Brevet FR2576726A1 — publié le 19860801

Clavier de commande à effleurement La présente invention a pour objet un clavier de commande à effleurement. Un tel clavier permet à un opérateur de commander un système quelconque, par exemple un téléphone ou un système d'ouverture de porte, en effleurant successivement des zones sensibles sur la face extérieure du clavier, qui ne comporte aucune touche mobile. On connait déjà de tels claviers, qui peuvent être principalement classés dans deux catégories, la catégorie des claviers souples à microcontacts, d'une part, et la catégorie des clavier à effet capacitif, d'autre part. Dans les claviers souples à microcontacts, la face extérieure est constituée par une paroi souple, en général en matière plastique. Celle-ci recouvre une matrice de microcontacts. Lorsque l'opérateur appuie avec un doigt sur cette paroi, il actionne le microcontact situé sous son doigt. Dans les claviers à effet capacitif, la face extérieure se présente, par exemple, sous forme d'un chassis métallique, comportant une matrice de trous. Dans chaque trou se trouve une pastille d'un matériau diélectrique. Chaque pastille constitue le dielectrique d'un condensateur dont la capacité est modifiée lorsque l'opérateur vient toucher la pastille. Un dispositif électronique sensible aux variations de capacité complète le dispositif. Dans de nombreuses applications, il importe que de tels claviers de commande offrent une bonne résistance aux agressions dues par exemple aux intempéries et au vandalisme (téléphones publics, système d'ouverture de porte...). Or, le type de fonctionnement des claviers connus ne permet pas d'obtenir une résistance suffisante à ces agressions. En effet, la paroi souple des claviers de la première catégorie est facile à détruire à l'aide d'un outil. De même, la structure composite de la face extérieure des claviers de la seconde catégorie, comprenant nécessairement des parties diélectriques minces et fragiles en matériau plastique, ou en céramique, offre une prise facile pour la fracturation. La présente invention vise à pallier ces inconvénients. Elle a pour effet, à cet effet, un clavier de commande à effleurement, comprenant une paroi avant de commande et des éléments de transductipn électrique, une action de commande étant transmise par la paroi avant localement et a un seul de ces éléments, clavier caractérisé par le fait que la paroi avant est rigide et lesdits éléments de transduction sont agencés pour recevoir une action de commande par cette plaque. Avantageusement, la paroi avant est une plaque pleine. Avantageusement encore, cette plaque pleine est métallique et épaisse. Ainsi, le clavier de l'invention présente une face extérieure n'offrant pas de prise aux agressions de toute nature. Avantageusement, les éléments de transduction électrique sont des capteurs de pression, ou de température. Dans cette invention, il est remarquable que les demandeurs , pour résoudre le problème posé, aient eu l'idée d'utiliser une grandeur physique intermédiaire, une pression ou une température par exemple pour transmettre, à travers la plaque de commande, rigide et épaisse, l'information utile, alors que l'art antérieur, loin d'utiliser une grandeur intermédiaire, enseigne de transformer de la manière la plus directe possible l'action de commande de l'opérateur en un signal électrique. Dans la forme de réalisation préférée du clavier de l'invention, les éléments de transduction électrique sont des capteurs de pression à effet piézoélectrique. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description suivante de la forme de réalisation préférée, du clavier de l'invention, faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 représente une vue éclatée, en perspective, d'une partie du clavier de l'invention; et la figure 2 représente une vue en coupe du clavier de l'invention lorsqu2al est assemblé. La première partie de la descriptinn est faite en se référant à la figure 1, sur laquelle on n'a représenté qu'une partie du clavier de l'invention, partie correspondant à quatre zones sensibles -ou touchesseulement, mais suffisante pour comprendre l'invention. Une plaque avant 1, ici en dural, pleine et épaisse, et un socle 5 de constitution ici identique prennent en sandwich trois plaques 2, 3, 4. La plaque 2 est ici en matériau isolant. Sa face inférieure, en regard de la plaque 3, est recouverte d'une métallisation uniforme 21. La plaque 3 est une plaque de centrage, en l'occurence, également en matériau isolant, percée d'ouvertures 31, ici disposées régulièrement, dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre de pastille les 32 en matériau piézoélectrique d'une matrice de pastilles qui viennent se loger dans les ouvertures 31 lorsque le clavier est assemblé.L'épaisseur de la plaque 3 est choisie légèrement inférieure à l'épaisseur des pastilles 32 en matériau piézoélectrique La plaque 4 est aussi en matériau isolant et comporte, sur sa face supdrieurr, en regard de la plaque 3, des zones de métallisation corenan' une piste 43 teratiiné-e par un plot métallise 41 correspontsan- Les plaques'2, 3, 4 et 5 sont munies de trous lisses 20, 30, 40 et 50, disposés régulièrement, destinés à laisser passer des vis 6 pour l'assemblage du clavier. La plaque 4 est pourvue d'alésages taraudés non traversants 10, disposés régulièrement, pour l'assemblage du clavier par les vis 6. Lorsque le clavier est assemblé, il se présente donc comme un empilage de plaques serrées les unes contre les autres. La figure 2 représente une vue en coupe de ce clavier, selon un plan perpendiculaire aux plaques et qui passe par le centre des ouvertures 31. Les vis 6 et les trous associés 10, 20, 30, 40 et 50 ne sont pas représentés sur la figure 2 par souci de simplification. La face supérieure de la plaque avant 1, qui est donc celle qui se présente à l'opérateur est munie, par exemple par gravure, d'indications non représentées sur les figures, permettant de localiser les différentes zones situées à l'aplomb des ouvertures 31 occupées par les pastilles piézoélectriques 32. Le clavier qui vient être décrit fonctionne de la manière suivante. l'opérateur, en appuyant avec le doigt su une des zones marquées précédentes, crée localement une variation de pression. Celle-ci est suf fi- sante pour provoquer une déformation locale infinitésimale de la plaque avant 1, qui transmet donc à son tour, une variation de pression à la pastille piézoélectrique 32 située sous la zone marquée considérée. La pastille piézlJelectrique 32 transforme cette-variation de pression n une variation de potentiel qui est recueillie sur la ortie électrique de sortie à laquelle elle est électriquement reliée par la métallisation correspondante 41.Cette variation de potentiel est développée par rapport à la métallisation'21 qui est, par exemple, réunie au potentiel de référence, par exemple la masse. Un circuit électronique de type connu du commerce traite les informations correspondantes. Il est à noter que l'épaisseur de la plaque avant du clavier qui vient d'être décrit peut atteindre plusieurs millimètres, ce qui confère au clavier une très bonne résistance aux agressions. La plaque 2 qui vient d'être décrite, est une plaque isolante munie d'une couche de métallisation 21, dont le rôle est d'isoler la plaque avant du potentiel de référence. Elle peut éventuellement être supprimée, auquel cas la plaque avant 1 doit être portée au potentiel de référence. La réalisation qui vient d'être décrite, mettant en oeuvre des transducteurs piézoélectriques ne doit pas limiter la portée du brevet à ce type de capteurs. On pourrait en particulier utiliser, dans un clavier de conception similaire, des thermistances -ou thermistors-, moyennant une adaptation évidente du circuit électronique de traitement. REVENDICATIONS 1. Clavier de commande à effleurement, comprenant une paroi avant (1) de commande et des éléments (32) de transduction électrique, une action de commande étant transmise par la paroi avant (1) localement et à un seul de ces éléments (32), clavier caractérisé par le fait que la paroi avant (1) est rigide et lesdits éléments (32) de transduction sont agencés pour recevoir une action de commande par cette plaque. 2. Clavier de commande selon la revendication 1, dans lequel ladite paroi avant (1) est une plaque pleine. 3. Clavier de commande selon'l'une des revendications 1 et 2, dans lequel ladite paroi avant (1) est une plaque métallique. 4. Clavier de commande selon l'une des revendications 1 à 3, dans lequel ladite paroi avant (1) est une plaque épaisse. 5. Clavier de commande selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel lesdits éléments (32) de trans- duction électrique sont des capteurs de pression. 6. Clavier de commande selon la revendication 5, dans lequel lesdits éléments (32) de transduction électrique sont des transducteurs piézoélectriques. 7. Clavier de commande selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel lesdits éléments de transduction électrique sont des capteurs de température. 8. Clavier de commande selon la revendication 7, dans lequel lesdits éléments de transduction électrique sont des thermistances. 9. Clavier de commande selon la revendication 6, dans lequel lesdits transducteurs piézoélectriques (32) sont maintenus en place par une plaque de centrage isolante (3) serrée entre deux plaques isolantes (2, 4) comportant des métallisations (21, 41).