Brevet FR2597211A1 — publié le 19871016

-- i -DISPOSITIF DETECTEUR AUTONOME POUR VERIFIER DES INFORMATIONS PORTEES SUR UN SUPPORT. L'invention concerne un dispositif détecteur auto5 nome pour vérifier des informations portées sur un support. Dans le brevet français FR-A-2 116 165, correspondant au brevet américain 3 818 610, on a décrit un sys10 tème pédagogique constitué en deux parties, à savoir respectivement: - d'un support (papier) comportant une série d'informations identifiées par des repères conducteurs ou isolants ayant le même aspect visuel; - d'autre part, par un détecteur autonome électrique, destiné à venir au contact de ces repères, associé à un circuit électrique qui émet un signal visuel ou sonore lorsque le contact électrique est établi. Ce système présente toutefois l'inconvénient d'être limité seulement à la détection des bonnes réponses, de nécessiter une pression notable de la tête de lecture sur les repères du support, à défaut de quoi la détection risque d'être perturbée, et enfin d'exiger des con25 tacts électriques de bonne qualité pour permettre le passage d'un courant appréciable afin de pouvoir émettre le signal désiré. De la sorte, ce système ne s'est guère développé malgré tout un intérêt ludique et/ou pédagogique. L'invention pallie ces inconvénients. Elle vise un système du type en question avec support et détecteur au tonome, dans lequel le détecteur soit facile à fabriquer fiable et résistant, et permette de détecter non seu35 lement les bonnes réponses, mais également les réponses 25972 1 1 -2 éronnées et enfin, ne nécessite pas de contacts électriques de très bonne qualité. Ce dispositif détecteur autonome, destiné à coopé5 rer avec des zones conductrices ou isolantes d'un support, du type comprenant: - un corps allongé, - une tête de lecture dépassant de ce corps, - un circuit associé à la tête de lecture, apte à émettre un signal en fonction de la résistance de la zone sur laquelle est appliquée la tête de lecture, - une source d'alimentation électrique, se caractérise en ce que le circuit de commande est 15 constitué par un circuit imprimé rigide coulissant dans le corps: - dont une extrémité dépasse du corps pour recevoir la tête de lecture formée par un empilement de feuilles parallèles de matière plastique alternativement isolan20 tes et conductrices, en contact avec les pistes du circuit de commande supportées par le circuit imprimé rigide; - et dont l'autre extrémité située à l'intérieur du corps comporte un interrupteur élastique destiné à 25 alimenter le circuit de commande lorsque la tête est appuyée sur une zone du support, de sorte que ledit interrupteur est en appui sur le fond du corps. La manière dont l'invention peut être réalisée et 30 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 annexées. La figure 1 est une représentation en coupe longi35 tudinale d'un dispositif détecteur autonome conforme à 25972 1 1 - 3 l'invention. La figure 2 est une vue perspective sommaire de la tête de lecture caractéristique de l'invention. La figure 3 est un synoptique du schéma électroni5 que de montage de ce dispositif détecteur autonome. Enfin la figure 4 est une représentation d'un support destiné à coopérer avec ce dispositif détecteur. Le dispositif détecteur caractéristique de l'inven10 tion comprend essentiellement un corps (1) allongé, notamment en matière plastique, destiné à recevoir un circuit imprimé rigide (2) dont une extrémité effilée (3) reçoit la tête de lecture (4) qui dépasse de cette extrémité (3). Selon une caractéristique importante de l'invention, la tête de lecture (4) est constituée (voir figure 2) par un empilement de feuilles parallèles accolées les unes aux autres respectivement conductrices (5) et iso20 lantes (6). Ces feuilles sont avantageusement en matière plastique telle que élastomère et plus précisément silicone. Le pas entre deux feuilles parallèles de même nature est voisin de 0,2 millimètre. L'extrémité avant (7) de cette tête de lecture (4) est destinée à venir au contact des repères d'identification (21,22,23) du support, alors que l'extrémité arrière ou encore mieux latérale (9) est destinée à venir au contact des pistes (9) et (10) du circuit 30 imprimé (2). Ce circuit imprimé (2) rigide comporte essentiellement: - une électronique de détection (11) constituée par deux séries (12) et (13) de portes logiques en 35 technologie CMOS, connectée en montage oscillant, à - 4 savoir dans l'ordre pour (12) deux portes inverseuses en série et pour (13) une porte avec entrée de blocage en série avec une porte inverseuse; en d'autres termes, la série de portes (13) est modulée par la fréquence émise par la série de portes (12); - deux piles d'alimentation électrique (14,15), par exemple de 1,5 volts, - un vibreur sonore (16) connecté sur la deuxième série (13) de porte logique, - un interrupteur (17) placé à l'extrémité interne (18) du circuit imprimé (2), constitué par une lame élastique soudée (17) sur ce circuit imprimé (2), destiné à alimenter le circuit (11) de commande. Comme on le voit sur la figure 4, le support constitué par exemple par une feuille de papier de grammage courant, comporte une série d'informations (20) associées à des zones (21,22,23) correspondant à un choix de réponse. De manière connue, ces zones (21,22,23) ont le même aspect visuel mais sont imprimés avec des encres différentes, respectivement: - avec une encre conductrice pour obtenir la zone correspondant à la réponse exacte (22), - avec une encre isolante ou nettement moins con25 ductrice pour les zones correspondant aux réponses éronnées (21) et (23). Dans une variante, les zones d'identification peuvent être constitués par les réponses elles-mêmes. 35 Lorsque la face avant (7) de la tête de lecture (4) vient en appui sur une zone de réponse éronnée (21) ou (23), sous l'effet de la pression ainsi exercée, le circuit (2) coulisse dans le corps (1) jusqu'à ce que la lame élastique (17) de l'interrupteur interne vienne en 25972 11 -2 5 --5 appui sur le fond (19) du corps (1) et ferme ainsi le circuit de commande (11). En revanche, si la zone en question (22) corres5 pond à la réponse exacte, les bornes des pistes (9) et (10) sont alors reliées par une résistance. Cela a pour effet d'augmenter la constante de temps RC de la premiere série (12) de porte logique de telle sorte que celleci génère une première fréquence, par exemple de l'ordre 10 de quelques hertz. Le mélange de cette première fréquence avec celle générée par la deuxième série de porte logique (13) donne un son aigu pulsé sur le vibreur sonore (16) identifiant une bonne réponse. Comme la technologie mise en oeuvre fait appel à des portes (12,13) CMOS, l'installation ne consomme quasiment pas de courant, de sorte qu'une résistance parasite entre les bornes (9) et (10) ne perturbe pratiquement pas de manière significative le fonctionne20 ment du détecteur. En revanche, si la zone (21) ou (23) est isolant, la valeur RC de lapremière série de porteslogiquers(12) est plus faible, ce qui donne alors une fréquence plus 25 élevée. La combinaison de cette fréquence aigue avec celle générée par la seconde série (13) donne un son grave désagréable, car il n'est pas pur. On identifie ainsi de la sorte une réponse éronnée. Le dispositif détecteur conforme à l'invention se caractérise essentiellement: - par sa simplicité et son coût réduit, - sa facilité de mise en oeuvre, - l'absence de connection électrique mobile par rapport au corps, ce qui en améliore considéra- 25972 1l1 -6 -'/ -:blement la fiabilité, - la présence de connections et de contacts électriques plus ou moins résistifs, sans que cela nuise à la qualité du signal émis, - la possibilité d'imprimer les supports par des techniques classiques d'imprimerie en impression. De la sorte, ce dispositif détecteur autonome peut être utilisé avec succès dans des applications très va10 riées, ludiques, pédagogiques ou de diagnostic. 25972 1 1 - 7 REVENDICATIONS 1/ Dispositif détecteur autonome, destiné à coopérer avec des zones conductrices (22) ou isolantes (21,23) d'un support comprenant: - un corps (1) allongé, - une tête de lecture (4) dépassant de ce corps (1) - un circuit de commande (2) associé à la tête de lecture (4), apte à émettre un signal en fonction 10 de la résistance de la zone (21,22,23) sur lequel est appliquée cette tête de lecture (4), - une source d'alimentation électrique (14,15), caractérisé en ce que le circuit de commande (2) est constitué par un circuit imprimé rigide (2) coulissant 15 dans le corps (1): - dont une extrémité (3) dépasse du corps pour recevoir la tête (4) de lecture formé par un empilement de feuilles parallèles en matière plastique alternativement isolantes (5) et conductrices (6), en contact avec 20 les pistes (9) et (10) du circuit de commande supporté par le circuit imprimé rigide (2); - et dont l'autre extrémité (18) située à l'intérieur du corps (1) comporte un interrupteur élastique (17) destiné à alimenter le circuit de commande (11) 25 lorsque la tête (4) est appuyée en (7) sur une zone (21,22,23) du support, de sorte que ledit interrupteur (17) est en appui sur le fond (19) du corps (1). 2/ Détecteur selon la revendication 1, caractérisé 30 en ce que la tête de lecture (4) est formée par un empilement de feuilles parallèles accolées conductrices (5) et isolantes (6) en élastomère, le pas entre deux feuilles de même nature étant voisin de 0,2 millimètre. 1 1 - 8 3/ Détecteur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de commande (2) comporte: - une électronique de détection (11) constituée par deux séries (12,13) de portes logiques en technologie CMOS connectées en montage oscillant, - et un vibreur sonore (16) connecté sur la deuxième série (13) de porte logique. 4/ Détecteur selon la revendication 3, caractérisé en ce que les deux séries (12,13) de portes-logiques comprennent pour la première série (12) deux portes inverseuses en série, et pour la seconde série (13) une pompe avec entrée de blocage en série avec une porte inverseuse.