Brevet FR2578328A1 — publié le 19860905

DISPOSITIF ELECTRONIQUE POUR DETECTER LES PETITES SURFACES CONDUCTRICES, ENSEMBLE NOTAMMENT PEDAGOGIQUE OU LUDIQUE POUR ESTER DES CONNAISSANCES COMPRENANT UN TEL DISPOSITIF. L'invention concerne un dispositif électronique pour détecter des petites surfaces conductrices, telles que par exemple des encres conductrices sur un support papier ; elle se rapporte également, à un ensemble pour tester les connaissances comportant un tel dispositif enfin, elle concerne également un jeu mettant en oeuvre ce même dispositif électronique. On connait déjà des jeux de questions et de réponses constitué par une pluralité de fiches en carton portant une série de questions avec, pour chacune d'elles, différentes réponses possibles associées à des cases repères. Les cases correspondant aux bonnes réponses sont reliées électriquement par un fil à un stylet conducteur que l'utilisateur appuie sur la case choisie. Lorsque le circuit électrique est fermé, l'ensemble émet un signal confirmant alors l'exactitude de la réponse choisie. Bien que ce dispositif connaisse un certain succès, le fait que le stylet ne soit pas autonome limite les pos- sibilités d'emploi, notamment aux jeux. En outre, du fait même de la structure du stylet, les contacts électriques doivent être métalliques, ce qui implique une certaine épaisseur et nécessite de faire appel à des fiches en carton ou à des superposition des fiches munies de trous, ce qui présente l'inconvénient de permettre un repérage facile de bonnes réponses. L'invention pallie ces inconvénients. Elle concerne un dispositif détecteur du type en question, destiné notamment à tester des connaissances, par exemple sous forme de jeu, qui soit facile à réaliser, économique, autonome, portable, puisse être utilisé avec des fiches imprimées sur des supports quelconques, notamment des feuilles de papier de grammage courant. Ce dispositif électronique autonome pour détecter des petites surfaces conductrices, du type émettant un signal lorsqu'il est en contact avec une telle surface conductrice, se caractérise en ce qu'il est constitué par un corps allongé comprenant - une pièce isolante mobile ou déformable par pression qui, d'un côté, dépasse du corps et de l'autre côté pénètre dans ce corps en coulissant le long de l'axe longitudinal de celui-ci - deux contacts électriques, disposés à l'extrémité externe de ladite pièce isolante, reliés à un circuit électronique comportant . un condensateur, un double oscillateur, . un résonateur avec sa chambre de résonance, . une pile électrique d'alimentation ;; - deux contacts électriques disposés au voisinage de l'extrémité interne de la pièce isolante, reliés à la pile d'alimentation pour former le circuit d'alimentation électrique du circuit électronique - un interrrupteur, actionné par le déplacement de la pièce isolante dans le corps,destiné à établir la commutation entre les deux contacts du circuit d'alimentation électrique. Dans une version perfectionnée, l'invention concerne un dispositif électronique autonome de détection qui peut être associé à un support imprimé de questions et réponses du type indiqué dans le préambule, mais dans lequel les cases repères correspondant aux réponses exactes seraient réalisées en un enduit conducteur, alors que le reste du texte, ainsi que les autres repères, auraient le même aspect physique, mais en revanche, ne serait pas conducteur. Avantageusement, en pratique - le corps allongé a la forme d'un stylet et présente un évent disposé à proximité de la chambre de résonance du résonateur ; il importe que la forme du corps allongé soit appropriée pour que l'usager soit incité à appliquer le corps perpendiculairement au support imprimé et non de manière inclinée comme il aurait tendance à le faire avec un stylo, de manière à ce que les contacts électriques s'établissent parfaitement - l'extrémité interne de la pièce isolante, mobile ou déformable formant poussoir, agit sur une lame de contact, solidaire d'un des deux contacts du circuit d'alimentation, sur laquelle appuie un ressort destiné à l'instar d'un interrupteur à pousser la lame et la pièce isolante vers l'exterieur - le double oscillateur est constitué par un pre- mier oscillateur à très basse fréquence (fréquence audible) qui module à son tour un deuxième oscillateur basse fréquence - le résonateur est un résonateur céramique - la pièce isolante formant poussoir, dans laquelle sont noyes en partie les deux ils de commuta- tion du circuit électronique, est réalisée en un elastomère rigide non conducteur, alors que l'extrémité externe apparente de cette pièce isolante présente deux contacts électriques reliés chacun à l'un des deux fils, constitués respectivement par une tige centrale conductrice, une couronne, également conductrice, entou rant ladite tige. Comme déjà dit, l'invention concerne également un ensemble pour tester des connaissances, notamment sous forme de jeu. Cet ensemble comprend un dispositif électronique autonome de détection et un support sur lequel figurent des séries de questions avec, pour chaque série, une pluralité d'options de réponses et pour chaque option de réponse, un repère d'identification. L'ensemble selon l'invention se caractérise en ce que tous les repères d'identification correspondant à la réponse exacte sont revêtus d'un enduit conducteur, alors que tous les autres repères ou symboles sont revêtus d'un enduit non-conducteur, les deux enduits, conducteur et non-conducteur, ayant le même aspect physique et visuel. Avantageusement, en pratique - les enduits sont des encres d'imprimerie (flexo- graphie, typographie, sérigraphie, héliographie), l'encre conductrice des repères correspondants aux réponses exactes contenant des particules minérales conductrices, telles que des particules de carbone ou de graphite - la résSstivite des parties imprimées conductrices est inférieure àHl0 mégaohms, de préférence inférieure à 0,1 mégaohms ; Comme déjà dit, l'invention concerne également un ensemble pour tester des connaissances formant un jeu, dans lequel le support porte-questions est une simple feuille de papier de grammage courant. Dans une forme de réalisation préférée, il est indispensable que la fermeture du contact de l'interrupteur général nécessite une certaine pression, cela afin d'éviter que les deux contacts (interrupteur général et commutateur du circuit électronique) ne se ferment en même temps, ce qui perturberait alors le signal du résonateur. I1 importe donc que la commutation du circuit électronique s'effectue avant la fermeture du circuit d'alimentation électrique. Cela permet d'obtenir un sinal sonore franc et non un signal qui correspondrait à la somme des deux signaux sonores, à savoir réponse exacte et réponse incorrecte. De même, on a constaté que pour obtenir un niveau sonore suffisant du résonateur, il était souhaitable que la puissance des piles d'alimentation électrique soit d'au moins trois volts. La maniere dont l'invention peut être réalisée et les avantages qui en découlent ressortiront mieux de l'exemple de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexes. La figure 1 est une représentation vue schématique en coupe avec arrachement partiel du dispositif électronique autonome caractéristique de l'invention. La figure 2 est une représentation symbolique du montage électrique de ce dispositif, alors que la figure 3 est une forme de réalisation avantageuse du montage électronique. La figure 4 est une représentation détaillée de l'extrémité de la pièce mobile isolante, caractéristique de l'invention, alors que la figure 5 est une vue de dessous de cette même pièce. Les figures 6 et 7 sont une représentation d'une fichede jeux réalisée conformément à l'invention. En se référant à la figure 1, le dispositif électronique autonome selon l'invention comprend un corps (1) allongé, notamment en matière plastique, présentant à une extrémité (2) une pièce mobile isolante (3) qui dépasse du corps (1) et dont la plus grande portion. pénètre dans ce corps (1) en coulissant le long de la l'axe longitudinal de celui-ci, notamment grâce à des encoches appropriées. Cette pièce coulissante mobile isolante est montrée en détail aux figures 4 et 5. Avantageusement, elle est réalisée dans une tige en élastomère rigide non-conducteur. L'extrémité apparente de cette pièce mobile isolante (3) comporte deux contacts (4) et (5) reliés par des fils (40,50) au circuit électronique (60) constitué essentiellement respectivement dans l'ordre:d'un condensateur (6), d'un double oscillateur (7) puis d'un résonateur (8) cérami que. De manière classique, l'électronique (60) est avantageusement noyé dans de la résine. L'ensemble oscillateur (7) se compose tout d'abord d'un premier oscillateur (71) à très basse fréquence, c'est-à-dire à fréquence audible, cet oscillateur (71) modulant à son tour un second oscillateur (72) à basse fréquence. Ainsi, l'ensemble émet deux signaux sonores, l'un de réponse exacte, l'autre de réponse éronnée. Dans une variante, le signal sonore peut être remplacé par tout autre moyen équivalent, tel que par exemple lampe de couleur. La chambre du résonateur (8) céramique est disposée en regard d'un évent (11) ménagé à cet effet dans le corps (1). A l'instar d'un interrupteur, l'extrémité interne du poussoir (3) isolant (voir figures 4 et 5) vient s'appuyer contre une lame (13) et contre l'effet d'un ressort (12). Le circuit d'alimentation électrique du circuit électronique (voir figures 2 et 3) comprend deux contacts (14,15) disposés au voisinage de l'extrémité interne de la pièce isolante (3). Ces deux contacts (14,15) sont reliés à la pile d'alimentation électrique (9), avantageusement de trois volts, puis au circuit électronique. Un contact (14) est fixé à l'extrémité de la lame (13) pour former borne. Au repos, le circuit électrique (9,14,15) est ouvert. Lorsque l'on appuie à l'extrémité externe du poussoir (3), ce poussoir (3) coulisse longitudinalement dans le corps (1) en pénétrant dans celui-ci, vient alors s'appuyer sur la lame (13) qui ferme ainsi l'interrupteur général (14,15). Lorsque cette pression cesse, sous l'effet du ressort (12), le poussoir (3) est repoussé vers 1 t extérieur et la lame (13)- quitte le contact (15). Ainsi, le circuit est ouvert. Dans une variante avantageuse de la pointe isolante (3), montrée aux figures 4 et 5, les fils (40,50) de connection électrique sont noyées dans cette pointe (3) et les contacts électriques (4) et (5) ont respectivement la forme d'une couronne (4) et d'une tige centrale (5) coaxiales de manière à assurer le meilleur contact électriquejmême en position légèrement oblique. Dans une variante, le poussoir (3) peut être remplacé par un bloc compressible déformable qui par pression vient réaliser le contact en (14,15) Lorsque les deux contacts électriques Comme déjà dit, il est nécessaire que le contact électronique (4,5) s'effectue avant le contact de commutation électrique (14,15). Les figures 6 et 7 représentent à titre d'exemple un ensemble pour tester des connaissances, notamment sous forme de jeu réalise conformément à l'invention et mettant en oeuvre un dispositif autonome de détection conforme aux représentations des figures 1 à 5. Ce jeu se compose d'une pluralité de fiches imprimées de manière classique sur des feuilles de grammage conventionnel. Chaque feuille comporte de manière connue des séries de questions (20) avec pour chaque série de questions (20) une pluralité d'options de réponses (21 à 24) et (26 à 30) et pour chaque réponse, un repère d'identification respectivement (21 à 24) ou (26 à 30). Selon la caractéristique de l'invention, le repère d'identification correspondant à la réponse exacte respectivement (23) ou (28) est réalisé au moyen d'une encre conductrice ayant exactement le même aspect physique que toutes les autres parties essentielles de la feuille qui sont imprimées en une encre non conductrice. En pratique, il suffit que les repères (21,22,24) et (26,27,29,30) correspondant aux réponses éronnées soient réalisés en encre traditionnelle, alors que les repères (23,28) correspondant à la bonne réponse sont réalisés en une encre conductrice, par exemple une encre contenant des particules minérales de carbone ou de graphite.Comme déjà dit, la résistivité des parties conductrices (23,28) est inférieure à 10 Mégaohms et de préférence inférieure à 0,1 Mégaohm On comprend aisément qu'il est indispensable que les repères des parties correspondant aux réponses exactes, c'est-à-dire aux parties conductrices aient exactement le même aspect que les autres repères, sinon le jeu serait rapidement faussé. Dans une variante, tous les repères sont réalisés en encre traditionnelle non- conductrice et les repères correspondant aux réponses exactes, à savoir (23) et (28) sont ensuite revêtus d'un enduit conducteur ayant exactement le même aspect que celui des autres repères. Dans une forme perfectionnée, le dispositif autonome (1) peut également comporter un afficheur de diagnostic (temps écoulé, nombre de réponses justes, moyenne, etc.), par exemple un afficheur à cristaux liquides. Dans une variante avantageuse, l'enduit conducteur (encre) peut avoir des résistivités différentes en fonction de différents critères. On peut ainsi enrichir les performances du système. Le dispositif électronique ou le jeu selon l'inven tion se caractérise essentiellement par leur simplicité, le fait d'être autonome, un prix de revient attractif et une grande LaciiiLé ae mise en oeuvre. De la sorte, ce dispositif peut être utilisé avec succès dans tous les jeux de questions-réponses ou autres propositions, des jeux en forme de labyrinthes, des ensembles destinés à tester des connaissances les plus diverses (code de la route, connaissances scolaires, jeux d'erreurs, reconnaissance de formes ou de mots, etc.) ; de même, ce dispositif électronique autonome peut être utilisé pour vérifier l'authentici- té de documents dont une partie aurait été faite avec une encre conductrice. REVENDICATIONS 1/ Dispositif électronique autonome pour détecter des petites surfaces conductrices (23,28) du type émettant un signal lorsqu'il est en contact avec une telle surface conductrice, caractérisé en ce qu'il est constitué par un corps allongé (1) comprenant - une pièce isolante (3) mobiles ou déformable par pressions qui d'un côté dépasse du corps (1), et de l'autre côté pénètre dans ce corps (1) en coulissant le long de l'axe longitudinal de celui-ci - deux contacts électriques (4,5), disposés à l'ex- trémité externe de la pièce isolante (3), reliés à un circuit électronique comportant un condensateur (6), un double oscillateur (7), un résonateur (8) avec sa chambre de réso nance, une pile d'alimentation électrique (9). - deux contacts électriques (14,15), disposés au voisinage de l'extrémité interne de la pièce isolante (3), reliés à ladite pile d'alimentation (9) pour former le circuit d'alimentation électrique du circuit électronique ; - un interrupteur (13) actionné par le déplacement de la pièce isolante (3) dans le corps (1), destiné à établir la commutation entre les deux contacts (14,15) du circuit d'alimentation électrique. 2/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps allongé (1) a la forme d'un stylet et présente un évent (11) disposé à proximité de la chambre de résonance du résonateur (8). 3/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité interne de la piece isolante (3) agit sur une -lame de contact (13)-, solidaire d'un des deux contacts (14) du circuit d'alimentation électrique, sur laquelle appuie un ressort (12) destiné à pousser ladite lame, (13) ainsi que la pièce isolante (3) vers l'extérieur. 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le double oscillateur (7) est constitué par un premier oscillateur (71) à très basse fréquence qui module à son tour un second oscillateur (72) à basse fréquence. 5/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le résonateur (8) est un résonateur céramique. 6/ Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la pièce isolante (39 formant poussoir, dans laquelle sont noyés en partie les deux fils (40,50) de commutation du circuit électronique, est en élastomère rigide non conducteur, l'extrémité apparente de cette pièce (3) comportant deux contacts 7/ Ensemble pour tester des connaissances, comprenant un dispositif dont l'une des revendications 1 à ó, et un support sur lequel figurent des séries de ques- tions avec pour chaque question, une pluralité d'options de réponses et pour chaque réponse, un repère d'identification (21-24,26-30), caractérisé en ce que tous les repères d'identification correspondant à une réponse exacte (23,28) sont revêtus d'un enduit conducteur, alors que les autres repères (21,22,24,26,27,29,30) sont revêtus d'un enduit non-conducteur, les deux enduits conducteur et non-conducteur ayant le même aspect physique visuel. 8/ Ensemble selon la revendication 7, caractérisé en ce que les enduits conducteur et non-conducteur sont des encres d'imprimerie, l'encre conductrice des repères (23,28) correspondant aux réponses exactes contenant des particules minérales conductrices, telles que des particules de carbone ou graphite. 9/ Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce que la résistivité des parties conductrices (23,28) est inférieure à 10 mégaohms, de préférence à 0,1 mégaohm. 10/ Ensemble selon l'une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il constitue un jeu et en ce que le support portant les questions est une feuille de papier de grammage courant.