Brevet FR2864310A1 — publié le 20050624

Dispositif à surface déformable La présente invention concerne un dispositif comportant une surface déformable. Dans le domaine du mobilier d'habitation ou professionnel ou du mobilier urbain, par exemple, des systèmes présentant des possibilités de transformation sont connus. On peut citer notamment les parois coulissantes, les meubles formés de modules à assembler. Ces systèmes ont comme point commun de nécessiter des manipulations d'un opérateur. Ces manipulations peuvent être longues à réaliser. Le but d'une telle transformation est, de manière générale, d'adapter le système aux besoins des utilisateurs. Cependant, il n'existe pas de système transformable qui permette une adaptation instantanée ou quasiinstantanée. D'autre part, on connaît les coussins gonflables de sécurité dans le domaine de la sécurité automobile. Un tel système comporte un générateur de gaz connecté à une bourse inflammable. Dans le cas d'un choc suffisamment fort, un capteur active le détonateur 25 et la bourse se gonfle. Pour absorber le choc de l'impact du corps la bourse se dégonfle en étant comprimée, libérant ainsi un peu de fumée à l'intérieur de la voiture. La séquence du gonflage et dégonflage dure un dixième de secondes. Le changement d'état d'un coussin de sécurité est instantané. Cependant, ce changement est unique et irréversible. La présente invention a pour but de résoudre les inconvénients de la technique antérieure en fournissant un dispositif à surface déformable et un procédé de commande de ce dispositif qui permettent des changements d'état à la fois rapides et réversibles de la surface déformable. A cette fin, l'invention propose un dispositif à surface déformable, caractérisé en ce qu'il comporte: - une première paroi non déformable, une poche gonflable fixée à la première paroi, la déformation de la poche gonflable étant élastique et réversible, - une valve d'entrée de fluide dans la poche gonflable et une valve de sortie de fluide de la poche gonflable, - un moteur pour alimenter la valve d'entrée en fluide, - une unité de commande d'ouverture et fermeture des valves d'entrée et de sortie, adaptée à gonfler et dégonfler la poche gonflable. Grâce à l'invention, les changements d'état de la surface déformable sont à la fois rapides et réversibles. Ces changements ne nécessitent pas de manipulation humaine de la surface déformable proprement dite. Suivant les applications, les changements sont préprogrammés ou au contraire établis en fonction de l'environnement de la surface déformable. II est à noter que les états possibles ne sont pas uniquement binaires, de type gonflé et dégonflé, mais que tous les états intermédiaires sont possibles. Selon une caractéristique préférée, le dispositif comporte en outre une seconde paroi déformable, fixée à la première paroi, la déformation de la seconde paroi étant élastique et réversible, la poche gonflage étant interposée entre la première et la seconde paroi. Ainsi, la seconde paroi suit les déformations de la poche gonflable. Selon une caractéristique préférée, l'unité de commande est reliée à une seconde unité de commande distante via un réseau de communication. Ainsi, la commande de la surface déformable peut être réalisée à distance. Selon une caractéristique préférée, l'unité de commande est adaptée à 30 gonfler et dégonfler la poche gonflable en fonction d'au moins un signal de référence. Les déformations de la surface dépendent du signal de référence. Selon une caractéristique préférée, le dispositif comporte au moins un capteur relié à l'unité de commande. Ainsi, il est possible de prendre en compte un signal produit par ce capteur comme signal de référence. II y a alors interaction entre la surface 5 déformable et son environnement. Ce signal de référence peut être de nature très variée. L'invention concerne aussi un procédé de commande de la déformation d'une surface déformable, caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de: analyse d'au moins un signal de référence, - détermination de déformations en fonction du résultat de l'analyse précédente, - commande de la déformation de la surface en fonction des déformations déterminées. Le procédé est mis en oeuvre dans l'unité de commande et présente des avantages analogues à ceux du dispositif. D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de modes de réalisation préférés décrits en référence aux figures dans lesquelles: - la figure 1 représente un premier mode de réalisation de dispositif selon l'invention, - la figure 2 représente un second mode de réalisation de dispositif selon l'invention, - la figure 3 représente une variante de réalisation de dispositif selon 25 l'invention - la figure 4 représente un procédé de commande selon l'invention, - la figure 5 représente un troisième mode de réalisation de dispositif selon l'invention. Selon un mode de réalisation de l'invention représenté à la figure 1, le dispositif comporte une première paroi 1 non déformable, qui sert de support à l'ensemble du dispositif. Une poche gonflable 2 est fixée à la première paroi 1. La poche gonflable a une forme et des dimensions déterminées qui dépendent de l'usage du dispositif. Plusieurs poches gonflables peuvent être juxtaposées sur la paroi 1. Dans la suite, on considère le cas où une unique poche 2 est présente dans le dispositif. La poche 2 est réalisée en un matériau étanche à un fluide, par exemple 10 de l'air, ou un liquide, ou un produit moussant. Dans tous les cas, la déformation de la poche gonflable étant élastique et réversible. La poche gonflable 2 est équipée d'une valve 3 d'entrée de fluide et d'une valve 4 de sortie de fluide. Un moteur 5 alimente la valve 3 d'entrée en fluide. Le fonctionnement du moteur 5 est classique. Une seconde paroi 6 est fixée à la première paroi 1. La paroi 6 est souple et déformable. Sa déformation est élastique et réversible. Elle est par exemple réalisée en latex. Elle recouvre la poche gonflable 2. Elle peut recouvrir plusieurs poches gonflables juxtaposées. Une unité 7 de commande d'ouverture et fermeture des valves d'entrée et de sortie est adaptée à gonfler et dégonfler la poche gonflable 2. L'unité de commande 7 est un ordinateur dit local, puisqu'il est situé à proximité des organes à commander. La liaison entre l'unité 7 et les valves 3 et 4 est filaire ou sans fil. Le volume de la poche gonflable 2 est contrôlé par les paramètres suivants: - le flux de fluide fourni à la valve d'entrée de la poche, les temps d'ouverture et de fermeture de chaque valve, - le degré d'ouverture de chaque valve. Ainsi, tous les degrés de remplissage sont possibles, entre un état vide et un état plein. En référence à la figure 2, l'unité de commande locale 7 est reliée à une seconde unité de commande 8 qui, contrairement à la première, est distante. Les deux unités de commande communiquent via un réseau de communication. L'unité de commande locale 7 permet d'assurer la qualité des déformations. L'unité de commande distante 8 permet de commander le dispositif depuis n'importe quel emplacement. Le réseau de communication peut être un réseau local ou non. II peut s'agir d'un réseau filaire de type RTC ou sans fil de type GSM. Selon une variante représentée à la figure 3, des capteurs sont fixés sur la face externe de la paroi souple 6. Deux capteurs 9 et 10 ont été représentés à la figure 3. Bien entendu, le nombre de capteurs peut être différent. Les capteurs sont par exemple des capteurs de pression, de température, de tension superficielle ou encore d'électricité pour détecter si quelqu'un touche la surface. Ils sont reliés à l'unité de commande 7 pour lui transmettre des informations. Ces informations sont traités par l'unité de commande et interagissent sur la commande des valves. Ainsi, la surface déformable est une interface homme machine permettant une communication multimodale: une personne voit les déformations, peut les toucher et la pression qu'elle exerce sur la surface interagit sur le système. En référence à la figure 4, un procédé de commande des déformations d'une surface est représenté sous la forme d'un algorithme comportant des étapes El à E4. Le procédé est mis en oeuvre dans l'unité de commande locale 7 ou dans l'unité de commande 8 distante (figure 2) ou encore pour partie dans 30 l'unité 7 et pour partie dans l'unité 8. Le but du procédé est de synchroniser les déformations d'une surface selon l'invention avec un ou des signaux extérieurs au dispositif. L'étape El est l'analyse d'un signal de référence. Le signal de référence est par exemple un signal audio, un signal vidéo, un signal lumineux ou une combinaison de différents signaux. Le but de l'analyse est de déterminer une ou des fréquences, ou des variations dans le signal de référence. Pour un signal audio, l'analyse de fréquence sera privilégiée. Pour un signal vidéo, on tiendra compte des changements de scènes. Pour un signal lumineux, les variations d'intensité et de couleur seront analysées. Selon un mode particulier de réalisation, le signal de référence représente une information telle que flux de télécommunication d'un bâtiment, débit disponible pour une connexion via Internet, nombres de messages stockés dans une boîte vocale ou une messagerie électronique ou encore issus d'un autre terminal dans une architecture de type clientserveur. Il est également possible de projeter de la lumière ou des images sur la face extérieure de la seconde paroi 6, par exemple de manière à associer une 15 couleur à un niveau de gonflement donné. L'étape E2, réalisée en parallèle ou en série avec l'étape El, est l'analyse d'un signal issu des capteurs 9 et 10. A titre d'exemple, si un capteur détecte qu'une personne touche la surface extérieure du dispositif, un signal est généré pour être analysé à l'étape E2. Bien entendu, les étapes El et E2 peuvent être réalisées en combinaison ou alternativement, suivant les applications. Les étapes El et/ou E2 sont suivies de l'étape E3 qui est la détermination des déformations. Cette détermination est par exemple effectuée suivant des options prédéterminées. Ainsi, la déformation de la surface peut être proportionnelle à l'intensité lumineuse analysée à l'étape El. L'étape suivante E4 est la commande des valves 3 et 4 en fonction des déformations précédemment déterminées de manière à produire ces déformations sur le système. La commande est effectuée en temps réel. Un mode de réalisation de dispositif selon l'invention est représenté à la figure 5. Dans cette figure, seule la surface extérieure du dispositif a été représentée. II s'agit de la partie visible du dispositif. Une pluralité de petites poches gonflables juxtaposées est disposée sous cette surface. Les poches sont ici alignées verticalement et horizontalement. Chaque poche est alimentée en fluide et comporte deux valves commandées par une unité de commande. Ces différents moyens (figures 1 et 2) ne sont pas représentés ici car ils sont généralement cachés. Le remplissage des poches est commandé selon deux états. Le premier état correspond à l'affichage du mot "out" suivi d'une flèche vers la droite. Le second état correspond à l'affichage du mot "in" suivi d'une flèche vers la gauche. Bien entendu, des messages plus complexes sont possibles. Les poches remplies sont représentées en grisé à la figure 5. Les applications de l'invention sont nombreuses. On peut citer de manière non limitative: - le mobilier, tel que chaise ou table, - le mobilier urbain, - des cloisons ou des rampes, - des panneaux publicitaires, - les surfaces extérieures d'un immeuble, - la domotique, notamment sécuritaire, - l'isolation phonique et la gestion dynamique d'un lieu, tel qu'une salle de concert. REVENDICATIONS 1. Dispositif à surface déformable caractérisé en ce qu'il comporte: - une première paroi (1) non déformable, - une poche gonflable (2) fixée à la première paroi, la déformation de la poche gonflable étant élastique et réversible, - une valve d'entrée (3) de fluide dans la poche gonflable et une valve de sortie de fluide de la poche gonflable, - un moteur (5) pour alimenter la valve d'entrée en fluide, - une unité de commande (7) d'ouverture et fermeture des valves d'entrée et de sortie, adaptée à gonfler et dégonfler la poche gonflable. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une seconde paroi (6) déformable, fixée à la première paroi (1), la déformation de la seconde paroi étant élastique et réversible, la poche gonflage étant interposée entre la première et la seconde paroi. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité de commande (7) est reliée à une seconde unité de commande distante (8) via un réseau de communication. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé 25 en ce que l'unité de commande est adaptée à gonfler et dégonfler la poche gonflable en fonction d'au moins un signal de référence. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur (9, 10) relié à l'unité de commande. 6. Procédé de commande de la déformation d'une surface déformable d'un dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, ledit procédé étant mis en oeuvre dans l'unité de commande (7, 8), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes de: - analyse (El, E2) d'au moins un signal de référence, - détermination (E3) de déformations en fonction du résultat de l'analyse précédente, - commande (E4) de la déformation de la surface en fonction des o déformations déterminées, par l'intermédiaire des valves d'entrée (3) et de sortie (4).