Brevet FR2699363A1 — publié le 19940617

SYSTEME D'ECLAIRAGE AUTONOME COMMANDE A DISTANCE ET SON UTILISATION EN GUIRELANDES Les différents systèmes de guirelandes aujourd'hui employés sont constituées d'ampoules reliées les unes aux autres par des fils électriques et montées en série. Ces systèmes présentent de nombreux inconvénients - lorsqu'une ampoule est défaillante, toute la guirelande est inutilisable car les ampoules sont montées en série. II est alors très difficile et long de détecter l'ampoule défaillante. - généralement ces guirelandes sont alimentées par les sources classiques que l'on trouve dans les habitations (110 ou 220 V) ce qui entraine la nécessité de prévoir une alimentation proche du lieu d'utilisation ou l'emploie de ralonges électriques. Dans tous les cas, ces installations posent de nombreux problèmes de sécurité (électrocution, feu,...). - nécessite des passages étanches couteux lorsque les accès aux endroits à illuminer ou à éclairer sont particulièrement difficiles comme le fond des mers, rivières ou aquariums. - limitation du nombre d'ampoules par guirelande dû au montage en série. - limitation du positionnement des ampoules sur le support (arbre, mur,...) dû à la longueur des fils et à l'espacement prédéterminé des ampoules entre elles. La présente invention conçerne une pluralité de systèmes d'éclairage autonomes pouvant remplacer avantageusement les guirelandes actuelles. Les guirelandes objet de cette invention sont composées d'éléments séparés qui ont une totale autonomie. Ces systèmes autonomes sont constitués d'une "lampe", Diode Electroluminescente à très faible consommation électrique ou tout autre type d'ampoules électriques alimentée par une batterie. Cette batterie sera intégrée au produit dans le cas où la notion de produit jettable est retenue afin de simplifier le montage et diminuer les coûts de production. La batterie, dans une configuration rechargeable sera interchangeable. Dans tous les cas de configuration, cette batterie est de taille reduite et de capacité suffisante pour une utilisation courante. La batterie est un accumulateur d'énergie chimique comme des piles au cadnium, sodium ou lithium ou un accumulateur d'énergie solaire. La "lampe", diode électroluminescente ou lampe à incandescence ou à néon est actionnée par un circuit électronique pouvant utiliser la technologie des Composants Montés en Surface (CMS) permettant de présenter un encombrement minimum. Le circuit permet de générer un signal qui prendra la forme désirée suivant l'effet désiré, clignotements différentes, génération de sons,... Cet ensemble peut présenter toutes sortes de protections électriques comme l'étanchéité aux poussières ou à l'eau (type IP 55) pour des applications sous-marines ou aquariums. Le déclenchement de ce circuit est assuré par un récepteur télécommandé par Infra-Rouge ou ultrasonic ou tout autre moyen pouvant remplir cette fonction. Dans le cas de l'utilisation d'un système Infra-Rouge, le choix de la modulation est optimisé afin d'obtenir une portée maximale et de minimiser les problèmes de déclenchement intempestifs. Tout moyen de fixation est réalisable en fonction des applications allant du simple fil de cuivre aux pastilles autocollantes ou magnétiques. Le système d'éclairage autonome est actionné au moyen d'une télécommande Infra Rouge ou ultrasonic ou tout autre moyen pouvant remplir cette fonction. Cette télécommande est composée d'une batterie, d'un générateur de signal infra-rouge ou tout autre rayonnement ou onde sonnore et si nécessaire d'un circuit électronique permettant de moduler le signal. L'ensemble de ces éléments est placé dans un boitier facilement manipulable et qui comporte un interrupteur manuel. L'utilisation d'une pluralité de systèmes d'éclairages autonomes suivant l'invention permet d'éliminer les inconvénients rencontrés lors de l'utilisation de guirelandes classiques comme décrit ci-avant et présente en plus une très grande flexibilité d'usage comme le nombre, la forme, la temporisation, la commande à distance, I'utilisation dans des milieux difficilement accessibles. Ces systèmes trouvent de nombreuses applications et en particulier où généralement des guirelandes à fils électriques sont utilisées ou lorsqu'un éclairage ou une illumination est nécessaire .Une application est l'illuminations des arbres de Noël. A titre d'exemple et pour une application où l'encombrement minimum est recherché, des points techniques spécifiques de l'invention sont décrits ci-après. L'émetteur de la télécommande Infra-Rouge produit un signal de commande non codé et modulé par un signal carré de 40KHz avec une porteuse. Cette modulation permet au récepteur de faire la différence entre l'émetteur et une autre télécommande et augmenter la portée car il est possible d'envoyer un courant plus important (100 mA) dans les LEDs Infra-Rouges lorsqu'elles ne sont pas alimentées en continu. Pour obtenir une portée de 5 mètres environ et conserver un confort de pointage suffisant (angle de pointage de 20 ) L'émetteur comporte deux LEDs LD 271. Cet émetteur est réalisé avec des composants classiques et est alimenté par une pile 9 Volt usuelle. La modulation est réalisée par un oscillateur carré utilisant des portes logiques NAND en technologie CMOS. La commande des LEDs est réalisée par un transistor bipolaire employé en interrupteur analogique. Le système d'éclairage autonome comprend un récepteur de technologie CMS (Composants Montés en Surface) et est alimenté par une pile au lithium type DURACEL(R) DL 2450 DP2. Sa tension est de 3 Volts et son autonomie de 550 mAh. Son diametre est de 25 mm et son épaisseur de 5 mm. Dans cet exemple on utilise deux piles branchées en parallèle pour obtenir une autonomie de 10 jours minimum en fonctionnement continu. La détection du signal est réalisée par une photodiode BP104 polarisée en inverse, le courant inverse de la diode étant proportionnel à l'intensité du rayonnement Infra-Rouge. Le signal est ensuite amplifié par un amplificateur à transistors. Afin de minimiser le nombre de transistors, des étages à gains élevés sont employés. Les potentiomètres CMS utilisés nécessitent un réglage avant la mise en service du dispositif. La tension en sortie est appliquée à l'entrée d'un détecteur de valeur crête, la sortie de celui-ci commande un bistable réalisé à l'aide de portes NAND en technologie CMOS. Ce circuit alternatif permet d'alimenter la LED haute luminosité avec des signaux carrés dont la fréquence est ajustable entre 1 et et 10 Hertz. A 10 Hz on obtient un effet équivalent à une source lumineuse permanente grâce à la persistance de l'image rétiniènne de l'oeil humain tout en conservant une consommation de 4 mA. Le schéma utilisé est un multivibrateur astable réalisé par deux transistors bipolaires. Cet oscillateur est de consommation très faible (4mA) et d'un encombrement minimum. L'encombrement total du système d'éclairage autonome est fonction de la disposition des piles et des circuits imprimés. Exemple n"l : L'ensemble présente un volume de 14,5 cm3 (27 X 27 X 20 mm) et comporte deux circuits imprimés CMS. Les deux piles sont positionnées l'une sur l'autre. Exemple n"2 : L'ensemble présente un volume de 12,4 cm3 (42 X 42 X 7 mm). Pour ce exemple la disposition côte à côte des piles et la géométrie retenue permet d'employer un seul circuit imprimé. REVENDICATIONS: 1.Système d'éclairage autonome comprenant une "lampe" alimentée par une batterie et possédant un circuit électronique et un récepteur déclenché par une télécommande à distance permettant sa mise en fonctionnement. 2. Système d'éclairage autonome selon la revendication 1 caractérisé en ce que la lampe est une Diode Electroluminescente ou une lampe à incandescence ou à Néon. 3. Système d'éclairage autonome selon la revendication 1 caractérisé en ce que la batterie nécessaire à l'autonomie de fonctionnement du système utilise un accumulateur d'énergie chimique comme les piles au cadnium, sodium, lithium, ou solaire. 4. Système d'éclairage autonome selon la revendication 1 caractérisé en ce que le circuit électronique donne des signaux de sortie sous forme de clignottements alternatifs, longs et courts ou alternatifs avec des fréquences variables ou des sons. 5. Système d'éclairage autonome selon la revendication 1 caratérisé en ce que le déclenchement et donc la mise en marche de la "lampe" se fasse par l'intermédiaire d'un récepteur télécommandé à distance. Le système récepteur est du type Infra-Rouge ou ultrasonic. 6. Système d'éclairage autonome selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'ensemble du dit système soit du type "jettable" ou à usage unique après détérioration d'un de ses éléments constitutifs. 7. Système d'éclairage autonome selon l'une quelconque des revendications 1 à 6 caratérisé en ce qu'ils peuvent être utilisés en association entre eux afin de former une pluralité de systèmes d'éclairages autonomes. 8. Pluralité de Systèmes d'éclairages autonomes selon la revendication 7 caratérisée en ce que cette association puisse remplacer une guirelande électrique dont l'application classique est la guirelande des sapins de Noël. 9. Système d'éclairage autonome selon les revendications 1 à 6 prises dans leur ensemble avec une protection spécifique (eau, poussières) permettant son utlisation dans des domaines particuliers comme les fonds sous-marins ou les aquariums.