Brevet FR2677857A1 — publié le 19921224

La présente invention concerne un article chaussant équipé d'un dispositif électronique lumineux clignotant et de son système d'alimentation. Cet article chaussant lumineux est essentiellement destiné et à la signalisation de nuit, pour assurer la sécurité de l'utilisateur vis à vis des autres usagers de la route, et à la surveillance des enfants le soir. Mais il peut tout simplment être considéré comme un accessoire plaisant et original. Sont surtout concernés les sportifs ( cyclistes, coureurs et marcheurs, etc...) et les enfants ( retour de l'école, promenade même accompagnée...). Le dispositif électrique bien connu utilisé pour les lampes de poche ( circuit comprenant pile, ampoule et interrupteur) n'a pas été retenu: L'autonomie d'un tel dispositif est de quelques heures, même en utilisant les piles les plus sophistiquées, et les plus chères, actuellement commercialisées, compte tenu du fait que la pile doit avoir un encombrement suffisamment faible pour être introduite dans un article chaussant. Un tel dispositif a donc de fortes chances de tomber en panne en cours d'utilisation, et ce fréquemment, ce qui rend très précaire sa fonction de signalisation. Le dispositif électronique clignotant préconisé pallie à cet inconvénient, car: 1/ l'intensité du courant nécessaire à son alimentation est très faible: de l'ordre des dizaines de milli-ampères 2/ l'extinction qui se produit lors du clignotement est réglée très précisément par un multivibrateur, par exemple à 2 dixièmes de seconde pour 0,02 secondes d'éclairement, ce qui divise par 10 l'énergie consommée. Il en résulte que la consommation du dispositif électronique selon l'invention est trés faible par rapport à la capacité (mAh) des piles utilisables vu leur encombrement. L'autonomie du dispositif préconisé peut ainsi atteindre une durée de l'ordre de 200 h. sans perte d'efficacité. Les ampoules électriques chauffent lorsqu'elles sont allumées, et cet échauffement est susceptible de détériorer l'article chaussant; dans l'invention on n'utilise pas des ampoules mais des LED (Diodes Electro-Luminescentes) qui ne s'échauffent pas, on peut donc placer les LED directement au contact de l'article chaussant ( et non dans une grande cavité ou dans un boîtier isolant), et il est inutile que l'orifice où elles sont placées débouche sur l'extérieur, ce qui permet, si l'article chaussant est réalisé dans un matériau étanche, de respecter cette étancheité: l'utilisateur peut ainsi marcher dans l'herbe mouillée sans craindre de provoquer une panne. Un composant électronique particulier, l'interrupteur sensitif IP O3, est utilisé pour provoquer à chaque pas, lors de la montée du pied, une salve de clignotements rapides, avec à l'arrêt un clignotement continu tant que le pied appuie sur la semelle: Cet interrupteur sensitif, grâce à sa course extrêmement réduite et à sa miniaturisation, n'est pas perceptible par l'utilisateur, ce qui est indispensable lors de la pratique sportive. Le clignotement par salves, inhabituel, attire particulièrement l'attention. Est également mis à la disposition de l'utilisateur un inverseur à 3 positions: une position autorise la mise en jeu de l'interrupteur sensitif: une autre correspond à un clignotement ininterrompu, indépendant de l'action de l'interrupteur sensitif, indispensable par exemple pour les cyclistes: la 3éme position correspond à l'arrêt total, par exemple pour l'utilisation de jour. L'ensemble du dispositif électronique et de son alimentation tient en une seule pièce, ce qui facilite sa pose dans une cavité prévue à cette effet dans l'article chaussant. Selon des modes particuliers de réalisation: 1 ) L'inverseur à 3 positions est suprimé, et on place en périphérie un inverseur à 2 positions à bouton poussoir avec position de maintien commandant la marche ou l'arrêt: ce bouton poussoir étant situé, dans un article chaussant en matériau souple (élastomère par exemple), à faible distance de la surface externe de l'article chaussant, peut être actionné à travers cette faible épaisseur de matériau souple. Ce procédé permet d'actionner la marche ou l'arrêt sans avoir à se déchausser, tout en respectant l'étanchéité de l'article chaussant: il permet l'éclairage à la marche et/ou indépendant de la marche, selon des modes particuliers de réalisation explicités plus loin, à l'aide de figures. 2 ) Le circuit peut être miniaturisé ( par exemple en utilisant des Composants Montés en Surface). Fig.1 : Schéma électronique de principe. Fig.2 et 3: dispositif selon l'invention: la fig.2 propose un plan d'implantation des composants sur le circuit: la fig. 3 représente une vue d'en haut et une coupe de l'article chaussant équipè du dispositif éclairant. Fig.4, 5, 6: variantes du dispositif selon l'invention, utilisant une commande marche/arrêt périphérique à bouton poussoir. En référence à la fig. 1, un circuit intégré 555 (3) monté en multivibrateur astable fournit les impulsions qui vont animer le circuit. Les temps t1 et t2 pendant lesquels les LED (1) sont respectivement allumées et éteintes sont déterminés par les valeurs R4 et R5 des résistances (4) et (5) et la capacité C du condensateur (6) selon les formules: t1 = 0,693 x R5 x C t2 = 0,693 x ( R4 + R5 ) x C La luminositè des LED (1) est déterminée par la valeur de la résistance (2) en fonction de la tension d'alimentation. Le nombre des LED (1) n'est pas limité à 2. L'inverseur (9) a 3 positions: - position de repos - position autorisant la charge du condensateur (7) lorsque l'interrupteur (10) est actionné, ce qui provoque une salve de clignotements des LED (1). - position où l'interrupteur (10) n'est plus opérationnel, le clignotement est ininterrompu. A titre d'exemple, liste des composants: (1): LED LTL 10268 (intensité lumineuse 100 cdm) ou LED H 500 (500 cdm, technologie GaAIAs/GaAs) (2): R 100 Ohms - 3 pas (3): circuit intégré ICL 7555 (4): R 220k - 3 pas (5): R 27k - 3 pas (6): condensateur tantale 1 micro-farad (7): condensateur tantale 4,7 micro-farads (8): pile IEC 4LR61 (6V), ou, montées en série, 4 piles LR O3 1,5V, ou MR 9 1,35 V ( en modifiant la valeur de la résistance (2), et du condensateur (7) , ou autre... (9): inverseur à 3 positions RTE 0300 NOS (10): interrupteur sensitif IP 03 Fig. 3: Un circuit imprimé " flex-rigide" est constitué d'une partie souple (1.1) et de deux parties rigides (1.2) et (1.3), assemblées par pression. La partie rigide (1.3) supporte l'interrupteur sensitif (10), connecté au reste du système par des fils (11) circulant dans la partie souple (1.1). L'interrupteur sensitif (10) est situé dans une zone où la pression nécessaire à sa mise en jeu s'exerce aussi bien lors de la marche que lors de la course. La partie rigide (1.2) supporte la (les) pile(s) (8), et le reste des composants électroniques dont les LED (1). L'ensemble, d'une seule piéce, est déposé dans une cavité prévue à cet effet dans l'article chaussant, A la semelle (12), transparente, au moins au niveau des LED, est superposés une premiére (13) dans laquelle est pratiquée une fenêtre (14) taillée en biseau, qui permet l'accés à la pile (8) et à l'inverseur (9). Cette fenêtre est doublée d'une mousse (15). Une semelle de propreté peut être superposée. Si on le souhaite, on peut coller la face du circuit en contact avec la semelle avec une colle non conductrice, et immerger les composants électroniques de la partie 1.2 dans du silicone souple ou dans une résine appropriée. Fig. 2: détail de la portion (1.2) de circuit imprimé. Un plan d'implantation des composants est proposè. La nomenclature est identique à celle de la figure 1. Aux bornes (16) sont reliées des électrodes assurant les contacts avec la pile dont on a figuré le contour (8). Au circuit sont fixées 2 cloisons verticales (17) formant boîtier et une cloison horizontale (18) s'adaptant à la gorge prévue à cet effet sur la pile. Fig.4,5,6 : Dans ces autre modes de rèalisation, un inverseur périphérique à bouton poussoir (19), soudé sur une portion de circuit rigide et relié au reste du système par des fils circulant dans une portion de circuit souple, commande la marche ou l'arrêt : - Fig. 4, il ne commande qu'un clignotement continu. - Fig. 5, il est associé à l'interrupteur (10), et permet ou non l'éclairage par appui du pied au sol. - Fig. 6, il est associé à l'interrupteur (10), et à un autre inverseur à 2 positions (20) ( comme lui périphérique à bouton poussoir commandé par l'extérieur, ou simplement accessible par une fenêtre pratiquée dans la première de montage), qui commande soit l'éclairage par appui du pied au sol, soit l'éclairage indépendant de l'interrupteur (10). Ces exemples de mode de réalisation illustrent un concept unique, en montrant que la taille du système et la disposition de ses éléments peuvent varier en utilisant des techniques différentes de montage des composants ( miniaturisation), des piles de volume différent, des organes de commande différents, afin d'optimiser l'adaptation du système à des articles chaussants de nature et destination diverses. R E V E N D I C A T I O N S 1/ Article chaussant lumineux caractérisé en se qe la lumiére est fournie par un dispositif électronique constitué entre autres éléments d'un circuit intégré monté en multivibrateur (3), de Diodes Electro Luminescentes (1), et pourvu d'organes (9), (19), (20), (10), selon le cas, commandantt les fonctions d'éclairage par appui du pied au sol sans extinction à plat et (ou) d'éclairage indépendant de la marche, et d'une alimentation (8) d forte capacité par rapport à sa consommation. 2/ Article chaussant lumineux selon la revendication 1 caractérisé en ce que le dispositif électronique est actionné lors de l'appui du pied sur le sol par un interrupteur sensitif miniature de faible course (10). 3/ Article chaussant lumineux selon les revendications précédentes caractérisé en ce qu'un inverseur à 3 positions (9) commande soit l'arrêt total, soit un clignotement par salves dépendant de l'interrupteur sensitif (10), soit un clignotement ininterrompu, indépendant de l'action de l'interrupteur sensitif (10), 4/ Article chaussant lumineux selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'aucun élément du dispositif électronique lumineux ni ses orpanes de commande n'est estériorisé, l'étanchéité des surfaces externes étant assurée uniquement par le choix des matériaux constituant l'article chaussant. 5/ Article chaussant lumineux selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il est actionné par un ou deux inverseurs, (19) et évntuellement (20), munis d'un bouton poussoir que l'on manoeuvre depuis l'extérieur de l'article chaussant au travers d'une faible épaisseur de matériau souple.