Brevet FR2897141A1 — publié le 20070810

Dispositif d'éclairage portable. La présente invention se rapporte au domaine technique des dispositifs d'éclairage portables fonctionnant à l'électricité et utilisant un moyen d'éclairage à leds (diodes électroluminescentes). L'invention concerne plus particulièrement un dispositif d'éclairage de plongée comportant un double système de sécurité. Ces dispositifs sont également nommés "phares de plongée" dans la suite de la description. Il est connu de réaliser un dispositif d'éclairage portable fonctionnant à l'électricité, du type comportant des moyens d'éclairage par leds, alimentés par piles ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique, et activés par des moyens de mise en oeuvre appropriés situés sur le boîtier, et comportant : un système d'éclairage principal comportant au moins une led 15 blanche, un système d'éclairage secondaire, lesdits systèmes d'éclairage principal et secondaire pouvant être mis en oeuvre manuellement par l'opérateur en fournissant un éclairage différent. 20 On connaît par exemple des phares de plongée comportant des organes de commande pour sélectionner manuellement différents modes de fonctionnement, à savoir différentes puissances d'éclairage, un mode clignotant dit "mode flash". Un tel mode ne permet pas à un plongeur de contrôler avec précision ses paliers de remontée. Ce mode flash permet au 25 mieux à d'autres de localiser un plongeur en difficultés. Les phares de plongée existants fonctionnant avec des leds, ne sont pas équipés de système spécifique de sécurité. En cas de fin d'autonomie des piles ou alimentation électrique l'utilisateur n'a pas de moyen de secours lui permettant de bénéficier d'un éclairage. En cas de problème il ne dispose 30 plus de la possibilité d'avertir d'autres personnes. De telles fonctions peuvent être particulièrement utiles en cas d'utilisation en plongée sous-marine. Selon l'invention, le dispositif d'éclairage secondaire comporte au moins un led émettant un rayonnement infrarouge et/ou visible avec une couleur 35 différentiable de la lumière blanche émise par la ou les leds blanches. Le phare électrique conforme à l'invention permet grâce à un système d'éclairage à led de couleur complémentaire au système d'éclairage principal à leds blancs, d'offrir des fonctions supplémentaires par rapport aux phares classiques. Le système d'éclairage complémentaire à led de couleur peut être actionné par l'utilisateur lui-même à tout moment. Cela lui permet par exemple, au cours d'une plongée de nuit, d'avertir à distance une équipe de surveillance restée en surface. Ce système peut également permettre à un plongeur de signaler sous l'eau, à ses coéquipiers, un problème survenant en cours de plongée. Par ailleurs le système d'éclairage de couleur se substitue automatiquement à l'éclairage normal blanc quand l'alimentation électrique arrive en fin d'autonomie. Ce dispositif a un double intérêt en passant automatiquement de l'éclairage blanc à l'éclairage de couleur. Le plongeur est averti qu'il arrive en fin d'autonomie avant d'être totalement privé d'éclairage. Il lui reste suffisamment d'autonomie pour terminer sa plongée tout en disposant d'un éclairage suffisant pour assurer sa remontée en sécurité en pouvant consulter ses instruments et en ayant accès aux informations concernant sa profondeur, sa vitesse de remontée, la nécessité de respecter des paliers de décompression etc. Arrivé en surface l'éclairage restant permet également au plongeur de se signaler à la surveillance de surface et le bateau peut le localiser pour le récupérer. Par ailleurs l'éclairage de secours ne mettant en oeuvre par exemple qu'une seule led consomme moins d'énergie. Il accroît ainsi la durée d'éclairage. Le dispositif d'éclairage conforme à l'invention présente ainsi l'avantage de pouvoir être utilisé comme moyen de communication, par exemple comme moyen de communication d'urgence, en utilisant une couleur spécifique, par exemple le rouge, pour définir un code particulier de communication reconnu par l'ensemble des utilisateurs de tels dispositifs et notamment les plongeurs. Selon un exemple de réalisation préférentiel, le spectre du rayonnement visible correspond à la couleur rouge. Selon un exemple de réalisation, il comprend des moyens de basculement pour passer automatiquement d'un mode d'éclairage principal à un mode d'éclairage secondaire, lesdits modes étant obtenus respectivement avec le système d'éclairage principal et le système d'éclairage secondaire. Selon un exemple de réalisation, les moyens de mise en oeuvre comprennent un interrupteur à contact magnétique associé au boîtier, pouvant être actionné par l'opérateur notamment pour activer le système d'éclairage secondaire. Selon un exemple de réalisation, les moyens de basculement comprennent un circuit électronique intégré au boîtier, lequel est conçu pour couper automatiquement l'alimentation du système d'éclairage principal et alimenter ledit système d'éclairage secondaire, lorsque la tension aux bornes des piles ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique est inférieure à un niveau déterminé. Selon un exemple de réalisation, d'une part, le système d'éclairage principal est constitué de plusieurs Ieds blanches disposées en couronne au niveau de l'extrémité éclairante du boîtier et d'autre part, le système d'éclairage secondaire est constitué d'une ou plusieurs leds de couleur disposée dans ladite couronne. Selon un exemple de réalisation, le dispositif actuel a un rendement lumineux d'environ 110 lumens, ou 1050 lux à 1 mètre et l'angle de la lentille de 8 à 12 , correspondant ceci équivaut à un éclairage classique d'une consommation d'environ 25watts. Selon un exemple de réalisation, il comporte des piles ou batteries ou alimentation électrique offrant une durée de l'éclairage principal en mode manuel et lors d'une utilisation en continu, dont la valeur théorique est de plus de 12 heures à 100% d'efficacité d'éclairage qui peut atteindre, dans les mêmes conditions décrites ci-dessus, au moins 36 heures avec une efficacité dégressive. Selon un exemple de réalisation, il comporte des moyens pour mettre le système d'éclairage secondaire en mode clignotant. Selon un exemple de réalisation, les dimensions sont de l'ordre de 65 mm de diamètre par 170 millimètres de longueur pour un poids terrestre de 600 grammes sans piles ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique, soit 350 grammes environs en immersion. Selon un exemple de réalisation, il se présente sous une forme étanche avec des moyens permettant une résistance à une pression de l'ordre de 20 bars. Selon un exemple de réalisation, il est du type antidéflagrant et constitué de matériaux résistants à une température n'excédant pas 115 Celsius. Selon un exemple de réalisation, dans le cas d'utilisation de batteries d'alimentation, leur rechargement est effectué en milieu ouvert, écartant ainsi un risque d'explosion. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront également de la 10 description détaillée, donnée ci-après à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 représente un exemple de réalisation d'un dispositif d'éclairage selon l'invention, la figure 2 représente en coupe longitudinale, le dispositif 15 d'éclairage de la figure 1, la figure 3 est une représentation schématique du principe de fonctionnement du dispositif conforme à l'invention, la figure 4 représente, le schéma électronique structurel d'un dispositif d'éclairage conforme à l'invention. 20 Le phare est réalisé sur la base d'un boîtier (9) de forme tubulaire en aluminium contenant des piles (3) (à titre non limitatif du type AA /LR06) ou batteries d'alimentation (à titre non limitatif du type Nimh LR06), ou alimentation électrique et d'un dispositif de commande (4) électronique et d'activation du mode de sécurité en cas de fin d'autonomie. Dans le cas 25 d'utilisation de batteries d'alimentation, pour recharger celles-ci, aucun risque d'explosion n'existe, le rechargement étant effectué en milieu ouvert. Une extrémité (8) du phare est du Makrolon transparent d'épaisseur 4mm et protège une couronne de leds blanches (1), à titre non limitatif, standards ou en luxeon ou luxeon III utilisées pour l'éclairage 30 normal. Au centre de cette couronne se situe une led de couleur (2), à titre non limitatif, standard ou en luxeon ou luxeon III . A titre non limitatif, l'éclairage de couleur peut être, par exemple, rouge et peut également clignoter au moyen d'un circuit approprié intégré dans le dispositif électronique (4), constituant ainsi un code de communication universel. L'autre extrémité du phare comporte un bouchon (7) à vis en aluminium permettant d'accéder à l'intérieur du phare pour changer les piles (3) ou les batteries d'alimentation lesquelles sont disposées dans un coupleur en série, par exemple de 8 piles (3). Une bague cylindrique (6) rotative en aluminium comportant un aimant et, des ILS (interrupteur à lames souples, 0.5 ou 1 ampère) dans le corps du boîtier (9), constituent l'interrupteur à contact magnétique (5). Ce dernier est du type à quatre positions et permet en mode manuel d'éteindre et d'allumer le phare ou de passer de l'éclairage blanc à l'éclairage de couleur ou à un mode de fonctionnement de sécurité clignotant et inversement. Le dispositif électronique (4) de sécurité permet par ailleurs de passer automatiquement à un éclairage de couleur ou au mode de fonctionnement de sécurité clignotant. Le phare est équipé d'une poignée (10) inoxydable, amovible et rotative. Celle-ci permet de manipuler le phare comme représenté (fig1), selon les nécessités d'utilisation, d'y attacher une dragonne de transport ou un bout de fixation. Elle permet l'arrêt en translation de la bague d'allumage. Le phare de plongée conforme à l'invention comporte donc un système d'éclairage principal constitué de leds blanches (1) et un système d'éclairage secondaire constitué d'au moins une led de couleur (2). Les moyens de mise en oeuvre du système d'éclairage secondaire sont constitués du circuit électronique (4) intégré au boîtier (9), lequel circuit est aménagé pour couper automatiquement l'alimentation du système d'éclairage principal et alimenter le système d'éclairage secondaire, lorsque la tension des piles (3) ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique se situe en dessous d'un niveau déterminé. A titre d'exemple non limitatif, les dimensions du phare sont de l'ordre de 65 mm de diamètre par 170 millimètres de longueur pour un poids terrestre de 600 grammes, sans piles ou batteries d'alimentation, soit 350 grammes environs en immersion. A titre non limitatif, le dispositif actuel a un rendement lumineux d'environ 110 lumens, ou 1050 lux à 1 mètre et l'angle de la lentille de 8 à 12 ; correspondant à un éclairage classique d'une consommation d'environ 25watts.35 A titre non limitatif, la durée de l'éclairage principal en mode manuel et lors d'une utilisation en continu, est, en valeur théorique, de plus de 12 heures à 100% d'efficacité d'éclairage, au moyen des piles (3) ou batteries ou alimentation électrique appropriées. Celle-ci peut atteindre, dans les mêmes conditions décrites ci-dessus, environ plus de 36 heures avec une efficacité ou puissance dégressive. Le phare électrique est étanche et fonctionne sous l'eau. Les moyens actuels mis en oeuvre permettent une résistance à une pression de l'ordre de 20 bars. Il est plus particulièrement destiné à une utilisation en plongée. L'ensemble du système est totalement antidéflagrant. Le dispositif selon l'invention peut être utilisé, à titre d'exemple, en zone d'émanation de gaz ou de produits toxiques, atmosphère explosive hautement inflammable. Il est constitué de matériaux qui résistent à une température n'excédent pas 115 Celsius. Le circuit électronique (4) de commande fonctionne de la manière précisée ci-après, en référence à la figure 3. Lors de l'utilisation du système d'éclairage principal constitué de la couronne de leds blanches (1), le circuit de commande (4) détecte si une tension d'alimentation (17) passe en dessous d'une valeur déterminée. Dans l'affirmative, il désactive l'éclairage principal fonctionnant avec plusieurs diodes élecroluminescentes de couleur blanche (1) et active l'éclairage de secours composée d'une diode électroluminescente de couleur (2), éventuellement clignotant, au moyen d'un circuit approprié intégré dans le dispositif électronique (4). La figure 3 représente le principe de fonctionnement du circuit 25 électronique (4) qui est mis en oeuvre par un interrupteur (5) du type à quatre positions, lesquelles correspondent à : 1) Arrêt 2) Marche détection énergie 3) Marche couleur manuel 30 4) Marche Blanc manuel L'interrupteur (5) du type tournant en position 1, 3, ou 4 neutralise le système électronique de commande (4). En position 2, le circuit électronique (4) détecte une tension (ou 35 puissance d'éclairage) limite au niveau des piles (3) ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique afin de basculer l'éclairage principal du phare sur la led de couleur (2) correspondant à un mode économie d'énergie. Le circuit comparateur (11) compare 2 tensions Vseuil et Vref ; Vref étant une tension de référence générée par un circuit de référence (13). Vseuil issue d'un circuit (12) est une tension proportionnelle à la tension (17) aux bornes des piles (3) ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique. Les circuits (12) et (13) reçoivent comme information la tension (17) aux bornes des piles (3) ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique. Pour cela, on génère la tension de référence Vref ainsi que la tension Vseuil proportionnelle à la tension (17) aux bornes des piles (3) ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique. Si la tension des piles (3) ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique est suffisante (Vseuil > Vref), le dispositif électronique (4) commande l'éclairage de la led blanche (1), (ou des leds blanches (1)) avec une tension Vs appropriée grâce à un circuit de commande (14). Lorsque la tension (17) des piles (3) ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique vient à baisser et que l'autonomie diminue, et si le comparateur (11) détecte que Vseuil Le bloc 17 est constitué d'un système d'alimentation, sur la base de 8 piles de 1.5V : tension d'alimentation (17) (par exemple 12 V) du circuit et d'alimentation des Ieds blanches (1) et de couleur (2). Le bloc 13 est constitué d'une diode zener (Dl) et d'une résistance RI (560 Ohm). Ce bloc a pour rôle de fournir une tension de référence Vref au circuit comparateur (11). La tension de 4.7V (aux bornes de la diode zener) est la tension de référence Vref adoptée pour faire la comparaison avec la tension Vseuil. Cette tension Vref reste fixe. Le bloc 12 est constitué d'un pont diviseur de tension R2, R3 (3,3 kOhm et 4,7 kOhm). Celui-ci délivre une tension de sortie (Vseuil) proportionnelle à la tension (17) du système d'alimentation. Cette tension est donc une image de la tension disponible aux bornes du système d'alimentation. Le bloc 11 est constitué de deux comparateurs u1 et u2. Les comparateurs ul et u2 sont montés en parallèle et permettent de fournir un 5 signal de commande à des transistors QI et Q2. Si Vseuil > Vref , les sorties des comparateurs ul et u2 sont au niveau logique haut (led blanche (1) allumée, led de couleur (2) éteinte). Si Vseuil Vref) ou 15 soit la led de couleur (2) (Vseuil REVENDICATIONS 1) Dispositif d'éclairage portable fonctionnant à l'électricité, du type comportant des moyens d'éclairage par leds (5), alimentés par piles (3) ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique et activés par des moyens de mise en oeuvre appropriés situés sur le boîtier (9), les moyens d'éclairage comportant : un système d'éclairage principal comportant au moins une led 10 blanche (1), un système d'éclairage secondaire, lesdits systèmes d'éclairage principal et secondaire pouvant chacun être mis en oeuvre manuellement par l'opérateur et fournissant un éclairage différent, 15 caractérisé en ce que le système d'éclairage secondaire comporte au moins une led émettant un rayonnement infrarouge et/ou visible avec une couleur différentiable de la lumière blanche émise par la ou les leds blanches (1). 2) Dispositif d'éclairage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le 20 spectre du rayonnement visible correspond à la couleur rouge. 3) Dispositif d'éclairage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de basculement pour passer automatiquement d'un mode d'éclairage principal à un mode d'éclairage secondaire, lesdits 25 modes étant obtenus respectivement avec le système d'éclairage principal et le système d'éclairage secondaire. 4) Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de mise en oeuvre comprennent un 30 interrupteur à contact magnétique (5) associé au boîtier (9) et pouvant être actionné par l'opérateur notamment pour activer le système d'éclairage secondaire. 5) Dispositif d'éclairage selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de basculement comprennent un circuit électronique (4) intégré au boîtier (9), conçu pour couper automatiquement l'alimentation du système d'éclairage principal et alimenter ledit système d'éclairage secondaire lorsque la tension aux bornes des piles (3) ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique est inférieure à un niveau déterminé. 6) Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, d'une part le système d'éclairage principal est constitué de plusieurs leds blanches (1) disposées en couronne au niveau d'une l'extrémité éclairante (8) du boîtier (9) et d'autre part le système d'éclairage secondaire est constitué d'une ou plusieurs leds de couleur (2) disposée dans ladite couronne. 7) Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé, en ce que le dispositif actuel a un rendement lumineux d'environ 110 lumens, ou 1050 lux à 1 mètre et l'angle de la lentille de 8 à 12 , correspondant ceci équivaut à un éclairage classique d'une consommation d'environ 25watts. 8) Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte des piles (3) ou batteries ou alimentation électrique offrant une durée de l'éclairage principal en mode manuel et lors d'une utilisation en continu, dont la valeur théorique est de plus de 12 heures à 100% d'efficacité d'éclairage peut atteindre, dans les mêmes conditions décrites ci-dessus, au moins 36 heures avec une efficacité dégressive. 9) Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, 30 caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour mettre le système d'éclairage secondaire en mode clignotant. 10) Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comporte une poignée (10) du type amovible et rotative. 11) Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé, en ce que ses dimensions sont de l'ordre de 65 mm de diamètre par 170 millimètres de longueur pour un poids terrestre de 600 grammes sans piles (3) ou batteries d'alimentation ou alimentation électrique, soit 350 grammes environs en immersion. 12) Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il se présente sous une forme étanche avec des moyens permettant une résistance à une pression de l'ordre de 20 bars. 13) Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il est du type antidéflagrant et constitué de matériaux résistants à une température n'excédant pas 115 Celsius. 14) Dispositif d'éclairage selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que dans le cas d'utilisation de batteries d'alimentation, leur rechargement est effectué en milieu ouvert, écartant ainsi un risque d'explosion.