Brevet FR2853752A1 — publié le 20041015

La présente invention a pour objet un dispositif de signalisation incorporé à un matériau souple qui peut provoquer le déclenchement d'une réaction électrique lors d'une action des mains d'une personne sur au moins un point ou une zone déterminée dudit matériau souple. Elle concerne, notamment, un dispositif de signalisation incorporé à des vêtements comportant au moins un point de contact de telle façon, qu'une action, par exemple une pression sur ce point de contact par les mains d'un individu, occasionne le déclenchement d'un signal sonore et/ou lumineux. Elle s'applique plus particulièrement, mais non exclusivement, à l'équipement de vêtements d'enfants à la fois dans un but ludique (créer des jeux de groupes reposant sur des chorégraphies) et dans un but pédagogique (apprendre la coordination des gestes). À ce titre, elle peut s'appliquer à la détection de l'état (boutonné déboutonné) des attaches d'une fermeture de vêtement, ainsi que des erreurs éventuelles pouvant intervenir dans l'affectation des ces attaches. Les attaches peuvent notamment comprendre des couples de boutons 30 comportant chacun un bouton mâle et un bouton femelle qui doivent s'assembler entre eux pour assurer une fermeture correcte, l'assemblage d'un bouton mâle d'un couple sur un bouton femelle d'un autre couple conduisant à une fermeture incorrecte. Dans ce cas l'invention permettra de signaler à un enfant que la fermeture est 5 correcte ou incorrecte et donc de lui apprendre par le biais d'une méthode ludique à boutonner correctement ses vêtements. D'une façon générale, on sait que pour parvenir à ces résultats on a déjà proposé des méthodes reposant sur des associations de formes ou de couleurs 10 les deux attaches d'un couple présentant une même couleur, une même forme, voire même des formes complémentaires. Toutefois, ces méthodes ne signalent pas l'état (boutonné ou déboutonné) des boutons, ni même les erreurs de boutonnage qui ont été commises. L'enfant 15 doit vérifier lui-même que le code de couleurs ou de formes a été respecté. En outre, ces solutions nécessitent des stocks de boutons importants dus à la multiplicité des formes et des couleurs des boutons présents sur un même vêtement. Cette multiplicité de formes et de couleurs complique la confection 20 du vêtement et bien souvent nuit à son esthétique. Dans ce type d'application, l'invention a donc plus particulièrement pour but d'éviter ces inconvénients tout en atteignant les objectifs précédemment exposés et ce à l'aide de moyens relativement simples, peu coûteux et 25 parfaitement adaptés à la nature (souple) du support. À cet effet, elle propose un dispositif de signalisation faisant intervenir: * une plage conductrice accessible à la main d'une personne, e au moins une ligne souple électriquement conductrice reliant ladite plage à un module électronique fixé sur le support souple, * des moyens de signalisation visuelle et/ou sonore reliés au module électronique, le module électronique comprenant des moyens permettant de détecter un contact électrique sur ladite plage électrique, et des moyens permettant d'actionner les moyens de signalisation par suite de la détection dudit contact. Le contact électrique avec la plage électrique pourra être de différentes natures. Il pourra consister en un contact direct ou indirect avec un élément conducteur électrique étranger au module électronique tel que par exemple une 10 partie du corps d'une personne (par exemple la main). Il pourra également s'agir d'un contact électrique avec un élément conducteur appartenant à un circuit électrique connecté au module électronique. Avantageusement, les lignes souples électriquement conductrices pourront 1 5 consister en des fibres textiles conductrices intégrées au vêtement et/ou en une encre conductrice appliquée au vêtement. Le module électronique pourra contenir un microcontrôleur couplé à des moyens de signalisation pouvant comprendre des sources lumineuses et/ou un 20 haut parleur. Éventuellement, ce module électronique pourra être amovible de manière à pouvoir s'ôter du vêtement, par exemple lors du lavage de ce dernier. Dans le cas o l'on veut réaliser un système de détection de l'état des attaches 25 d'une fermeture de vêtement, le dispositif selon l'invention pourra comprendre: * des moyens permettant d'assurer un contact électrique entre les attaches d'un même couple, lorsque ces attaches sont accouplées l'une à 30 l'autre, * des lignes électriquement conductrices reliant au moins l'une des attaches de chaque couple à un module électronique fixé sur le vêtement, * des moyens de signalisation visuelle et/ou sonore reliés au module électronique, le module électronique comprenant des moyens permettant de détecter le contact électrique des attaches d'un même couple, ainsi que des erreurs d'accouplement, et des moyens permettant d'actionner les moyens de signalisation en fonction de l'état des attaches et des erreurs détectées. 10 Les attaches pourront consister en des boutons-pressions métalliques dont au moins l'un des éléments est fixé sur le vêtement au contact d'une ligne électriquement conductrice. Éventuellement, ce module électronique pourra être amovible de manière à pouvoir s'ôter du vêtement, par exemple lors du lavage de ce dernier. Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, avec référence aux dessins annexés dans lesquels 20 La Figure 1 est une représentation schématique d'un circuit utilisable dans un dispositif de signalisation selon l'invention, La Figure 2 est une vue schématique d'une chemise équipée d'un 25 système selon une première variante d'exécution de l'invention; La Figure 3 est un schéma synoptique du circuit utilisé par le système illustré figure 2; La Figure 4 est une vue schématique d'une chemise équipée d'un système selon une deuxième variante d'exécution de l'invention; La Figure 5 est un schéma synoptique du circuit utilisé par le système illustré figure 4; Les figures 6 et 7 sont respectivement des vues de devant et de derrière d'une panoplie d'enfant ou d'adolescent équipée d'un dispositif selon l'invention. Tel que représenté sur la figure 1, le dispositif selon l'invention est monté sur 10 un pan de tissu ( 11) utilisable notamment pour la réalisation d'un vêtement. Il comprend au moins une plage électriquement conductrice 1 consistant par exemple en une couche d'encre conductrice. Cette plage 1 est reliée à l'oscillateur 2 d'un module électronique 3 par l'intermédiaire d'un fil souple 4 électriquement conducteur intégré au tissu, par exemple cousu sur celui-ci. L'oscillateur 2 est conçu de manière à osciller lorsqu'un objet conducteur est 20 amené au contact de la plage conductrice 1 et à passer à l'état bloqué lorsqu'un contact avec la plage conductrice 1 entraîne une variation d'impédance allant au-delà d'un seul prédéterminé (point de fonctionnement de l'oscillateur). La sortie de l'oscillateur 2 est reliée à un comparateur 5 qui délivre à 25 destination d'une bascule 6 un signal de type tout ou rien selon l'état de l'oscillateur. Cette bascule 6 qui peut consister en une bascule monostable de période autostable prédéterminée commande un générateur de signal lumineux et/ou 30 sonore 7. Dans l'exemple représenté sur les figures 2 et 3, la chemise 8 comprend, à l'avant, deux empiècements 9, 10 se fixant l'un à l'autre par l'intermédiaire de deux séries SI, S2 de boutons respectives, les boutons BI, B2, B3, Bn de l'une des deux séries SI étant de type mâle, tandis que les boutons B'1, B'2, B'3, B'n 5 de l'autre série S2, de type femelle, étant destinés à venir s'assembler aux boutons BI, B2, B3, Bn de la première série Si. Dans cet exemple, ces boutons sont de type bouton-pression et sont réalisés en une matière électriquement conductrice. 10 Chacun de ces boutons est électriquement relié, par une ligne de courant indépendante L1, L2, L3, Ln - L'l, L'2, L'3, L'n, à un module électronique de détection et de signalisation 3 électriquement autonome. Cette ligne de courant peut, par exemple, consister en un fil conducteur textile ou en un dépôt 15 d'encre conductrice imprimé sur le tissu de la chemise. Le module électronique 3 comprend un microcontrôleur MC comportant deux séries d'entrées respectives El, E2, E3 - E'l, E'2, E'3 connectées aux deux séries de boutons B1, B2, B3, ....B'1, B'2, B'3, et deux sorties dont l'une est 20 connectée à un haut parleur HP, par l'intermédiaire d'un amplificateur A, et l'autre commande l'éclairement d'une diode électroluminescente D. A cet effet, la ligne LI, L2, L3 de chacun des boutons de la première série SI est reliée à l'entrée correspondante de la première série d'entrée El, E2, E3 par 25 l'intermédiaire d'un circuit de commutation comprenant un transistor T1, T2, T3 dont l'émetteur est connecté à la base, tandis que le collecteur est relié à la masse par l'intermédiaire d'une résistance R1, R2, R3. Par ailleurs, la base de ce transistor T1, T2, T3 est reliée à la ligne L1, L2, L3. 30 Par contre, la ligne L'I, L'2, L'3, de chacun des boutons B'1, B'2, B'3 de la deuxième série S2 est directement reliée à l'entrée correspondante de la deuxième série d'entrée E'l, E'2, E'3 et à une source de tension V, par l'intermédiaire d'une résistance R4, R5, R6. Le fonctionnement de ce dispositif est alors le suivant: Lorsque les deux boutons correspondants BI, B'1 d'une même paire ne sont pas assemblés, le transistor Tl n'est pas alimenté et se trouve dans un 10 premier état STI. La tension V se trouve appliquée à l'entrée E' du microcontrôleur MC qui se trouve elle aussi à l'état STI. Lorsque les boutons BI, B'1 sont assemblés l'un à l'autre le contact électrique entre les deux lignes L1, L'1 se trouve établi. Le transistor Tl se 15 trouve alimenté de sorte que l'entrée El qui est portée au potentiel V2 du collecteur de Tl passe à l'état ST2. De même, l'entrée E'1 qui se trouve portée au potentiel V2 passe elle aussi à l'état ST2. Le microcontrôleur MC constate alors que les boutons B1 et B'1 ont été correctement assemblés. 20. Par contre, si le bouton B1 avait été assemblé avec un autre bouton, par exemple le bouton B'2, l'entrée E' demeurerait à l'état STI, tandis que l'entrée El serait amenée à l'état ST2. De même, l'entrée E'2 serait amenée à l'état ST2, tandis que l'entrée E2 se 25 trouverait à l'état STI. Dans ce cas, le microcontrôleur MC détecterait par exemple grâce à une table de vérité, une erreur dans l'assemblage des boutons et provoquerait l'émission d'un signal d'avertissement, par exemple grâce au haut parleur HP et/ou à la diode électroluminescente D. Dans l'exemple illustré sur les figures 4 et 5, chacun des boutons d'une même série S', comprend deux éléments de contact formant une paire BP1, BP'1 - BP2, BP'2 - BP3, BP'3... BPn, BP'n respectivement reliés à deux lignes de courant indépendantes LDI, LD' LD2, LD'2 - LD3, LD'3 connectées à un module électronique ME comportant un microcontrôleur MC ne comprenant qu'une seule série d'entrées ES,, ES2, ES3. Les boutons de la deuxième série S'2 comprennent au moins une plage électriquement conductrice destinée à assurer une liaison électrique entre les deux contacts des boutons correspondants de la première série lorsque les deux boutons sont assemblés l'un à l'autre. 10 Les deux lignes de courant LDI, LD'I - LD2, LD'2 - LD3, LD'3 de chaque paire sont respectivement connectées à la base et à l'émetteur d'un transistor T'1 T'2 T'3 dont le collecteur, relié à la masse, par l'intermédiaire d'une résistance est connecté à une entrée ES,, ES2, ES3 du microcontrôleur MC. 15 L' émetteur est quant à lui relié à une source de courant V. Ainsi, lorsque les boutons BPI, BP', ne sont pas assemblés, la base du transistor T'1 n'est pas polarisée et, en conséquence, le transistor T'1 de même que l'entrée ES1 se trouvent à l'état STI. Lorsque les deux boutons BP1, BP'1 20 sont assemblés, la base du transistor T'1 est polarisée et à la tension de la source S le transistor T', change d'état en entraînant un changement d'état de l'entrée ES1 qui passe à l'état ST2. Le microcontrôleur MC pourra être programmé de manière à engendrer un 25 signal visuel et/ou sonore pour indiquer par exemple que tous les boutons n'ont pas été boutonnés, étant entendu que le système détecte la position de tous les boutons comme s'il s'agissait d'un clavier. Avantageusement, un bouton mâle et un bouton femelle qui correspondent 30 auront des parties conductrices qui correspondent de sorte que si on assemble deux boutons qui ne coïncident pas, cet assemblage donnera lieu à l'émission d'un signal lumineux et/ou sonore " mauvais bouton ". Bien entendu, chaque couple de boutons destinés à s'assembler pourra 5 comprendre des moyens de détrompage spécifiques, différents de ceux des autres couples de manière à interdire toute possibilité d'assemblage d'un bouton appartenant à un couple sur un bouton appartenant à un autre couple. Comme mentionné dans les exemples précédemment décrits, les modules 10 électroniques 3, ME pourront être amovibles. Dans ce cas, ces modules devront comprendre un élément de connecteur ECI pouvant s'accoupler sur un élément de connecteur correspondant EC2 situé sur la chemise et raccordé aux lignes de courant LI, L2, L3, L'I, L'2, L'3, LDI, LD'I - LD2, LD'2 LD3, LD'3. Telle que représentée sur les figures 6 et 7, la panoplie d'enfant ou d'adolescent 12 comprend, un pantalon 13, un gilet 14, des manches 15 et des mitaines 16. L'ensemble de ces pièces étant liées entre elles afin de permettre le passage de fils conducteurs. Un boîtier 17 contenant des piles et un circuit électronique par exemple du type de celui représenté à la figure 1 est fixé à la ceinture de la panoplie 12. Des plages conductrices (ici des points de contact) A-A', B-B', C-C', DD', EE', F-F', G-G' sont disposés respectivement au niveau des épaules, du haut du 25 torse, des avant-bras, des mains, des cuisses, des genoux, du postérieur. Chacune de ces plages conductrices est reliée au circuit électronique du boîtier 17 par au moins un fil conducteur. La mise en marche du dispositif s'effectue par pression sur un simple bouton (non représenté) de commande d'alimentation du circuit électronique du boîtier 17. Grâce à ces dispositions, un enfant muni d'une panoplie 12 peut en suivant une gestuelle ou une chorégraphie, engendrer des sons tels que des effets sonores, des sons de voix chantées et des courtes plages musicales (par exemple empruntés au style musical d'artistes connus) au rythme de la gestuelle ou de la chorégraphie. L'enfant peut notamment danser sur les morceaux de musique de ses artistes préférés tout en produisant, par simple pression sur les susdites plages conductrices, des sons qui rythment et s'intègrent auxdits morceaux de musique. L'enfant peut de cette façon, créer ses propres chorégraphies ou 15 imiter celles de ses artistes préférées. Une pression sur certaines plages conductrices peut également générer des flashs luminescents. La panoplie 12 pourra également comprendre deux panaches de filaments conducteurs 18 fixés sur le pantalon 13 au niveau de la ceinture. Les filaments 18, lorsqu'ils viennent au contact des plages conductrices G et G' provoquent la fermeture d'un circuit électrique prévu dans le boîtier 17. 25 Cette fermeture détectée par le circuit électronique provoque l'émission d'un signal sonore et/ou lumineux. Selon une autre application de l'invention, le dispositif selon l'invention peut 30 être monté sur une veste comprenant un plage conductrice, du type de celle représentée sur les figures 6 et 7, sur sa face avant et sur sa face arrière. - il Un boîtier contenant des piles et un circuit électronique par exemple du type de celui représenté à la figure 1 est fixé à la veste. Chacune des susdites plages conductrices est reliée au susdit boîtier par des fils conducteurs. Des enfants munis de cette veste peuvent, par exemple, jouer à un jeu qui comprendrait les étapes suivantes 10 - la désignation d'un joueur, - la tentative pour ce joueur, pendant une période d'environ trois minutes, de garder en mémoire la couleur et le type des vestes portées par chaque enfant ainsi que le son associé à chacune de ces vestes, - le bandage, à l'aide d'un foulard, des yeux du joueur désigné en début de partie, - la tentative pour le joueur désigné d'attraper un autre joueur dans un espace délimité au début de la partie, - l'appui sur les plages conductrices de la veste qui va produire un son 20 qui lui est spécifique, - la tentative de reconnaissance de celui qui a été attrapé, - dans l'hypothèse o le joueur désigné reconnaît le porteur de la veste, la tentative de réponse à une question émise par la veste à la suite d'un nouveau contact avec les susdites plages conductrices, - dans l'hypothèse o le joueur désigné répond correctement à cette question, l'indication de la couleur de la veste du joueur attrapé et le rappel du nom de ce joueur. Si le joueur désigné parvient à saisir un autre joueur et à répondre 30 correctement à toutes ces questions, il pourra enlever le foulard qui lui bande les yeux et le transmettre au joueur attrapé. - 12 Ce jeu, tout en restant ludique, permet ainsi de faire travailler la mémoire: l'enfant doit se souvenir de la couleur et du son associés à chaque veste. Néanmoins il peut également présenter un caractère éducatif: la question émise par la veste peut consister par exemple, en une opération arithmétique. - 13 Revendications 1. Dispositif de signalisation monté sur un support réalisé en un matériau souple, caractérisé en ce qu'il comprend: - une plage électriquement conductrice accessible à la main d'une personne, - au moins une ligne souple électriquement conductrice reliant ladite plage à un module électronique fixé sur le support, - des moyens de signalisation visuelle et/ou sonore reliés à un module 10 électronique, le module électronique comprend des moyens permettant de détecter un contact électrique sur ladite plage électrique, et des moyens permettant d'actionner les moyens de signalisation lors dudit contact. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plage électriquement conductrice et/ou la ligne souple est incorporé ou support. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support est réalisé au moins partiellement en tissu. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit support consiste en une panoplie d'enfant ou d'adolescent (12). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la panoplie d'enfant ou d'adolescent (12) comprend un pantalon (13), un gilet (14), des manches (15) et des mitaines (16), l'ensemble de ces pièces étant liées entre elles afin de permettre le passage des fils 30 conducteurs. 14 6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le module électronique comprend un boîtier (17) contenant des piles et un circuit électronique, ce boîtier étant fixé à la ceinture de la panoplie (12). 7. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que des plages conductrices A-A', B-B', C-C', D-D', E-E', Ff, G-G' sont disposés respectivement au niveau des épaules, du haut du torse, des avant-bras, des mains, des cuisses, des genoux, du postérieur, chacune de 10 ces plages conductrices étant reliées au circuit électronique du boîtier(17) par au moins un fil conducteur. 8. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que la panoplie d'enfant (12) comprend au moins un panache 15 de filaments conducteurs (18) fixés sur le pantalon (13) au niveau de la ceinture. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les filaments conducteurs du panache (18) sont 20 électriquement connectés avec le module électronique de manière à ce que le contact des filaments (18) avec des plages conductrices déterminées provoquent la fermeture d'un circuit électrique prévu dans le boîtier (17) et engendre l'émission d'un signal sonore et/ou lumineux. 10. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens permettant de détecter un contact électrique sur ladite plage électrique comprennent des moyens aptes à détecter une variation d'impédance engendrée par ledit contact. - 11. Dispositif selon la revendication 1, destiné à détecter l'état des attaches (BI,.. .Bn-B', ... B'n) d'une fermeture de vêtement ainsi que des erreurs éventuelles pouvant intervenir dans l'affectation de ces attaches, caractérisé en ce qu'il comprend: - des moyens permettant d'assurer un contact électrique entre les attaches (BI, B'1 - B2, B'2 - Bn... B'n) d'un même couple, lorsque ces attaches sont accouplées l'une à l'autre, - des lignes (LI, L'1... Ln, L'n) électriquement conductrices reliant au moins l'une des attaches de chaque couple à un module électronique (4) fixé sur le 10 vêtement, - des moyens de signalisation visuelle et/ou sonore (HP, D) reliés au module électronique (3), le module électronique (3) comprenant des moyens permettant de détecter le contact électrique des attaches (B1, B'1... B2, B'2) d'un même couple, 15 ainsi que des erreurs d'accouplement et des moyens permettant d'actionner les moyens de signalisation (HP, D) en fonction de l'état des attaches et des erreurs détectées. 12. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les susdites lignes conductrices (LI, L', ... Ln, L'n) consistent en des fibres textiles conductrices intégrées à un vêtement. 13. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les lignes conductrices (LI, L'1... Ln, L'n) consistent en 25 une encre conductrice appliquée à un vêtement. 14. Dispositif selon la revendication 1 1, caractérisé en ce que les susdites attaches (BI, B'1... Bn, B'n) consistent en des boutons-pression métalliques dont au moins l'un des éléments est fixé sur 30 un vêtement au contact d'une ligne conductrice (LI, L', ... Ln, L'n). - 16 15. Dispositif selon l'une des revendications 1 1 et 13, caractérisé en ce que le module électronique (3) comprend deux séries d'entrées respectivement connectées aux deux séries d'attaches (BI, ... Bn B', ... B'n) et des moyens aptes à détecter un changement d'état électrique desdites attaches (BI, ... Bn - B'1... B'n). 16. Dispositif selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce que chacune des attaches (BP1, ... BPn) d'une première série (S' ) comprend deux éléments de contact, tandis que les attaches (BF1, ... 10 BP'n) d'une seconde série (S'2) comprennent au moins une plage électriquement conductrice destinée à assurer une liaison électrique entre les deux contacts des attaches correspondantes (BP1... BPn) de la première série (S'1) lorsque les deux attaches (BPI, BP'1) sont assemblées l'une à l'autre. 17. Dispositif selon la revendication 16, caractérisé en ce que les deux contacts de chacune des attaches (BPI,... BPn) de la première série sont reliées à deux entrées respectives du module électronique (ME) par l'intermédiaire de deux lignes de courant indépendantes (LDI, LD' ...). 18. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le susdit module électronique (3, ME) est amovible et comprend un élément de connecteur (ECI)pouvant s'accoupler sur un élément de connecteur correspondant (EC2) fixé à un vêtement et raccordé aux lignes 25 de courant (LI... Ln - L', ... L'n - LD1...LD3, LD'I...LD'3). 19. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le susdit module électronique commande une source lumineuse et/ou sonore (D, HP).