateurs de mires pour mesurer des incréments angulaires de mouvement, à un angle d'incrément a, est illustré. Ainsi, dans cette forme de réalisation, l'unité de mesure L de la figure 1 comprend une unité de mesure angulaire a. Par conséquent, par exemple, si la plus petite unité de mesure souhaitée est de 0,10, l'angle a est alors égal à 0,10. En ce qui concerne la plupart des points, les unités de génération de mires et leurs séries de zones opaques et de zones translucides sont formées avec les mêmes dimensions relatives, en section transversale, que celles indiquées cidessus en référence à la figure 1. Cependant, ces dimensions sont des mesures angulaires, en sorte que chacune des zones opaques et des zones translucides comprend, en fait, un segment d'un secteur de cercle.

Par conséquent, les éléments respectifs de la figure 2 sont désignés par les mêmes références numériques que celles utilisées sur la figure 1, mais dans la tranche des centaines, en sorte que la première unité de génération de mire est désignée en 110, la deuxième en 112, etc.

Cependant, pour l'unité 110, seule la première surface 116 est représentée, étant entendu que la mire de zones opaques et translucides est identique sur la seconde surface, comme indiqué par le repère X2.

Par conséquent, l'unité 110 de génération de mire comporte des barres opaques 122 d'une étendue angulaire a et des zones translucides 123 d'une étendue angulaire a. L'unité 112 de génération de mire présente, sur la surface 116, des barres opaques 126 d'une étendue angulaire a et des zones translucides 127 d'une étendue angulaire 2t et, sur la surface 118, des barres opaques 128 d'une étendue angulaire 2a et des espaces translucides 129 d'une étendue angulaire a.

Enfin, l'unité 114 de génération de mire présente, sur la surface 116, des barres opaques 130 d'une étendue angulaire a et des zones translucides 131 d'une étendue angulaire 3a et, sur la surface 118, des barres opaques 132 d'une étendue angulaire 3a et des zones translucides 133 d'une étendue angulaire a.

De même qu'avec la forme de réalisation de la figure 1, ces mires ou configurations de zones opaques et de zones translucides peuvent être formées par superposition de plusieurs de ces segments opaques espacés de secteurs circulaires sur une surface translucide telle qu'une feuille transparente de matière plastique ou analogue. Les jeux respectifs de zones opaques et translucides, définis sur la figure 2, de chacune unité de génération de mire sont alignés suivant les lignes radiales qui partent d'un point central commun pour chacune des deux surfaces.

Dans la forme de réalisation illustrée sur la figure 2, chacune des unités 110, 112, 114 de génération de mires comprend, sur chaque surface 116, 118, deux jeux de barres opaques et de zones translucides, espacées à des distances radiales différentes d'un point central commun.

Dans les unités 112 et 114 de génération de mires, sur la surface 116, les barres opaques respectives de ces deux jeux sont décalées angulairement. Ce décalage angulaire est de a pour l'unité 112 et de 2a pour l'unité 114.

En référence à présent à la figure 3, une forme de réalisation de l'invention réalisée conformément aux principes illustrés sur la figure 2 est représentée. Sur la figure 3, des sections respectives d'unités de génération de mires sont indiquées par des suffixes a et "b" pour les sections situées sur la surface 16, et par des suffixes t'c" et "d" pour les sections situées sur la surface 18. Comme mentionné précédemment, chacune des unités de génération de mires de la figure 2 comprend deux jeux de groupes de zones opaques de génération de mires, qui sont alignées suivant des lignes radiales partant d'un point central commun pour chaque surface. Il en résulte deux zones ou "blocs" de génération de mires pour chacune des unités de génération de mires, soit un total de six de ces blocs de génération de mires, comme on le voit le mieux sur la figure 4. Sur la figure 4, où les surfaces 116 et 118 sont superposées, pour plus de clarté, ces blocs sont désignés 1, 2, 3, 4, 5 et 6. De même que sur la figure 2, les deux jeux de barres opaques sont décalés angulairement dans les unités 112 et 114.

Dans la forme de réalisation illustrée sur les figures 3 et 4, l'incrément angulaire a est égal à 0,180 et les mires sont disposées de façon à afficher un jeu unique de mires pour chacun de ces incréments angulaires de mouvement de 0,180 entre les surfaces 116 et 118, sur une plage de +1,260 de part et d'autre d'un point zéro de référence.

Pour faciliter l'alignement des unités respec tives de génération de mires formées sur les surfaces respectives 116 et 118, la forme de réalisation de la figure 3 présente deux axes perpendiculaires dont l'un forme un rayon de référence zéro par rapport aux unités de génération de mires. Ces axes sont désignés par les références numériques 50, 52 sur la surface 116, et par les références numériques 54, 56 sur la surface 118. De plus, deux lignes radiales supplémentaires 58, 60 partant du même point central que l'axe 54 sont formées sur la surface 118. Ces lignes 58 et 60 indiquent une plage de mouvement angulaire de il,260 à partir de l'axe central 54 qui forme le point zéro de référence pour un mouvement angulaire dans la forme de réalisation illustrée.

En référence à la figure 4, les unités de génération de mires de la figure 3 sont représentées superposées avec un décalage angulaire nul, c'est-à-dire avec l'axe 50 aligné sur l'axe 54. Comme mentionné précédemment, sur la figure 4, six "blocs" sont définis, lesquels sont numérotés de 1 à 6. Ces "blocs" affichent ou font apparaître une mire ou configuration unique pour chaque mouvement angulaire de 0,18 entre -1,260 et +1,260.

En référence au tableau 1 donné ci-dessous, les mires conformes à la forme de réalisation illustrée procurent un jeu unique d'indications dites "noires" (B) et "blanches" (W), comme décrit précédemment, pour chaque incrément de mouvement de 0,180 de part et d'autre du point zéro de référence, c'est-à-dire l'alignement de l'axe 50 avec l'axe 54. Il convient de se rappeler que la désignation de "B" pour le noir indique que des barres ou zones opaques respectives sont alignées de manière qu'aucune lumière ne passe à travers l'un, donné, des blocs, alors que l'indication "W" pour le blanc indique que la lumière est visible à travers des zones translucides entre les zones opaques, c'est-à-dire que certaines des zones opaques des surfaces respectives 16 et 18 sont superposées, laissant certaines parties des zones translucides exposées entre elles.

On reconnaîtra que d'autres mires ou configurations peuvent être utilisées, donnant des indications progressives d'autres incréments de mouvement linéaire ou de mouvement angulaire sans sortir du cadre de l'invention.

Il va de soi que de nombreuses modifications peuvente être apportées à l'appareil décrit et revendique sans sortir du cadre de l'invention.

TABLEAU 1

Claims

REVENDICATIONS

1. Appareil pour fournir une indication visuelle d'incréments de position sur une plage prédéterminée de positions, l'appareil étant caractérisé en ce qu'il comporte plusieurs unités (10, 12, 14) de génération de mires présentant chacune des première et seconde surfaces (16, 18) ayant plusieurs zones opaques espacées (22, 24 ; 26, 28 ; 30, 32), la seconde surface étant superposée à la première surface pour engendrer plusieurs mires en réponse à un mouvement entre elles, lesdites unités de génération de mires étant disposées de façon à être adjacentes entre elles et étant configurées, respectivement, pour produire un jeu unique et identifiable de mires pour chacun des incréments de position dans ladite plage prédéterminée.

2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans chacune des unités de génération de mires, chacune des zones opaques présente une dimension ML en section transversale et les zones opaques sont espacées d'une dimension NL en section transversale, M et N étant des entiers et L étant l'un desdits incréments de position.

3. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que les incréments de position sont des incréments angulaires.

4. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des zones opaques comprend plusieurs segments de secteurs de cercle espacés angulairement (122, 126, 128, 130, 132), superposés à une surface translucide (116 ou 118) et définissant des zones translucides entre eux sous forme de plusieurs segments, espacés angulairement, de cercle dudit secteur entre lesdites zones opaques.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que les zones opaques et les zones translucides respectives des unités de génération de mires, sur chacune desdites première et seconde surfaces, sont alignées sur des lignes radiales partant d'un point central commun pour chaque surface.

6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que, sur la première surface, chacune des zones opaques présente une dimension L en section transversale et chacune des zones translucides présente une dimension NL en section transversale et, sur la seconde surface, chacune des zones opaques présente une dimension ML en section transversale et chacune des zones translucides présente une dimension L en section transversale.

7. Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que M et N ont la même valeur dans chacune des unités de génération de mires, mais les valeurs de M et N changent d'une unité de génération de mire à la suivante.

8. Générateur de mire pour donner une indication visuelle d'incréments de position, caractérisé en ce qu'il comporte une première surface (16) et une seconde surface (18) sur chacune desquelles sont formées plusieurs unités (10, 12, 14) de génération de mires, chacune des unités comprenant plusieurs zones opaques espacées (22, 24 ; 26, 28 ; 30, 32) ayant une dimension ML en section transversale, et plusieurs zones translucides (23, 25 ; 27, 29 ; 31, 33) interposées entre les zones opaques respectives et ayant chacune une dimension NL en section transversale, la seconde surface étant superposée à la première surface pour engendrer plusieurs mires en réponse à un mouvement relatif entre elles, M et N étant des entiers et L comprenant un incrément de mouvement relatif.

9. Générateur de mire selon la revendication 8, caractérisé en ce que chacune des zones opaques comprend plusieurs segments de secteurs, espacés angulairement, (122 126, 128 ; 130, 132) d'un cercle, superposés à une surface translucide (116, 118) et définissant entre eux lesdites zones translucides sous forme de plusieurs segments, espacés angulairement, de secteurs dudit cercle entre lesdites zones opaques.

10. Générateur de mire selon la revendication 9, caractérisé en ce que les zones opaques et les zones translucides respectives des unités de génération de mires sur chacune des première et seconde surfaces sont alignées sur des lignes radiales partant d'un point central commun pour chaque surface.

11. Générateur de mire selon la revendication 8, caractérisé en ce que, sur la première surface, chacune des zones opaques présente une dimension L en section transversale et chacune des zones translucides présente une dimension NL en section transversale et, sur la seconde surface, chacune des zones opaques présente une dimension ML en section transversale et chacune des zones translucides présente une dimension L en section transversale.

12. Générateur de mire selon la revendication 11, caractérisé en ce que M et N ont la même valeur dans chacune des unités de génération de mires, mais la valeur de M et N change d'une unité de génération de mire à la suivante.