FR3054247A1 - Capteur textile et systeme capteur - Google Patents

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FR3054247A1
FR3054247A1 FR1657036A FR1657036A FR3054247A1 FR 3054247 A1 FR3054247 A1 FR 3054247A1 FR 1657036 A FR1657036 A FR 1657036A FR 1657036 A FR1657036 A FR 1657036A FR 3054247 A1 FR3054247 A1 FR 3054247A1
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transverse
longitudinal
woven
fabric
conductive
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FR1657036A
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William Bienstman
Thomas Monnet
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CITY ZEN SCIENCES
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CITY ZEN SCIENCES
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    • D03D11/00—Double or multi-ply fabrics not otherwise provided for
    • D03D11/02—Fabrics formed with pockets, tubes, loops, folds, tucks or flaps
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
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    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
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Abstract

Ce capteur textile (101) comprend un tissu (3) formé d'un seul tenant, comprenant des fils longitudinaux (5X, 17X) tissés selon une direction longitudinale (X) et des fils transversaux (5Y, 17Y) tissés selon une direction transversale (Y). Selon l'invention, le tissu (3) forme au moins une poche (9A, 9B), qui inclut une nappe primaire (11) et une nappe secondaire (13) superposées, chaque nappe comprenant des fils longitudinaux isolants (5X) et des fils transversaux isolants (5Y) tissés. En outre, le tissu comprend au moins un fil longitudinal conducteur (17X), qui est tissé dans la nappe primaire, et au moins un fil transversal conducteur (17Y), qui est tissé dans la nappe secondaire. De plus, le tissu (3) est configuré pour que le fil longitudinal conducteur entre en contact électrique avec le fil transversal conducteur au niveau d'une zone de contact (20), sous l'action d'une pression d'application tendant à rapprocher la nappe primaire et la nappe secondaire l'une vers l'autre.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE
INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 054 247 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)
©) N° d’enregistrement national : 16 57036
COURBEVOIE © Int Cl8 : D 03 D 25/00 (2017.01), D 03 D 15/00, G 01 L 1/20
DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1
©) Date de dépôt : 22.07.16. © Demandeur(s) : CITY ZEN SCIENCES Société par
(© Priorité : actions simplifiée — FR.
@ Inventeur(s) : BIENSTMAN WILLIAM et MONNET
THOMAS.
(43) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 26.01.18 Bulletin 18/04.
©) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Se reporter à la fin du
présent fascicule
(© Références à d’autres documents nationaux ® Titulaire(s) : CITY ZEN SCIENCES Société par
apparentés : actions simplifiée.
©) Demande(s) d’extension : © Mandataire(s) : CABINET LAVOIX LYON Société à
responsabilité limitée.
FR 3 054 247 - A1 (ri4) CAPTEUR TEXTILE ET SYSTEME CAPTEUR.
©) Ce capteur textile (101) comprend un tissu (3) formé d'un seul tenant, comprenant des fils longitudinaux (5Χ, 17Χ) tissés selon une direction longitudinale (X) et des fils transversaux (5Y, 17Y) tissés selon une direction transversale (Y). Selon l'invention, le tissu (3) forme au moins une poche (9A, 9B), qui inclut une nappe primaire (11) et une nappe secondaire (13) superposées, chaque nappe comprenant des fils longitudinaux isolants (5Χ) et des fils transversaux isolants (5Y) tissés. En outre, le tissu comprend au moins un fil longitudinal conducteur (17Χ), qui est tissé dans la nappe primaire, et au moins un fil transversal conducteur (17Y), qui est tissé dans la nappe secondaire. De plus, le tissu (3) est configuré pour que le fil longitudinal conducteur entre en contact électrique avec le fil transversal conducteur au niveau d'une zone de contact (20), sous l'action d'une pression d'application tendant à rapprocher la nappe primaire et la nappe secondaire l'une vers l'autre.
Figure FR3054247A1_D0001
Figure FR3054247A1_D0002
Capteur textile et système capteur
La présente invention concerne un capteur textile et un système capteur comprenant un tel capteur textile.
La présente invention se rapporte au domaine des textiles instrumentés, c’est-àdire comprenant des moyens électroniques.
WO-2012/095608-A2 divulgue un dispositif de mesure de la pression comprenant un tissu tridimensionnel formant deux couches de fils isolants, entre lesquelles une troisième couche de fils piézo-résistive est interposée. Les couches isolantes sont respectivement pourvues de fils conducteurs s’étendant selon deux directions perpendiculaires. Ces fils conducteurs sont en contact électrique avec la pièce de tissu piézo-résistif, de façon à former une matrice de circuits dont la valeur de résistance varie en fonction de la pression subit par la couche piézo-résistive. Ce dispositif de mesure présente l’inconvénient que la réalisation d’un tissu piezo-résistif, notamment dans le cadre d’un tissage tridimensionnel, est relativement coûteuse et parfois compliquée à mettre en œuvre. De plus, l’interposition de la couche piézo-résistive entre les deux couches externes alourdit le tissu et limite sa souplesse. Par ailleurs, un utilisateur ne peut pas déterminer visuellement en quel(s) point(s) le tissu est sensible à la pression.
Par conséquent, l’invention vise à fournir un capteur textile léger et souple, facile et économique à fabriquer, et qui permet à un utilisateur de visuellement identifier les zones sensibles à la pression.
L’invention a pour objet un capteur textile comprenant un tissu formé d’un seul tenant, comprenant des fils longitudinaux tissés selon une direction longitudinale et des fils transversaux tissés selon une direction transversale. Selon l’invention, le tissu forme au moins une poche, qui inclut une nappe primaire et une nappe secondaire superposées, chaque nappe primaire et chaque nappe secondaire comprenant des fils longitudinaux isolants et des fils transversaux isolants tissés avec les fils longitudinaux isolants. De plus, le tissu comprend au moins un fil longitudinal conducteur, qui est tissé dans la nappe primaire, et au moins un fil transversal conducteur, qui est tissé dans la nappe secondaire. En outre, le tissu est configuré pour que le fil longitudinal conducteur entre en contact électrique avec le fil transversal conducteur au niveau d’une zone de contact, sous l’action d’une pression d’application tendant à rapprocher la nappe primaire et la nappe secondaire l’une vers l’autre.
Grâce à l’invention, la présence d’une couche intermédiaire entre chaque fil longitudinal conducteur et chaque fil transversal conducteur n’est pas nécessaire, dans la mesure où chaque nappe primaire est couplée, au niveau d’une poche, à sa nappe secondaire associée, c’est-à-dire que les deux nappes sont liées par tissage l’une à l’autre le long de leur contour. Le capteur textile est donc particulièrement léger et souple. De plus, cette configuration en poche assure un maintien de la position relative de chaque fil longitudinal conducteur par rapport à son fil transversal conducteur associé, afin de garantir que ces fils puissent d’une part rester hors de contact en l’absence de la pression d’application, et d’autre part entrer en contact au niveau de la zone de contact sous l’action de la pression d’application. De plus, le tissu est particulièrement peu coûteux et facile à fabriquer, dans la mesure où ce tissu ne nécessite que deux types de fils différents, à savoir des fils isolants et des fils conducteurs, et ne nécessite que deux couches différentes, à savoir la nappe primaire et la nappe secondaire de chaque poche. Par ailleurs, à la simple vue du tissu, même si ce dernier ne comporte pas de motif imprimé ou tissé, l’utilisateur connaît au moins approximativement la position de la zone de contact par identification visuelle de l’une des deux nappes de la poche.
Selon d’autres caractéristiques optionnelles et avantageuses de l’invention, prises seules ou en combinaison :
Un groupe de plusieurs fils longitudinaux conducteurs adjacents est tissé dans la nappe primaire, et/ou un groupe de plusieurs fils transversaux conducteurs adjacents est tissé dans la nappe secondaire.
Pour définir la zone de contact de chaque poche :
o chaque fil longitudinal conducteur est tissé selon un flotté qui enjambe une pluralité de fils transversaux isolants de la nappe primaire, sur une distance comprise entre environ 1 et 2 mm, le flotté de chaque fil longitudinal conducteur s’étendant du côté de la nappe secondaire, et/ou o chaque fil transversal conducteur est tissé selon un flotté qui enjambe une pluralité de fils longitudinaux isolants de la nappe secondaire, sur une distance comprise entre environ 1 et 2 mm, le flotté de chaque fil transversal conducteur s’étendant du côté de la nappe primaire.
Les fils longitudinaux conducteurs et les fils transversaux conducteurs présentent un diamètre nominal dont la valeur est comprise entre 1/3 et 2/3 de la valeur du diamètre nominal des fils longitudinaux isolants et des fils transversaux isolants.
Chaque poche présente une longueur, mesurée selon la direction longitudinale ou selon la direction transversale, comprise entre environ 0,5 cm et 3 cm.
Le tissu forme plusieurs poches contiguës ou voisines, disposées selon un quadrillage définissant des lignes longitudinales de poches contiguës ou voisines, orientées selon la direction longitudinale, et des lignes transversales de poches contigües ou voisines, orientées selon la direction transversale, au moins un fil longitudinal conducteur commun est tissé dans les nappes primaires de chaque poche contiguë ou voisine de la même ligne longitudinale, de façon que ce fil longitudinal conducteur commun puisse entrer en contact électrique avec les fils transversaux conducteurs tissés dans les nappes secondaires de chacune de ces poches contiguës ou voisine au niveau de la zone de contact respective de chacune de ces poches, et/ou au moins un fil transversal conducteur commun est tissé dans les nappes secondaires de chaque poche contigüe ou voisine de la même ligne transversale, de façon que ce fil transversal conducteur commun puisse entrer en contact électrique avec les fils longitudinaux conducteurs tissés dans les nappes primaires de chacune de ces poches contiguës ou voisine au niveau de la zone de contact respective de chacune de ces poches contiguës ou voisines.
parmi les poches du tissu, on a au moins une poche recto et une poche verso, alors que la nappe primaire de la poche recto et la nappe secondaire de la poche verso affleurent une première face du tissu, et que la nappe secondaire de la poche recto et la nappe primaire de la poche verso affleurent une seconde face du tissu opposée à la première face.
chaque fil transversal du tissu forme un fil de trame, et chaque fil longitudinal du tissu forme un fil de chaîne.
L’invention a également pour objet un système capteur, qui comprend un capteur textile tel que défini ci-avant, ainsi qu’au moins un module électronique, qui est pourvu de pattes de connexion, présentant préférentiellement une forme de crochet. En outre, le tissu comprend des encoches de connexion, chaque encoche de connexion étant formée par un flotté en pont formé par l’un des fils conducteurs, chaque encoche de connexion étant configurée pour accueillir l’une des pattes de connexion pour connecter électriquement le fil conducteur concerné à la patte de connexion concernée.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins dans lesquels :
La figure 1 est une vue schématique de dessus d’un capteur textile conforme à un premier mode de réalisation de l’invention,
La figure 2 est une coupe schématique, selon une perspective, de la figure 1 le long du trait ll-ll,
La figure 3 est une vue similaire à la figure 2, pour un capteur textile conforme à un deuxième mode de réalisation de l’invention,
La figure 4 est une vue similaire à la figure 1, pour un capteur textile conforme à un troisième mode de réalisation de l’invention,
La figure 5 est une vue similaire à la figure 4, pour un capteur textile conforme à un quatrième mode de réalisation de l’invention,
La figure 6 est une vue en perspective partielle d’un système capteur comprenant un capteur textile conforme à un cinquième mode de réalisation de l’invention, ainsi qu’un module électronique, et
La figure 7 est une coupe de la figure 6 selon le trait VII-VII.
De manière générale, par « isolant >>, on entend « électriquement isolant >>, alors que par «conducteur», on entend «électriquement conducteur». Un produit est dit « isolant » si sa résistivité est supérieure à 1 ΜΩ (Mégohm) et « conducteur » si sa résistivité est inférieure à 1 ΜΩ.
Le capteur textile 1 des figures 1 et 2 comprend un tissu 3 tissé, c’est-à-dire fabriqué, d’un seul tenant, en particulier par tissage tridimensionnel de plusieurs fils de chaîne, tissés selon une direction de chaîne X, et de plusieurs fils de trame, tissés selon une direction de trame Y, perpendiculaire à la direction de chaîne X.
Le tissu 3 forme une poche 9, qui inclut une nappe ou couche primaire 11 et une nappe ou couche secondaire 13 superposées selon une direction Z perpendiculaire aux directions X et Y. Le tissu 3 est considéré tridimensionnel dans la mesure où il comprend, au moins au niveau de la poche 9, deux couches réparties selon la direction d’épaisseur Z.
La nappe primaire 11 est disposée sous la nappe secondaire 13 sur la figure 1, les deux nappes 11 et 13 étant visibles sur la coupe de la figure 2. Les nappes 11 et 13 sont tissées d’un seul tenant avec le reste du tissu 3 et sont chacune formées par tissage de fils de chaîne isolants 5X avec des fils de trame isolants 5Y. Les fils 5X et 5Y de la poche 9 se prolongent dans la région du tissu 3 située hors de, ou pour le moins autour de, la poche 9. Seule l’extrémité de certains fils de chaîne isolants 5X et de certains fils de trame isolants 5Y est représentée effilochée à partir d’un bord extérieur 7 du tissu 3 sur la figure 1. Sur la figure 2, seule l’extrémité coupée des fils de chaîne 5X est illustrée, seuls trois fils de trame 5Y sont visibles dans la nappe 11, et un seul fil de trame 5Y est représenté dans la nappe 13, pour des raisons de clarté du tracé. En réalité, chacune des nappes 11 et 13 comprend davantage de ces fils 5X et 5Y.
De préférence, la nappe 11 forme une seule couche tissée de fils de trame et de fils de chaîne, ce qui est également le cas pour la nappe 13, de sorte que le tissu 3 est particulièrement fin et souple.
La nappe primaire 11 et la nappe secondaire 13 présentent un contour 15 commun pour la poche 9, par l’intermédiaire duquel la nappe primaire 11 et la nappe secondaire 13 sont liées par tissage. De préférence, la nappe 11 et la nappe 13 ne sont pas liées par tissage à l’intérieur du contour 15.
Dans l’exemple préférentiel des figures 1 et 2, le contour 15 est fermé, de sorte que la poche 9 délimite, entre les nappes 11 et 13, un interstice interne 16, clos. En pratique, une partie au moins des fils des nappes 11 et 13 sont en contact au niveau de l’interstice interne 16, la poche 9 étant préférentiellement tissée pour que pas ou peu d’espace soit ménagé entre les nappes 11 et 13, c’est-à-dire que l’interstice 16 ait une épaisseur faible, voire nulle. En d’autres termes, les nappes 11 et 13 sont très proches, de façon à être partiellement ou totalement en contact l’une avec l’autre.
Alternativement, le contour 15 peut être ouvert pour former une poche 9 ouverte.
Tel qu’illustré sur les figures 1 et 2, le contour 15 de la poche 9 présente une forme carrée, avec des côtés parallèles aux directions X et Y du tissu 3.
Alternativement, en fonction de l’application, le contour 15 peut être de forme rectangulaire, circulaire ou autre.
Dans le cas illustré où le contour 15 est carré, ce dernier présente un côté mesurant entre 0,5 cm et 3 cm (centimètres). De façon plus générale, indépendamment de la forme choisie pour la poche 9, cette dernière présente une longueur, mesurée soit selon la direction X, soit selon la direction Y, qui est comprise entre environ 0,5 cm et 3 cm, les autres dimensions parallèles au plan du tissu 3 pouvant présenter une valeur différente de cette longueur, en particulier une valeur inférieure à 0,5 cm, et/ou une valeur supérieure à 3 cm. Chaque poche occupe une aire, définie selon les directions X et Y, comprise entre environ 0,25 cm2 et 16 cm2 (centimètres carrés). Le choix de ces dimensions pour la poche 9 permet de garantir que, sans sollicitations extérieures, un léger contact soit établi entre les nappes 11 et 13, permettant le bon fonctionnement de la poche 9 décrit ci-après.
Le tissu 3 comprend en outre un fil de chaîne conducteur 17X, qui est tissé dans la nappe primaire 11, et un fil de trame conducteur 17Y, qui est tissé dans la nappe secondaire 13. Les fils conducteurs 17X et 17Y se prolongent dans le tissu 3 hors de la poche 9 où ils sont également tissés avec les fils isolants 5X et 5Y. Le fil de chaîne conducteur 17X étant tissé dans la nappe primaire 11 située au-dessous de la nappe secondaire 13 sur le dessin de la figure 1, ce fil 17X est représenté en pointillés.
Tel qu’illustré sur la figure 2, au sein de la poche 9, le fil de chaîne conducteur 17X est tissé selon un flotté 18X, qui enjambe quatre fils de trame isolants 5Y de la nappe primaire 11, alors que le fil de trame conducteur 17Y est tissé selon un flotté 18Y, qui enjambe trois fils de chaîne isolants 5X de la nappe secondaire 13. Au niveau des flottés 18X et 18Y, les fils conducteurs 17X et 17Y s’étendent tous deux du côté de l’interstice interne 16, c’est-à-dire de la nappe opposée 13 ou 11, respectivement.
De manière générale, on préfère que les flottés des fils conducteurs 17X et 17Y enjambent les fils isolants sur une distance comprise entre environ 1 et 2 mm (millimètres), ce qui correspond par exemple à un enjambement de 7 à 15 fils isolants 5Y et 5X des nappes 11 et 13, dans le cas où les fils isolants présentent un titre compris entre 78 et 167dtex (décitex).
Pour obtenir de tels flottés, on peut tisser la poche 9 selon une armure de type satin ou sergé, ou alors de type taffetas avec des flottés seulement au niveau ou au voisinage de la zone de contact 20.
On prévoit que les flottés soient centrés sur une même coordonnée de la poche 9 selon les directions X et Y. En conséquence, les flottés 18X et 18Y définissent, à hauteur de l’interstice interne 16, une zone de contact 20, représentée selon un cercle symbolique sur les figures 1 et 2, au niveau de laquelle les fils conducteurs 17X et 17Y respectifs des nappes 11 et 13 sont susceptibles d’entrer en contact électrique.
Alternativement, on peut prévoir a minima que les fils conducteurs 17X et 17Y n’enjambent qu’un seul fil au niveau de la zone de contact 20, laquelle est alors ponctuelle. Dans ce cas, on peut par exemple prévoir un tissage de la poche 9 avec une armure de type taffetas.
Les nappes 11 et 13 sont conçues pour que, en l’absence de sollicitations extérieures, les fils conducteurs 17X et 17Y soient noyés ou enfouis respectivement dans les nappes 11 et 13 respectives, de façon à ne pas être en contact électrique. Dans ce cas, les fils conducteurs 17X et 17Y sont isolés l’un de l’autre par les fils isolants 5X et 5Y qui les entourent. Au contraire, lorsqu’une pression d’application P1, orientée parallèlement à la direction Z, tend à rapprocher ou resserrer les nappes 11 et 13 l’une vers l’autre, c’est-à-dire à presser ces dernières l’une contre l’autre, les fils conducteurs 17X et 17Y entrent en contact électrique au niveau de la zone de contact 20 par aplatissement élastique des fils isolants 5X et 5Y voisins des fils conducteurs 17X et 17Y, ce qui autorise la mise en contact ces derniers. Lorsque la pression d’application P1 est relâchée, l’élasticité des fils 5X et 5Y et du tissage formant les nappes 11 et 13, éloigne les fils 17X et 17Y l’un de l’autre de façon à les isoler électriquement.
La pression d’application P1 correspond par exemple à une pression appliquée par un doigt d’un utilisateur sur la poche 9, alors que la poche 9 est en appui sur un support souple, par exemple la peau d’un membre de ce même utilisateur.
En pratique, on préfère que les fils conducteurs 17X et 17Y présentent un diamètre nominal dont la valeur est comprise entre 1/3 et 2/3 de la valeur du diamètre nominal des fils isolants 5X et 5Y. L’expression « diamètre nominal >> désigne le diamètre moyen d’un fil, mesuré alors que le fil n’est sensiblement pas soumis à une contrainte.
Ce rapport de diamètres nominaux garantit que les fils conducteurs 17X et 17Y ne sont pas en contact, en l’absence de la pression d’application P1, et entrent en contact, en présence de cette pression d’application P1.
Pour obtenir cet effet, on peut aussi prévoir que les fils isolants 5X et 5Y sont des fils synthétiques ou organiques, par exemple à base de polyamide ou de polyester, alors que les fils conducteurs 17X et 17Y sont par exemple :
des fils purement ou partiellement métalliques, des fils synthétiques ou organiques enduits par un matériau conducteur tel que de l’argent ou un autre métal, des fils incluant des particules conductrices dans leur masse, ou des fils torsadés incluant au moins une fibre conductrice et une fibre isolante.
En faisant varier ces caractéristiques susmentionnées pour les fils, ainsi que l’armure de la poche 9, la valeur de la pression d’application P1 nécessaire pour mettre en contact les fils conducteurs 17X et 17Y peut être adaptée en fonction de l’application.
La présence ou non d’un contact entre les fils conducteurs 17X et 17Y peut être détectée par mesure de la tension aux bornes des fils 17X et 17Y à l’aide d’un module électronique du capteur textile 1, tel que défini ci-après, de sorte que la présence ou l’absence de la pression P1 peut être détectée par ce module électronique. La poche 9 peut donc être utilisée comme une touche ou un bouton, capable de faire évoluer un circuit électrique entre une configuration d’ouverture et une configuration de fermeture, en fonction respectivement de l’absence et de la présente d’une pression d’application P1.
Plus précisément, le contact entre les fils conducteurs 17X et 17Y est effectué avec une résistance électrique qui décroît en fonction de la valeur de la pression P1 appliquée, lorsque cette valeur de pression P1 augmente. La résistance électrique du contact entre les fils conducteurs 17X et 17Y peut être mesurée aux bornes des fils conducteurs 17X et 17Y à l’aide du module électronique défini ci-après, afin de déterminer la valeur de la pression P1 qui a été appliquée. La poche 9 peut donc être utilisée comme une touche sensible à la valeur de la pression d’application P1, ou comme un capteur de valeur de pression.
Comme illustré sur la figure 3, pour améliorer la précision de la mesure de la pression d’application P1, on prévoit dans un deuxième mode de réalisation de l’invention, qu’un groupe 22X de plusieurs fils de chaîne conducteurs 17X adjacents est tissé dans la nappe primaire 11. Dans cet exemple, le groupe 22X est constitué par trois fils 17X. De même, on prévoit qu’un groupe 22Y de plusieurs fils de trame conducteurs 17Y adjacents est tissé dans nappe secondaire 13. Dans cet exemple, le groupe 22Y est constitué par trois fils 17Y. Ainsi, la résistance de contact dépend également du nombre de fils conducteurs 17X et 17Y en contact, ce qui augmente la précision de la mesure. Par ailleurs, l’aire de la zone de contact 20 est augmentée grâce à la présence de davantage de fils 17X et 17Y, de sorte que le contact peut s’établir sous la pression P1, en dépit de toute déformation du tissu.
Le nombre de fils conducteurs 17X et 17Y constituant respectivement les groupes 22X et 22Y peut être adapté en fonction de l’application, et peut être différent ou égal dans le groupe 22X et dans le groupe 22Y.
Des flottés 18X et 18Y sont respectivement formés par les groupes 22X et 22Y de fils conducteurs, de façon similaire au mode de réalisation de la figure 2.
La figure 4 illustre un capteur textile 101 conforme à un troisième mode de réalisation de l’invention et construit selon le même principe que le capteur textile 1 des figures 1 et 2. Les caractéristiques similaires du capteur textile 1 et du capteur textile 101 sont désignées par un tracé similaire sur le dessin, et/ou par les mêmes numéros de référence.
Tel qu’illustré sur la figure 4, le capteur textile 101 comprend un tissu 3 formant deux poches 9A et deux poches 9B, les quatre poches 9A et 9B étant contiguës, c’est-àdire ayant des contours 15 respectifs qui se touchent, de sorte qu’aucun espace n’est laissé entre deux poches 9A ou 9B contiguës. Chaque poche 9A et 9B comprend une nappe primaire 11 et une nappe secondaire 13. Les poches 9A et 9B sont disposées selon un quadrillage, ou matrice, définissant deux lignes 24X contigües de deux poches 9A et 9B contiguës, orientées selon la direction X, ainsi que deux lignes 24Y contiguës de deux poches 9A et 9B contigües, orientées selon la direction Y.
Le capteur textile 101 comprend deux fils de chaîne conducteurs 17X et deux fils de trame conducteurs 17Y. Chaque fil de chaîne conducteur 17X est commun aux deux poches 9A et 9B de l’une des lignes 24X, en étant tissé dans les deux nappes primaires 11 de la même ligne 24X. De même, chaque fil de trame conducteur 17Y est commun aux deux poches 9A et 9B de l’une des lignes 24Y, en étant tissé dans les deux nappes secondaires 13 de la même ligne 24Y. Ainsi, chacun des deux fils de chaîne conducteurs 17X peut entrer en contact électrique avec les deux fils de trame 17Y au niveau de la zone de contact 20 respective de chacune des deux poches 9A et 9B de la ligne 24X concernée. De même, chacun des deux fils de trame 17Y peut entrer en contact électrique avec les deux fils de chaîne 17X au niveau de la zone de contact 20 respective de chacune des deux poches 9 de la ligne 24Y concernée. On obtient ainsi une zone de contact 20 indépendante par poche 9. Par exemple, les quatre poches 9 forment chacune une touche d’un clavier tactile formé par le tissu 3.
Sur la figure 4, les poches 9 contiguës du tissu 3 sont disposées de façon alternée en recto ou en verso. Plus précisément, dans l’orientation de la figure 4, la nappe primaire 11 des poches 9A, dites «poches recto», est disposée au-dessous de la nappe secondaire 13 de ces poches 9A, alors que la nappe primaire 11 des poches 9B, dites «poches verso», est disposée au-dessus de la nappe secondaire 13. En d’autres termes, les nappes primaires 11 des deux poches recto 9A et les nappes secondaires 13 des poches verso 9B affleurent une première face du tissu 3, alors que les nappes secondaires 13 des poches recto 9A et les nappes primaires 11 des poches verso 9B affleurent une seconde face du tissu 3, opposée à la première face susmentionnée. Dans l’exemple de la figure 4, les poches recto 9A et les poches verso 9B sont disposées en damier. En d’autres termes, les fils conducteurs 17X et 17Y passent d’une face à l’autre du tissu 3, en passant d’une poche recto 9A à une poche verso 9B contigües.
Alternativement à des poches 9A et 9B contiguës, on peut prévoir des poches 9A et 9B voisines, c’est-à-dire séparées soit par une bande fine bande de tissu formant une seule couche de fils de trame et de fils de chaîne tissés, soit par une micro-poche. Qu’il s’agisse d’une bande de tissu ou d’une micro-poche, la distance séparant les poches 9A et 9B voisines n’excède pas la largeur de quelques fils tissés, préférentiellement d’un fil tissé.
Alternativement, on peut prévoir que les poches 9A et 9B sont éloignées les unes des autres, l’espace séparant deux poches 9A et 9B successives étant supérieur à celui défini pour le cas de poches voisines.
Dans un cinquième mode de réalisation de l’invention illustré sur la figure 5, les poches d’une première ligne 24X sont des poches recto 9A, alors que les poches de la deuxième ligne 24X sont des poches verso 9B. On alterne ainsi des lignes contiguës de poches recto 9A et de poches verso 9B.
De manière générale, les poches recto 9A successives sont voisines ou éloignées. A minima, les poches recto 9A successives sont séparées par la largeur d’au moins un fil, qui est tissé de façon à former la séparation des poches 9A successives et ainsi définir une partie de leur contour 15 respectif. Pour les mêmes raisons, les poches 9B successives sont voisines. En revanche deux poches recto 9A et verso 9B successives peuvent être contigües, voisines ou éloignées.
De manière plus générale, le tissu 3 comporte au moins une poche recto 9A et une poche verso 9B.
Alternativement, le tissu 3 ne comporte que des poches recto 9A, qui sont alors préférentiellement voisines ou éloignées les unes des autres.
En pratique, le nombre de poches 9A et 9B du quadrillage peut être modifié en fonction de l’application, pour obtenir par exemple un quadrillage de neuf poches, de dix poches, etc.
Alternativement, seulement deux ou trois poches 9A et/ou 9B peuvent être prévues.
En variante, les poches 9 ne sont pas disposées selon un quadrillage, mais selon tout agencement régulier ou quelconque, de poches 9 contiguës, adapté à l’application.
En variante, les poches 9 du tissu 3 ne sont pas contiguës, mais sont au contraire espacées les unes des autres.
En variante, les poches 9 du tissu 3 sont de taille et/ou de forme différente les unes des autres.
Dans l’exemple des figures, la direction X correspond à une direction longitudinale et la direction Y correspond à une direction transversale du tissu 3. Dans l’exemple des figures, la direction longitudinale correspond donc à une direction de chaîne du tissu 3 et la direction transversale correspond à une direction de trame du tissu 3. En variante, la direction X correspond à une direction de trame et la direction Y à une direction de chaîne. Dans cette variante, on remplace les fils de trame par des fils de chaîne, et viceversa.
Les figures 6 et 7 montrent un système capteur 200, qui comprend un capteur textile 201, partiellement représenté, conforme à un cinquième mode de réalisation, ainsi qu’un module électronique 230, partiellement représenté.
Le capteur textile 201 comprend un tissu 3 pourvu de poches recto 9A et de poches verso 9B disposées en quadrillage en étant réparties en damier. Des fils conducteurs 17X et 17Y sont tissés dans les poches 9A et 9B contiguës.
Le tissu 3 comprend une zone 23 formant une ligne de tissu plat, s’étendant le long d’un bord 28 du tissu 3 et étant orientée selon la direction X. Le tissu plat de la zone 26 est avantageusement formé d’un seul tenant avec le reste du tissu 3, par tissage de fils isolants. La zone 26 est contigüe des poches 9A et/ou 9B d’un bord du quadrillage de poches. Les fils conducteurs 17Y s’étendent respectivement jusque dans cette zone 26, en étant tissés au sein de celles-ci en formant un flotté en pont 30. Les flottés en pont 30 sont tous disposés de façon centrale dans la zone 26 et sur une même face du tissu 3, de sorte que les fils conducteurs 17Y font saillie hors du tissu plat de la zone 26, localement au niveau de ces flottés en pont 30, pour ainsi ménager un espace interstitiel ou encoche 31 entre la zone 26 et le fil 17Y, au niveau du flotté en pont 30, tel qu’illustré à la figure 7.
Le module électronique 230 est, par exemple, formé par une carte électronique supportant un circuit électronique, non représenté. L’un des bords 232 de cette carte électronique est conformé de façon à former des pattes de connexion 234, présentant chacune une forme de crochet. Ces pattes de connexion 234 sont formées d’un seul tenant avec le reste de la carte électronique et sont revêtues, au moins en partie, par une piste conductrice non représentée.
Chaque encoche 31 est configurée pour accueillir l’une des pattes de connexion 234, chacune des pattes 234 pouvant être accrochée dans l’une des encoches 31, selon les flèches 27. Les pattes 234 et les encoches 31 sont préférentiellement disposées pour que toutes les encoches 31 puissent être accrochées en une seule fois dans les pattes 234. Pour cela, les pattes 234 et les encoches 31 sont disposées régulièrement respectivement le long des bords 232 et 28, avec un même pas le long de ces bords.
Une fois que l’une des encoches 31 est accrochée sur sa patte 234 respective, le fil conducteur 17Y concerné est connecté électriquement à la piste conductrice de cette patte 234. Plus précisément, chaque patte 234 comporte un cran 236, au sein duquel le fil conducteur 17Y, au niveau de l’encoche 31, peut être introduit ou encliqueté, puis éventuellement soudé ou collé, notamment à l’aide d’une colle conductrice, de façon à garantir le contact entre cette patte 234 et ce fil 17Y tout en assurant un maintien de la patte 234 dans l’encoche 31.
Lorsque les encoches 31 sont ainsi accrochées et éventuellement soudées ou collées, le circuit électronique du module 230 est interfacé avec les fils 17Y du capteur textile 201. En interfaçant également les fils conducteurs 17X au module 230, ce qui peut être effectué de façon similaire ou différente, le module 230 reçoit les informations de contact de chacune des poches 9A et 9B.
De façon préférentielle non illustrée, le système capteur comprend un deuxième module électronique similaire au module électronique 230, et le tissu 3 comprend une deuxième zone de tissu plat similaire à la zone 26, mais s’étendant le long d’un autre bord du tissu 3. Les fils 17X se prolongent dans les poches de cette deuxième zone et forment des flottés en pont, similaires aux flottés en pont 30, formant des encoches. Cela permet au deuxième module électronique d’être interfacé avec les fils conducteurs 17X par accrochage de ses pattes aux encoches ainsi formées.
En variante, les flottés en pont définis ci-avant sont formés au niveau d’une zone du tissu 3 qui peut être en poche, ou toute autre armure textile, en fonction de l’application.
Le système capteur et le capteur textile de l’invention peuvent être mis en œuvre par exemple pour former des tissus instrumentés, entrant dans la réalisation de sièges instrumentés ou d’accoudoirs dans le domaine de l’automobile. Alternativement, ce système capteur et ce capteur textile pourront être mis en œuvre pour former des tissus instrumentés entrant dans la réalisation de matelas instrumentés, destinés à équiper des lits hospitaliers.
Les caractéristiques de chaque mode de réalisation et variante ci-dessus peuvent être mises en œuvre dans les autres modes de réalisations et variantes pour autant que cela soit techniquement possible et sans sortir du cadre de l’invention.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. -Capteur textile (1; 101; 201) comprenant un tissu (3) formé d’un seul tenant, comprenant des fils longitudinaux (5X, 17X) tissés selon une direction longitudinale (X) et des fils transversaux (5Y, 17Y) tissés selon une direction transversale (Y), caractérisé en ce que :
    le tissu (3) forme au moins une poche (9; 9A, 9B), qui inclut une nappe primaire (11) et une nappe secondaire (13) superposées, chaque nappe primaire et chaque nappe secondaire comprenant des fils longitudinaux isolants (5X) et des fils transversaux isolants (5Y) tissés avec les fils longitudinaux isolants, le tissu (3) comprend au moins un fil longitudinal conducteur (17X), qui est tissé dans la nappe primaire, et au moins un fil transversal conducteur (17Y), qui est tissé dans la nappe secondaire, et le tissu (3) est configuré pour que le fil longitudinal conducteur entre en contact électrique avec le fil transversal conducteur au niveau d’une zone de contact (20), sous l’action d’une pression d’application (P1) tendant à rapprocher la nappe primaire et la nappe secondaire l’une vers l’autre.
  2. 2. - Capteur textile (1 ; 101 ; 201 ) selon la revendication 1, caractérisé en ce que : un groupe (22X) de plusieurs fils longitudinaux conducteurs (17X) adjacents est tissé dans la nappe primaire (11 ), et/ou un groupe (22Y) de plusieurs fils transversaux conducteurs (17Y) adjacents est tissé dans la nappe secondaire (13).
  3. 3. - Capteur textile (1; 101; 201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour définir la zone de contact (20) de chaque poche (9; 9A, 9B) :
    chaque fil longitudinal conducteur (17X) est tissé selon un flotté (18X) qui enjambe une pluralité de fils transversaux isolants (5Y) de la nappe primaire (11), sur une distance comprise entre environ 1 et 2 mm, le flotté de chaque fil longitudinal conducteur s’étendant du côté de la nappe secondaire (13), et/ou chaque fil transversal conducteur (17Y) est tissé selon un flotté (18Y) qui enjambe une pluralité de fils longitudinaux isolants (5X) de la nappe secondaire, sur une distance comprise entre environ 1 et 2 mm, le flotté de chaque fil transversal conducteur s’étendant du côté de la nappe primaire.
  4. 4. - Capteur textile (1; 101; 201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fils longitudinaux conducteurs (17X) et les fils transversaux conducteurs (17Y) présentent un diamètre nominal dont la valeur est comprise entre 1/3 et 2/3 de la valeur du diamètre nominal des fils longitudinaux isolants (5X) et des fils transversaux isolants (5Y).
  5. 5. - Capteur textile (1; 101; 201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque poche (9; 9A, 9B) présente une longueur, mesurée selon la direction longitudinale (X) ou selon la direction transversale (Y), comprise entre environ 0,5 cm et 3 cm.
  6. 6. - Capteur textile (101; 201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tissu (3) forme plusieurs poches (9A, 9B) contiguës ou voisines, disposées selon un quadrillage définissant des lignes longitudinales (24X) de poches contiguës ou voisines, orientées selon la direction longitudinale (X), et des lignes transversales (24Y) de poches contigües ou voisines, orientées selon la direction transversale (Y).
  7. 7. - Capteur textile (101 ; 201) selon la revendication 6, caractérisé en ce que :
    au moins un fil longitudinal conducteur (17X) commun est tissé dans les nappes primaires (11) de chaque poche (9A, 9B) contiguë ou voisine de la même ligne longitudinale (24X), de façon que ce fil longitudinal conducteur commun puisse entrer en contact électrique avec les fils transversaux conducteurs (17Y) tissés dans les nappes secondaires (13) de chacune de ces poches contiguës ou voisine au niveau de la zone de contact (20) respective de chacune de ces poches, et/ou au moins un fil transversal conducteur (17Y) commun est tissé dans les nappes secondaires de chaque poche contigüe ou voisine de la même ligne transversale (24Y), de façon que ce fil transversal conducteur commun puisse entrer en contact électrique avec les fils longitudinaux conducteurs tissés dans les nappes primaires de chacune de ces poches contiguës ou voisines au niveau de la zone de contact respective de chacune de ces poches contiguës ou voisine.
  8. 8. - Capteur textile (1; 101; 201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que :
    parmi les poches (9A, 9B) du tissu (3), on a au moins une poche recto (9A) et une poche verso (9B), la nappe primaire (11) de la poche recto et la nappe secondaire (13) de la poche verso affleurent une première face du tissu, et la nappe secondaire de la poche recto et la nappe primaire de la poche verso affleurent une seconde face du tissu opposée à la première face.
  9. 9. - Capteur textile (1; 101; 201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que :
    chaque fil transversal du tissu (3) forme un fil de trame, et chaque fil longitudinal du tissu (3) forme un fil de chaîne.
  10. 10. - Système capteur (200), caractérisé en ce que :
    le système capteur comprend un capteur textile (201) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le système capteur comprend au moins un module électronique (230), qui est pourvu de pattes de connexion (234), présentant préférentiellement une forme de crochet, et le tissu (3) comprend des encoches de connexion (31), chaque encoche de connexion étant formée par un flotté en pont (30) formé par l’un des fils conducteurs (17X, 17Y), chaque encoche de connexion étant configurée pour accueillir l’une des pattes de connexion pour connecter électriquement le fil conducteur concerné à la patte de connexion concernée.
    1/3
    2/3
    234
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