Brevet FR2692749A1 — publié le 19931224

Circuit électronique de commande de feuille électroluminescente pour dispositif de signalisation et de balisage La présente invention concerne un circuit électronique de commande de feuille ou plaque électroluminescente principalement destiné à être mis en oeuvre dans des dispositifs de signalisation ou de balisage par exemple aéroportuaire. Dans les dispositifs actuels de signalisation, notamment routier, il est recherché avant tout une luminosité maximale afin de remplir au mieux la fonction de signalisation qui leur est dévolue. Au contraire, pour des applications de balisage, les dispositifs peuvent être simplement équipés d'éléments radioluminescents de faible intensité. Cette recherche d'une luminosité maximale comme la présence d'éléments radioactifs ne sont pas adaptées à certaines applications de balisage, comme le balisage mobile dans lequel les balises sont abandonnées sur place et sur lesquelles, de par leur nécessaire autonomie, un éclairage intensif, consommateur d'énergie électrique, ne peut être envisagé. Un but de la présente invention est de réaliser un dispositif mobile de signalisation et de balisage, à faible consommation, et ne mettant pas en oeuvre d'éléments radioactifs. Un autre but de l'invention est de rendre ce dispositif autonome et de lui conférer une compacité maximale. Ces buts sont atteints par un circuit de commande de feuille électroluminescente pour dispositif autonome de signalisation et de balisage comportant au moins une feuille électroluminescente placée dans le secondaire d'un transformateur élévateur de tension dont la tension primaire dépend de la tension délivrée par un transistor de commande en série avec le primaire du transformateur et commandé par la sortie d'un convertisseur continu/alternatif recevant une tension continue d'une batterie. En outre, la réception de la tension continue délivrée par la batterie dépend de l'état d'un contacteur à commande magnétique et la délivrance au transistor de commande du signal alternatif issu du convertisseur continu/alternatif, de l'état d'un système crépusculaire. Lorsque l'intensité lumineuse éclairant le dispositif est supérieure à une valeur prédéterminée, le système crépusculaire est placé dans un premier état qui interdit toute commande de la feuille électroluminescente quel que soit l'état du contacteur. Lorsque l'intensité lumineuse éclairant le dispositif est inférieure à la valeur prédéterminée, le système crépusculaire est placé dans un second état dans lequel la commande de la feuille électroluminescente peut être réalisée à partir du convertisseur continu/alternatif si le contacteur est dans un premier état permettant l'alimentation de ce convertisseur à partir de la batterie. La structure de l'invention permet de réaliser un dispositif de balisage réglable dans un faible volume tout en présentant une très faible consommation. La mise en service magnétique et le système crépusculaire limitent fortement la consommation du dispositif et lui assurent ainsi une grande autonomie. La variation de puissance lumineuse de la feuille électroluminescente est réalisée par un potentiomètre reliant la sortie du convertisseur continu/alternatif à la base du transistor de commande et saturant plus ou moins ce transistor. Cette structure minimale bâtie autour d'un transformateur élévateur de tension permet un fonctionnement autonome à partir d'une simple batterie. Avantageusement, le système crépusculaire comporte deux transistors formant un montage darlington dont l'émetteur est relié à la batterie, le collecteur au convertisseur continu/alternatif et la base à un potentiel de masse au travers d'une résistance de polarisation, un phototransistor étant disposé entre cet émetteur et ce collecteur et permettant le passage du système crépusculaire du premier au second état et inversement. L'utilisation d'un montage darlington permet d'améliorer la sensibilité du dispositif et d'assurer sa commande sous de faibles courants. Selon un mode particulier de réalisation, le convertisseur continu/ alternatif comporte un premier oscillateur dont la sortie commande le transistor de commande et dont l'alimentation est assurée par la sortie d'un second oscillateur alimenté à partir de la batterie, de telle sorte que l'intensité lumineuse émise par la feuille électroluminescente varie comme la fréquence propre du second oscillateur. Par cette configuration, il est possible d'obtenir simplement une balise clignotante. Le circuit de commande selon l'invention est particulièrement adapté à la réalisation d'une balise lumineuse autonome mobile constituée d'un boîtier étanche de forme parallélépipédique ayant une face avant comprenant la feuille électroluminescente et le phototransistor et une face arrière munie d'une ouverture pour recevoir une attache dans laquelle est fixé un élément magnétique destiné à coopérer avec l'interrupteur du contacteur. De même, ce circuit est adapté à la réalisation d'un bâton lumineux comportant un manche prolongé par un tube à l'intérieur duquel sont disposées, selon une configuration triangulaire, trois feuilles électroluminescentes assurant ainsi une vision homogène sur 360 de la surface lumineuse formée par ces feuilles. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite à titre non limitatif et en référence aux dessins sur lesquels: - la figure 1 montre un premier exemple de réalisation du circuit de commande selon l'invention plus particulièrement destiné à l'alimentation d'une balise mobile, - la figure 2 montre une variante du schéma de la figure 1 destinée à permettre une alimentation clignotante de la balise mobile, - la figure 3 montre un second exemple de réalisation du circuit de commande selon l'invention destiné à l'alimentation d'un bâton lumineux, - la figure 4 représente une balise mobile dans laquelle le circuit de commande selon l'invention est mis en oeuvre, - la figure 5 est une vue arrière de la balise mobile de la figure 4, - la figure 6 montre le support de la balise mobile de la figure 4 associé à un dispositif de mise en service magnétique de cette balise, - la figure 7 représente un bâton lumineux dans lequel le circuit de commande selon l'invention est mis en oeuvre, et - la figure 8 est une vue selon le plan VIII-VIII de la figure 7. La figure 1 montre un premier exemple de réalisation d'un circuit de commande d'une feuille ou plaque électroluminescente 1 d'un dispositif de signalisation et de balisage mobile. Afin de garantir la mobilité du dispositif, celui-ci est alimenté par une batterie 2, qui peut par exemple consister en une simple pile au lithium de 3,5 V. Un contacteur 3 à commande magnétique comportant un interrupteur 3a commandé par un élément magnétique tel que par exemple un aimant permanent 3b permet la mise sous tension du circuit de commande. Le circuit de commande comporte un multivibrateur 4 dont la fréquence est déterminée par une résistance 41 et un condensateur 42. Avantageusement, le multivibrateur 4 peut être réalisé par un circuit intégré du type 4047 de chez Texas-Instrument. Le signal de sortie de ce multivibrateur 4 commande la base d'un transistor du type PNP 5 au travers d'une résistance 6 et d'un potentiomètre 7. L'émetteur du transistor 5 est relié à un potentiel de masse et son col-lecteur à une borne du primaire d'un transformateur élévateur de tension 8, l'autre borne étant reliée au contacteur 3. Au secondaire du transformateur 8 est reliée la plaque électroluminescente 1. L'alimentation du multivibrateur 4 est réalisée au travers d'un montage darlington 9 constitué de deux transistors 90 et 91 du type NPN, l'émetteur du premier transistor 90 étant relié au contacteur 3 et la base du second transistor 91 étant reliée à un potentiel de masse au travers d'une résistance de polarisation 10. Un phototransistor 11 est placé en parallèle sur ce darlington entre l'émetteur du premier transistor et la base du second. On va maintenant décrire le fonctionnement de ce circuit de commande. Lorsque la tête magnétique 3b vient en contact avec l'interrupteur 3a, celui-ci est placé dans un premier état mettant sous tension le circuit de commande, c'est-à-dire le reliant à la batterie 2. Dans le cas où la lumière ambiante est suffisante, le phototransistor 11 (dans un premier état) bloque le montage darlington 9 et interdit donc le fonctionnement du multivibrateur 4 qui n'est alors pas alimenté. Dans le cas contraire, la lumière étant insuffisante, le phototransistor 11 (dans un second état) est lui même bloqué et le multivibrateur se retrouve alimenté par la batterie 2 au travers du contacteur 3 et du premier transistor 90. Il peut alors osciller sur sa fréquence propre déterminée par les valeurs de la résistance 41 et du condensateur 42. Compte tenu des caractéristiques du transformateur utilisé, une fréquence d'oscillation de 200 Hz sera recherchée de préférence. Un réglage de la puissance lumineuse de la feuille électroluminescente est obtenu en faisant varier la tension du primaire du transformateur à partir de la plus ou moins grande saturation du transistor de commande 5 obtenue par le réglage du potentiomètre 7. Au secondaire, il est ainsi possible d'obtenir une tension comprise entre 50 et 115 V à partir d'une tension primaire de 4,5 V. La simplicité des composants mise en oeuvre et la structure minimale ainsi obtenue permettent d'aboutir à un circuit de commande particulièrement adapté à une utilisation au niveau d'une balise autonome et mobile pour laquelle ces éléments sont essentiels. La figure 2 est une variante de réalisation dans laquelle il est recherché une signalisation par intermittence. Pour cela, le multivibrateur 4 est remplacé par deux oscillateurs 17 et 27 du type 555 par exemple : un premier oscillateur 17 dont la fréquence d'oscillation est réglée par un condensateur 171 et deux résistances 172 et 173 et un second oscillateur 27 dont la fréquence est réglée par un condensateur 271 et deux résistances 272 et 273. Des condensateurs de découplage 174 et 274 peuvent être disposés sur les potentiels de masse, les autres éléments composant ce circuit étant identiques aux précédents. La sortie du premier oscillateur 17 commande le transistor de commande 5 au travers de la résistance 6 et du potentiomètre de réglage de la luminosité 7 et son alimentation est réalisée au travers du second oscillateur 27 à la sortie duquel elle est reliée. Ainsi, en réglant par exemple ce second oscillateur à une fréquence de 0,5 Hz, il est possible de bloquer par intermittence le premier oscillateur et donc de réaliser une fonction de clignotement, lorsque la lumière ambiante est suffisante pour désactiver le phototransistor 11, et donc mettre en route le circuit de commande de la feuille électroluminescente 1. Le phototransistor 11 et le montage darlington 9 constituent un système automatique crépusculaire particulièrement simple qui permet le passage du circuit de commande d'un premier état de veille dans lequel ce phototransistor est saturé, la batterie n'alimentant que ce dernier, à un second état de fonctionnement dans lequel le phototransistor est bloqué, la batterie alimentant alors l'ensemble du circuit de commande. La consommation du dispositif est réduite, celui-ci cessant de fonctionner lorsque la lumière devient trop importante, et donc sa longévité accrue. La présence d'une feuille électroluminescente en lieu et place des habituels éléments radioluminescents autorise l'abandon de tels dispositifs sur leur lieu de fonctionnement, sans menace réelle pour l'environnement ou les personnes. La figure 3 est un second exemple de réalisation dans lequel le circuit de commande permet l'activation de trois feuilles électroluminescentes la, lb et îc. La batterie 2 mise en oeuvre devra fournir une puissance plus importante que la précédente, aussi une batterie du type NICD de 9,6 V ou bien encore deux piles au lithium de 3,5 V par exemple seront ici nécessaires. Dans cette configuration, qui ne comporte pas de système crépusculaire, l'oscillateur 17 dont la fréquence d'oscillation est réglée par le condensateur 171 et les résistances 172 et 173 est alimenté directement à partir de la batterie 2 au travers du contacteur 3. Comme précédemment, la sortie de l'oscillateur commande la base du transistor de commande 5 par l'intermédiaire de la résistance 6 et du potentiomètre 7.L'émetteur du transistor 5 est relié à la batterie 2 au travers du contacteur 3 et son collecteur est relié à une borne du primaire du transformateur 8, l'autre borne étant mise à un potentiel de masse. Les trois feuilles électroluminescentes la, lb et lc sont disposées en parallèle sur le secondaire du transformateur 8. Deux plots de sortie 12 sont en outre disponibles aux bornes de la batterie 2 pour permettre une connexion éventuelle à un chargeur de batterie externe. La mise en route du circuit de commande est assurée dans cette configuration par l'action sur le contacteur 3 qui le fait passer d'un second état de repos à un premier état de fonctionnement. Il n'existe pas à ce niveau d'état de veille et la puissance lumineuse est comme précédemment réglée par le potentiomètre 9. Il va maintenant être décrit deux dispositifs spécialement destinés à recevoir le circuit de commande selon l'invention. Le dispositif des figures 4 et 5 est une balise mobile autonome destinée à la signalisation lumineuse de nuit dans le cadre d'applications aéroportuaires ou routières. La balise comporte un boîtier étanche 50 de forme parallélépipédique dont une face 51 est munie d'une feuille électroluminescente 1 et d'un photo-transistor 11. Cette feuille est recouverte d'une plaque transparente 53, de la dimension de la face avant 51 du boîtier, maintenue par des charnières verticales 54 et horizontales 55 entre lesquelles elle peut être glissée. Une face arrière 52 du boîtier 50 comporte une ouverture 56 et une bande magnétique 57 destinées à permettre l'accrochage de cette balise et sa mise dans un état de veille. La figure 6 montre le dispositif de fixation de la balise autonome. Celui-ci est constitué simplement d'une plaque métallique 58 traversée par une attache 59 en forme de clou et fixée à celle-ci. Une première extrémité 60 de cette attache est destinée à être enfoncée dans un support quelconque pour maintenir la balise en position alors qu'une seconde extrémité 61 munie d'un élément magné-tique, par exemple un aimant permanent 3b, sert à la mise en route du circuit de commande de la feuille électroluminescente 1. Celle-ci est réalisée par l'introduction de la tête 61 de l'attache 59 au travers de l'ouverture 56 du boîtier 50, laquelle provoque, par la coopération de l'aimant 3b avec l'interrupteur 3a, la fermeture du contacteur 3 et donc la mise dans un état de veille du circuit de commande inclus dans le boîtier 50.L'action du système crépusculaire avec son phototransistor placé en face avant 51 du boîtier autorisera ensuite l'illumination de la feuille électroluminescente 1 lorsque l'éclairement sera devenu de très faible intensité. La plaque transparente 53 assure une protection de la feuille 1 mais peut également servir de cache pour faire apparaître des inscriptions lumineuses comme une lettre de l'alphabet par exemple (en fait tout caractère ou symbole). Pour une balise comportant une feuille de 300 mm2, le réglage de l'intensité lumineuse est effectué de telle façon que l'on puisse à l'oeil nu distinguer sans difficulté une lettre à une distance de 20 m, la visibilité de la balise seule (plaque totalement transparente) pouvant aller jusqu'à 300 m. De tels dispositifs étant destinés notamment à des applications aéroportuaires, on veillera dans ce cas à ne pas rechercher une intensité maximale pour ne pas provoquer un éblouissement d'utilisateurs éventuels de lunettes intensificatrices de lumière. Dans ces conditions, on peut constater que l'autonomie de ce dispositif s'établit entre 2 800 h en été et 4200 h en hiver, dans des conditions atmosphériques normales. Le dispositif des figures 7 et 8 est un bâton lumineux destiné également à recevoir un circuit de commande selon l'invention et dont la mise en oeuvre est souhaitée dans le cadre d'applications tant routières qu'aéroportuaires. Ce bâton comporte un manche 80 prolongé par un tube cylindrique transparent 81 dans lequel sont montées trois feuilles électroluminescentes la, lb et îc jointives et formant une section triangulaire (figure 8). Avantageusement, ces trois feuilles peuvent provoquer un éclairement selon trois couleurs distinctes par exemple blanche, verte ou rouge. Le manche 80 comporte une extrémité 82 amovible pour permettre l'insertion du circuit de commande et un anneau 83 pour le passage d'une liaison mobile, un lacet par exemple. Un contacteur 3 à glissière est placé sur ce manche, et deux bornes 12 de charge placées de part et d'autre du manche permettent une recharge de la batterie 2 sans démontage. Un potentiomètre 7 ou sélecteur rotatif placé en bout du tube 81 réalisé de préférence en polycarbonate cristal, permet de régler la puissance lumineuse. Le dispositif ainsi obtenu présente une grande autonomie et assure un éclairement uniforme sur 360'. Le circuit de commande mis en oeuvre, correspondant par exemple au second exemple de réalisation décrit plus avant, est particulièrement simple et permet de par sa structure minimale un encombrement réduit indispensable pour une telle réalisation. REVENDICATIONS 1. Circuit de commande de feuille électroluminescente pour dispositif autonome de signalisation et de balisage, caractérisé en ce qu'au moins une feuille électroluminescente (1, la, lb, 1c) est placée dans le secondaire d'un transformateur élévateur de tension (8) dont la tension primaire dépend de la tension délivrée par un transistor de commande (5) en série avec le primaire du transformateur et commandé par la sortie d'un convertisseur continu/alternatif (4, 17, 27) recevant une tension continue d'une batterie (2). 2. Circuit de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que la réception de la-tension continue délivrée par la batterie (2) dépend de l'état d'un contacteur à commande magnétique (3) et la délivrance au transistor de commande (5) du signal alternatif issu du convertisseur continu/alternatif (4,17,27), de l'état d'un système crépusculaire (9, 11). 3. Circuit de commande selon la revendication 2, caractérisé en ce que, lorsque l'intensité lumineuse éclairant le dispositif est supérieure à une valeur pré-déterminée, le système crépusculaire (9, 11) est placé dans un premier état qui interdit toute commande de la feuille électroluminescente (1,la,lb,lc) quel que soit l'état du contacteur (3). 4. Circuit de commande selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que, lorsque l'intensité lumineuse éclairant le dispositif est inférieure à la valeur prédéterminée, le système crépusculaire (9, 11) est placé dans un second état dans lequel la commande de la feuille électroluminescente (l,la,lb,lc) peut être réalisée à partir du convertisseur continu/alternatif (4, 17, 27) si le contacteur (3) est dans un premier état permettant l'alimentation de ce convertisseur à partir de la batterie (2). 5. Circuit de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, lorsque le contacteur (3) est placé dans un second état, le convertisseur continu/alternatif (4,17,27) n'est plus alimenté et le dispositif se trouve hors d'état de fonctionner quel que soit l'état du système crépusculaire (9, 11). 6. Circuit de commande selon la revendication 5, caractérisé en ce que la variation de puissance lumineuse de la feuille électroluminescente (1,la,lb,lc) est réalisée par un potentiomètre (7) reliant la sortie du convertisseur continu/alternatif (4, 17, 27) à la base du transistor de commande (5) et saturant plus ou moins ce transistor. 7. Circuit de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le système crépusculaire (9, 11) comporte deux transistors (90, 91) formant un montage darlington (9) dont l'émetteur est relié à la batterie (2), le collecteur au convertisseur continu/alternatif (4, 17, 27) et la base à un potentiel de masse au travers d'une résistance de polarisation (10), un phototransistor (11) étant disposé entre cet émetteur et ce collecteur et permettant le passage du système crépusculaire du premier au second état et inversement. 8. Circuit de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le convertisseur continu/alternatif comporte un premier oscillateur (17) dont la sortie commande le transistor de commande (5) et dont l'alimentation est assurée par la sortie d'un second oscillateur (27) alimenté à partir de la batterie (2), de telle sorte que l'intensité lumineuse émise par la feuille électroluminescente varie comme la fréquence propre du second oscillateur. 9. Bâton lumineux autonome mobile comportant un circuit de commande selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 monté dans un manche (80) prolongé par un tube (81) à l'intérieur duquel sont disposées, selon une configuration triangulaire, trois feuilles électroluminescentes (la, lb, 1c) assurant ainsi une vision homogène sur 360 de la surface lumineuse formée par ces feuilles. 10. Balise lumineuse autonome mobile comportant un circuit de commande selon l'une quelconque des revendications 2 à 8 et muni en outre d'un boîtier étanche (50) de forme parallélépipédique ayant une face avant (51) comprenant la feuille électroluminescente (1) et le phototransistor (11) et une face arrière (52) munie d'une ouverture (56) pour recevoir une attache (59) dans laquelle est fixé un élément magnétique (3b) destiné à coopérer avec l'interrupteur (3a) du contacteur (3). 11. Balise lumineuse selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comporte en outre une plaque transparente (53) maintenue devant la face avant (51) par des charnières (54, 55) et pouvant recevoir une inscription sous la forme d'un caractère ou d'un symbole.