Brevet FR2967271A1 — publié le 20120511

DOMAINE TECHNIQUE GENERALE L'invention concerne les commandes électriques. On connait classiquement les commandes électriques murales qui se présentent sous la forme de boîtiers intégrant des interrupteurs mécaniques ou tactiles. Ces boîtiers sont le plus souvent destinés à être encastrés dans le mur. Ils sont ponctuels et n'occupent qu'une surface limitée, ce qui peut poser des problèmes d'accessibilité. Leur nombre est limité par le nombre d'emplacements prévus initialement, ils ne peuvent être déplacés sans nécessiter de travaux sur le mur, notamment pour y faire passer les fils électriques. Par ailleurs, ils ne sont pas toujours esthétiques. PRESENTATION GENERALE DE L'INVENTION L'invention propose quant à elle une solution qui permet de pallier à ces inconvénients et qui en outre a l'avantage de permettre des choix décoratifs supplémentaires. Elle permet d'utiliser de grandes surfaces de paroi comme commandes électriques ou encore de choisir à volonté les zones d'une paroi que l'on veut utiliser comme interrupteur tactile, et ce sans avoir besoin de tirer de nouveaux fils électriques à l'intérieur d'un mur. Elle permet en outre de cacher les boitiers d'interrupteurs, tout en permettant toutes les possibilités d'accessibilité, par exemple une accessibilité quasi infinie dans des couloirs en zigzag ou dans des grandes pièces, où la fonction d'interrupteur peut être omniprésente sur les parois sans toutefois être visible. A cet effet, l'invention propose une commande électrique, caractérisée en ce qu'elle comporte d'une part un revêtement mural ou de sol chargé en pigments de graphite, et d'autre part au moins une électronique comportant un étage de détection formant avec ledit revêtement un capteur sensitif apte à générer, lorsqu'une personne touche ce revêtement, un signal de commande d'alimentation. Notamment, le revêtement mural ou de sol est chargé en pigments de graphite dans des proportions autorisant une détection d'un changement capacitif sur une entrée d'une électronique de détection à capteur sensitif, à laquelle ledit revêtement est connecté, lorsqu'une personne touche ce revêtement. La commande électrique murale peut également comprendre au moins un revêtement isolant électriquement rapporté sur le revêtement mural ou de sol chargé et au moins une découpe en une feuille en un matériau conducteur ou chargée en un matériau conducteur, ladite découpe étant rapportée sur le revêtement mural ou de sol isolant et formant interrupteur tactile sur le mur. On comprend qu'avec une telle solution, il est aisé de choisir l'emplacement et la dimension de la zone de contact, que se soit une bande, un mur entier ou une zone isolée... Toute surface pouvant être peinte peut offrir cette possibilité. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de la présente invention apparaîtront mieux à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles : ^ La figure 1 représente schématiquement un ensemble comportant un réceptacle de peinture et une électronique conforme à un mode de réalisation de l'invention, ^ La figure 2 illustre un exemple d'application possible de l'invention, ^ La figure 3 représente le schéma de principe d'une électronique possible pour l'ensemble de la figure 1, ^ La figure 4 illustre un autre exemple d'application de l'invention. DESCRIPTION DETAILLEE On a représenté sur la figure 1 un ensemble comportant un pot de peinture 1, associé à une électronique 2. Ledit pot 1 de matière de revêtement mural et l'électronique 2 sont vendus sous un même conditionnement comme permettant de réaliser dans une pièce, par exemple chez soi, une commande électrique murale. La matière de revêtement mural ou de sol et le boitier d'électronique peuvent bien entendu également être vendus séparément avec des indications selon lesquelles il est possible de les utiliser ensemble. La matière de revêtement mural du pot 1 est destinée à être appliquée sur tout ou partie d'une paroi de mur dans laquelle l'électronique 2 est intégrée. Ainsi que cela est expliqué de façon détaillée dans ce qui suit, elle définit alors sur tout ou partie de la paroi des zones de commande électrique tactile, par lesquelles un utilisateur peut déclencher une commande électrique (par exemple d'une lampe ou d'un appareil connecté à l'électronique) par un simple toucher de la paroi. Revêtement La matière de revêtement mural (ou de sol) contenue dans le pot 1 est par exemple une peinture vinylique, acrylique, époxydique, polyuréthane, glycérophtalique, etc. Le solvant utilisé est de préférence de l'eau, afin de respecter les normes de rejets atmosphériques relatives aux composés organiques volatiles (COV). En variante, le solvant peut être du type aromatique (xylène, toluène, etc.), aliphatique (White Spirit), etc.), alcoolique (alcool isopropylique, alcool méthoxylopropylique, éthanol), ou tout autre solvant utilisé généralement dans les formulations des peintures et enduits. Par exemple, la peinture comprend un liant à base de résine acrylique modifié conformément à la norme de rejet COV. Cette matière de revêtement mural est chargée des pigments de graphite. Ces pigments sont par exemple des pigments pulvérulents ajoutés à la matière de revêtement. De manière générale, la peinture comprend plus de 100/0 en poids de pigments, préférentiellement entre 200/0 et 600/0 en poids. Bien entendu, plus la teneur en pigments est forte, et plus la peinture est difficile à étaler. Elle a le cas échéant tendance à sédimenter. On ajoute alors éventuellement des agents de rhéologie afin de supprimer ces effets de sédimentation. Afin d'améliorer l'aspect et le tendu du revêtement, la granulométrie des pigments est de préférence inférieure à 25 micromètres. Une telle granulométrie permet en outre d'obtenir une meilleure dispersibilité et d'augmenter la répartition des pigments de graphite dans la résine. Le revêtement, notamment lorsqu'il s'agit d'une peinture, peut être étalé ou appliqué sur tout type de substrat, quelles que soient sa solidité, sa rigidité ou sa porosité. Par exemple, la teneur en pigments peut être ajustée selon les techniques conventionnelles de manière à permettre l'application de la couche par pulvérisation, atomisation, enduction, etc. Le revêtement peut en outre être une peinture qui comprend un agent épaississant ou être de l'enduit, et peut alors par exemple être appliqué par moulage. Par ailleurs, elle peut également renfermer des additifs et adjuvants traditionnels, tels que des matériaux de charges minérales, des pigments minéraux ou organiques, des agents de glissement, des agents antifongiques, etc. Electronipue Ainsi que l'illustre la figure 2, l'électronique 2 est destinée à être encastrée dans une paroi recouverte du revêtement mural, par exemple dans un logement d'interrupteur ou de prise électrique. Elle comprend une carte électronique 3, qui est connectée (par un jeu de dominos classique) d'un côté au fil S du secteur d'alimentation (en France, 220 V, 50 Hz) et de l'autre à des fils AIS d'alimentation de lampes ou plus généralement d'équipements électriques (prises, fils d'applique, etc.). Le revêtement mural est appliqué sur un boitier B dans lequel cette électronique 2 est disposée. Il est pris en sandwich entre le boitier B et une carte de contact 4 en un matériau conducteur, qui est rapportée sur le revêtement une fois celui-ci appliqué (ce matériau conducteur étant lui-même relié électriquement à une entrée de la carte). Un cache 5 peut également être prévu, de façon à masquer l'électronique 2 et son boitier B dans le mur. En variante, l'électronique 2 et son boitier B peuvent totalement être noyés dans le plâtre du mur. La carte électronique 3 comporte au niveau de son entrée d'alimentation (figure 3), un étage 6 de protection (fusible), un étage 7 de filtrage EMI et le cas échéant, par exemple si l'on souhaite alimenter directement une ampoule de lampe halogène, un étage 8 de redressement AC/DC. La carte 3 reçoit également en entrée le potentiel de la carte de contact 4. L'acquisition de ce signal de tension est effectuée par un étage de détection 9, suivi d'un étage de mise en forme 10 et d'un étage de traitement 11, qui commande un étage de puissance 12 qui reçoit également la tension en sortie de l'étage 8 et dont la sortie est envoyée sur les fils Al. Selon la programmation ou la conception de l'étage 11, la commande que réalise l'étage de puissance 12 peut être de toute sorte : - fonctionnement en mode interrupteur, - fonctionnement en mode minuterie, - fonctionnement en gradation de puissance, par exemple. Le revêtement R définit alors, avec l'électronique de la carte 3, un capteur sensitif qui permet, par détection de changement de capacité, de détecter qu'une personne touche ou effleure une paroi. En effet, le revêtement R raccordé par le conducteur de la carte 4 à l'étage de détection 9, présente une capacité parasite par rapport à la terre. Lorsqu'une personne touche le capteur sensitif que constitue le revêtement R appliqué sur la paroi du mur, sa capacité par rapport à la terre (d'une trentaine de picofarads) vient modifier la valeur de la capacité parasite du capteur. Cette modification de la capacité parasite du revêtement R est détectée. Cette détection est utilisée pour la commande électrique. On notera cependant que, contrairement aux interrupteurs conventionnels, il n'y a pas de circulation électrique dans le revêtement, ce qui permet de s'affranchir des risques éventuels d'électrocution des personnes utilisant la commande électrique et touchant le revêtement. Exemples d'installation Une installation peut se faire de la manière suivante. On applique le revêtement R sur une paroi, sur tout ou partie de la surface de celle-ci, de préférence de manière continue et uniforme. La mise en place se fait de la façon suivante. On installe le boîtier électronique B sur le mur d'une pièce, par exemple à la place d'un interrupteur ou d'une prise, dans le logement prévu à cet effet dans le mur. Comme pour des interrupteurs classiques, on relie, au moyen de jeux de dominos, le boîtier électronique B d'une part au secteur (fil S) et d'autre part à la sortie à commander (AIS), par exemple des fils reliés à une prise électrique sur laquelle on vient brancher une lampe, ou encore des fils sur lesquels on vient brancher une applique de luminaire. Une fois le boitier B installé, on applique le revêtement R chargé sur le mur, par exemple dans le cas d'une peinture en une ou deux couches. Les contours périphériques de la peinture sont de préférence réalisés de façon nette, des contours flous pouvant réduire les performances de la commande. Dans le cas d'une peinture graphitée dans des proportions en poids de 200/0 à 600/0, chaque couche mesure environ 40 à 70 microns, typiquement une cinquantaine de microns. La peinture est en particulier passée sur le boitier B. La plaque 4 en matériau conducteur reliée au boitier B est ensuite rapportée sur la peinture, par exemple par vissage sur le boitier B. Le cache 5 est ensuite rapporté sur l'ensemble, en étant par exemple disposée pour que sa surface extérieure soit dans la continuité de la surface du mur. ~o Le cas échéant, on applique ensuite au moins une couche de peinture conventionnelle décorative par dessus la ou les couche(s) de peinture graphitée. Le cache 5 et l'emplacement du boitier B ne sont alors plus visibles. Une fois l'ensemble sec, la paroi peut être utilisée comme commande 15 électrique. En effet, il suffit qu'une personne touche la paroi en n'importe quelle zone peinte de celle-ci pour commander un changement dans l'alimentation des fils AIS. Lorsque cette personne touche le mur, elle modifie la capacité du 20 revêtement conducteur qui constitue le capteur sensitif (d'une trentaine de picofarads). Cette modification est détectée par l'étage de détection du circuit électronique, lequel envoie un signal de commande sur l'étage qui commande la puissance en sortie. On déclenche ainsi l'allumage ou l'extinction du dispositif électrique 25 branché sur cette sortie, ou encore une gradation de puissance sur ce dispositif, ou encore un fonctionnement en mode minuterie. Les conditions de fonctionnement du système 1 sont les suivantes : La zone Z que la personne touche sur la paroi doit avoir été recouverte d'au moins une couche de revêtement chargé, peu importe qu'il 30 y ait une ou plusieurs couche(s) supplémentaire(s) de peinture décorative et/ou de papier peint, La couche de revêtement chargé doit être continue entre la carte 4 en matériau conducteur et la zone touchée par la personne, en ce sens qu'il existe un chemin continu entre les deux, ce chemin pouvant être sinueux, contourner des ouvertures et obstacles (porte, clou de maintien d'un tableau, etc.), etc. On comprend que l'installation qui vient d'être décrite est très facile et à la portée de tous, puisqu'elle ne nécessite que le remplacement d'un interrupteur existant par le boîtier électronique B, puis l'application de couches de revêtement et par exemple de peinture selon les procédés de revêtement de surface conventionnels. Ainsi, il devient possible, sans avoir à créer des saignées dans le mur et à le replâtrer, d'allumer la lumière en touchant le mur à un bout d'un couloir et de l'éteindre à l'autre bout de celui-ci, ou en son centre en remplaçant simplement un interrupteur par le boîtier B et en repeignant la pièce avec les couches de peinture graphitée et le cas échéant les couches décoratives. La taille de la pièce 3 n'est pas limitative. Des essais ont été faits avec des peintures classiques complétées avec respectivement de 20 à 60 % en poids de graphite pulvérulent, qui montrent des commandes sans aucune défaillance sur des longueurs de 50m ou au delà. Egalement, on obtient le même effet de détection sensitive même avec plusieurs couches de peintures décoratives et ce sans que cela ne réduise sensiblement les performances. Dans un autre mode d'installation illustré sur la figure 4, on recouvre le revêtement chargé R d'une ou plusieurs couche(s) d'un revêtement isolant électriquement R' (papier peint classique par exemple). Puis, on place sur le mur, en une zone donnée que l'on choisit pour constituer une zone interrupteur, une découpe D qui peut être une feuille de papier graphitée, une feuille recouverte d'une couche technique de peinture chargée avec au moins 200/0 de pigments de graphite, une feuille métallique (feuille d'aluminium, feuille d'or, etc.), etc. Cette découpe peut être placée n'importe où sur le mur, tant qu'elle est appliquée sur une zone recouverte, sous la couche de revêtement isolant, d'au moins une couche de peinture graphitée continue avec la carte 4 de contact. Là où elle n'est pas recouverte par une découpe, la couche isolante a pour effet de supprimer les effets de la couche de peinture graphitée, de sorte que lorsqu'une personne touche la paroi en dehors des découpes, aucune commande n'est plus déclenchée. Par contre, lorsqu'une personne touche la feuille découpée, on constate que l'effet de commande est rétabli. De cette façon, on réalise avec les découpes des interrupteurs localisés, qu'il est possible de placer où on le souhaite sur les murs. Ces découpes sont par ailleurs repositionnables. Par exemple, il est possible de fixer chaque découpe à l'aide de moyens adhésifs amovibles pendant un temps déterminé, puis de les décoller afin de les repositionner, soit avec les mêmes moyens adhésifs, soit avec des moyens adhésifs différents. Il est donc possible de faire évoluer l'emplacement des découpes D sur la paroi. Le fait que cet interrupteur soit principalement défini par une feuille 20 découpée permet en outre d'envisager tout type de formes et d'esthétismes pour la zone de commande localisée. Par ailleurs, cette forme de réalisation présente également l'avantage de proposer des interrupteurs permettant de commander l'allumage ou l'extinction d'appareils électriques, tout en s'affranchissant des risques 25 d'électrocution de la personne utilisant les interrupteurs, dans la mesure où aucun courant électrique ne circule dans le revêtement R ou dans la découpe D. Applications 30 La commande électrique qui vient d'être décrite a de très nombreuses applications avantageuses. Par exemple pour les personnes âgées ou les personnes handicapées devant déclencher une alarme en cas de besoin, il suffit d'équiper un mur sur toute sa longueur ou dans des zones particulières pour permettre le déclenchement d'une alarme par simple toucher du mur dans ces zones. On peut également avantageusement équiper des parkings ou des couloirs de grandes longueurs, des murs de caves dans lesquelles il peut être difficile de repérer les interrupteurs. La commande électrique proposée permet également de déclencher les commandes par un simple toucher, par exemple du coude, contre le mur, ce qui peut s'avérer particulièrement pratique lorsque l'on a les mains sales ou humides, ou lorsque l'on porte des courses. Elle permet d'éteindre d'un geste toute alimentation électrique dans la pièce (prises) et ainsi économiser de l'énergie en éteignant les appareils restés en veille. On peut également envisager que le revêtement soit appliqué sur des surfaces telles que des portes, voire sur des poignées, pour déclencher une commande, par exemple allumage des lumières d'une pièce, lorsque l'on s'apprête à ouvrir la porte en posant sa main sur la poignée, ceci pour les pièces sombres (cave). Le revêtement peut également être utilisé au sol, par exemple pour déclencher des alarmes, comme les « tapis contact », par exemple pour contrôler le passage d'une personne dans le cadre d'un système de surveillance pour piscines. Il peut également être utilisé dans le cadre de jeux pour enfants pour 25 délimiter des zones de couleur associées à des déclenchements, par exemple de signal sonore. REVENDICATIONS1. Commande électrique, caractérisée en ce qu'elle comporte d'une part un revêtement mural ou de sol chargé en pigments de graphite, et d'autre part au moins une électronique comportant un étage de détection formant avec ledit revêtement un capteur sensitif apte à générer, lorsqu'une personne touche ce revêtement, un signal de commande d'alimentation. 2. Commande électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que le revêtement mural ou de sol est chargé en pigments de graphite dans des proportions autorisant une détection d'un changement capacitif sur une entrée d'une électronique de détection à capteur sensitif, à laquelle ledit revêtement est connecté, lorsqu'une personne touche ce revêtement . 3. Commande électrique selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le revêtement mural ou de sol comprend au moins 100/0 en poids de pigments de graphite. 4. Commande électrique selon la revendication 3, caractérisée en ce que le revêtement comprend entre 200/0 et 600/0 en poids de pigments de graphite. 25 5. Commande électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le revêtement est de la peinture vinylique, de la peinture acrylique, de la peinture époxydique, de la peinture polyuréthane, de la peinture glycérophtalique et/ou de l'enduit. 30 6. Commande électrique selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins un revêtement isolant20électriquement rapporté sur le revêtement mural ou de sol chargé et au moins une découpe en une feuille en un matériau conducteur ou chargée en un matériau conducteur, ladite découpe étant rapportée sur le revêtement mural ou de sol isolant et formant interrupteur tactile sur le mur. 7. Commande électrique selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite découpe est en une feuille de papier graphitée, une feuille recouverte d'une couche technique de peinture chargée avec au moins 200/0 de pigments de graphite ou une feuille métallique. 8. Ensemble comportant sous un même conditionnement ou sous des conditionnements séparés une matière de revêtement mural ou de sol et une électronique pour une commande électrique selon l'une des revendications précédentes. 9. Procédé d'installation d'une commande électrique murale selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on met en place l'électronique dans le mur et on applique sur tout ou partie de celui-ci le revêtement mural ou de sol chargé. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'on rapporte sur le revêtement mural ou de sol chargé un contact conducteur relié à une entrée de l'électronique de détection. 11. Procédé selon la revendication 9 pour l'installation d'une commande électrique selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'on applique sur le revêtement mural ou de sol chargé un revêtement électriquement isolant et on applique sur ce revêtement isolant au moins une découpe en une feuille en un matériau conducteur ou chargée en unmatériau conducteur, ladite découpe formant interrupteur tactile sur le mur.