Brevet FR2728710A1 — publié le 19960628

Carte électronique comportant un élément fonctionnel activable manuellement" La présente invention concerne une carte électronique comprenant un corps en matière plastique renfermant un élément fonctionnel alimenté par une source d'énergie. Les cartes électroniques dc cc type nc sont pas pourvues actuellement de moyens d'actionnement permettant d'activer et ou dc désactiver olontairement leur élément fonctionnel. L'épaisseur du corps de ces cartes est cn effet trop faible pour que l'on puisse installer sur celles-ci un intcrruptcur ou un bouton-poussoir destiné à commander l'activation de l'élément fonctionnel. La présente invention sc proposc dc remédier à cette lacune et. pour ce faire, elle a pour objet une carte électronique du type indiqué ci-dessus, qui se caractérise en ce que la source d'énergic est relicc à un élément sensible dans lequel une grandeur physique varie lorsqu'il est soumis à une action manuelle olontaire, et à un circuit électronique apte à fournir un signal dc commande à l'élément fonctionnel en réponse à un signal émis par l'élément sensible et correspondant à une valeur de la grandeur physique, située dans une plage dc valeurs prédétermince. L'élément sensible utilisé peut étre réalisé avec de faibles dimensions, ce qui permet de l'installer dans le corps des cartes électroniques. ou même sur l'une des faces de celles-ci, sans qu il fasse saillie à l'extérieur. Comme l'élément fonctionnel n cst activé que lorsque cela est nécessaire, les pertes d'énergie qui étaient relativement importantes jusqu'ici sont évitées. La source d'énergie peut par conséquent être utilisée beaucoup plus longtemps que les sources actuelles. On notera par ailleurs qu'uns activation intempestive de l'élément fonctionnel n'est pas possible puisque le circuit électronique nc peut commander ce dernier lorsque la grandeur physique rcstc inférieure à la valeur minimale de la plage d'activation ni lorsque cette grandeur devient supérieure à la valeur maximale de ladite plage. Afin de limitcr cncorc les risques d'une activation intempestive de l'élément fonctionnel, il est préférable que Ic circuit électronique ne délivre le signal de commande que lorsque la valeur de la grandeur physique varie à une vitesse située dans une plage de vitesscs prédéterminée. L'élément fonctionnel ne sera donc pas activé si la valeur dc la grandeur physique varie à une vitesse inférieure à la X itcssc minimale dc la plage de vitcsses ou supérieure à la vitesse maximale dc ccttc plage. Selon un prcmicr mode dc réalisation dc l'invention, l'élément sensible est une jauge de contrainte disposée dans le corps en matière plastique tandis que la grandeur physique est un courant électrique dont l'intensité varie lorsque le corps en matière plastique est soumis à une flexion manuelle dans une zonc adjacente à la jauge de contrainte. Pour éviter qu'une flexion involontaire du corps dc la carte déclenche une activation intempestive dc l'élément fonctionnel. une seconde jauge dc contrainte reliée au circuit électronique est ax antagcuscmcnt disposée dans Ic corps en matière plastique, le circuit électronique fournissant Ic signal de commande à l'élément fonctionnel lorsque la différence des valeurs instantanées des courants électriques traversant les jauges de contrainte est située dans une plage de valeurs détermince. Selon un second mode de réalisation. l'élément sensible est une résistance thermique tandis que la grandeur physique est la résistance électrique de la résistance thermique, qui varie lorsque celle-ci est chauffée par un doigt appliqué volontairement contre elle. Afin d'éviter qu'un échauffement dc la résistance thermique par une source externe déclenche l'activation de l'élément fonctionnel. une seconde résistance thermique est reliée au circuit électronique. cclui-ci fournissant Ic signal de commande à l'élément fonctionnel lorsque la différence des valeurs instantanées des résistances électriques des deux résistances thermiques est située dans une plage dc xalcurs déterminée. Selon un troisième modc de réalisation. l'élément sensible est un thermocouple tandis que la grandeur physique est une force électromotrice dont la grandeur varie lorsque le thermocouple est chauffé par un doigt appliqué volontairement contre lui. Comme un échauffement involontaire du thermocouple pourrait déclencher l'activation de l'élément fonctionnel. il est souhaitable qu'un sccond thermocouple soit relié au circuit électronique. cclui-ci fournissant Ic signal dc commande à l'élément fonctionnel lorsque la différence des nalcurs instantanées des forces électromotrices créées dans les deux thcrmocouplcs est située dans une plage de valeurs déterminée. On précisera ici que les éléments sensibles utilisés dans les trois modes de réalisation ci-dessus sont cncastrcs dans Ic corps des cartes électroniques, mais pourraient être dans le plan dc l'une des grandes faces du corps de ces dernières. Selon un quatrième mode tic réalisation, l'élément sensible est constitué par deux électrodes adjacentes disposées sur Ic corps cn matière plastique tandis que la grandeur physique est l'impédance établie entre les deux électrodes ct variant lorsqu'un doigt est appliqué volontairement contre lesdites électrodes. Pour éviter qu'un organe externe provoque une variation intempestive de l'impédance et déclenche l'activation de l'élément fonctionnel, deux autres électrodes adjacentes reliées au circuit électronique sont disposées sur le corps en matière plastique, le circuit électronique fournissant Ic signal dc commande à l'élément fonctionnel lorsque les impédances respectivement établies entre les électrodes appariées sont les mêmes et varient à la même vitesse. Plusieurs modes d'exécution dc la présente invention sont décrits ci-après à titre d'exemples nullement limitatifs en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figurc 1 est une vue en perspective schématique d'une carte électronique conforme à l'invention - la figurc 2 est un schéma d'un circuit électronique susceptible d'être inséré dans le corps de la carte visible sur la figure 1 . ct - les figures 3 à 5 sont des vues schématiques d'autres cartes électroniques conformes à l'invention. La carte électronique que l'on peut voir sur la figure l comprcnd un corps plat 1 en matière plastiquc. ayant deux grandes faces opposées rectangulaires et dont l'épaisseur est inférieure à 1 mm. Son corps 1 renferme un élément fonctionncl 2 constitué par exemple par un microcircuit ou une puce. une source d'énergie 3 telle qu'une pilc électrique, deux jauges de contrainte 4.5 situées en deux emplacements éloignés l'un dc l'autre, et un circuit électronique 6. Des liaisons conductrices 7,8,9 sont prévues pour relier électriquement le circuit électronique 6 aux jauges dc contrainte 4 et 5 et à l'élément fonctionnel 2. D'autres liaisons conductrices 12.13 sont quant à cllcs prévues pour relier électriquement la source d'énergie 3 au circuit électronique 6 et à l'élément fonctionnel 2. Le circuit électronique 6 est réalisé dc façon à permettre la circulation de courants électriques dans les jauges de contrainte 4 ct 5 lorsque les parties du corps 1 qui sont adjacentes à ces dernières sont soumises à une flexion manuelle, et à fournir à l'élément fonctionnel 2 un signal dc commande lorsque la difffrcncc des valeurs instantanées des courants électriques dans les jauges est située dans une plage dc valeurs prédéterminée. Ainsi, lorsque les parties du corps 1 qui sont adjacentes aux jauges de contraintes sont soumises à des flexions du mcme ordre dc grandeur. ct que la valeur de la différence précitée reste inférieure à la valeur minimale de la plage prédéterminée, I'élément fonctionnel 2 nc sera pas activé par Ic circuit électronique 6. On peut rencontrcr une telle situation. par exemple quand une carte électronique conservée dans une pochc dc vêtement diun utilisateur est soumise involontairement à des flexions locales faibles sur toute sa surface. De même, si les parties du corps 1 qui sont adjacentes aux jauges de contrainte sont soumises à des flexions différentes au point que la valeur de la différence précitée devienne supérieure à la valeur maximale de la plage prédéterminée, I'élément fonctionnel 2 ne sera toujours pas activé par Ic circuit électronique. Une telle situation peut par exemple se rcncontrcr lorsque le corps de la carte électronique est soumis accidentellement à une fortc flexion au voisinage d'une seule jauge de contrainte. Dans le mode de réalisation qui vicnt d'ètrc décrit. le corps de la carte comporte deux jauges de contrainte. Il va de soi que l'on ne sortirait pas du cadre de la présente invention s'il n'cn comptait qu'unc seule. Dans ce cas. le circuit électronique 6 pourrait être réalisé dc telle sorte que l'élément fonctionnel 2 ne soit active que si le courant électrique circulant dans la jauge a une intensité située dans une plage de valeurs prédéterminée. et qu'une activation intempestive de l'élément fonctionnel soit évitée. Afin de réduire cncorc les risqucs d'unc activation involontaire, le circuit électronique 6 pourrait également étire réalisé de telle sorte que l'élément fonctionnel ne soit activé que si la valeur de l'intensité du courant circulant dans la jauge de contrainte varie à une vitesse située dans une plage de vitesses prédètermince. Un exemple dc réalisation du circuit électronique 6 ainsi conçu est représenté schématiquement sur la figure 2. Comme on peut le X oir sur cette figurc, Ic circuit 6 comporte un Pont de Wheatstone P dont une branche est constituée par la jauge de contrainte (4 ou 5) et dont deux sommets opposés sont reliés aux troncs positive ct négative de la source d'énergie, un circuit amplificateur analogique différentiel 14 relie aux deux autres sommets opposés du Pont de Wheatstonc et alimenté par la source d'énergie. et deux circuits 15,16 montés en parallèle entre le circuit amplificateur 14 et l'élément fonctionnel 2, le circuit 15 permettant de mesurer la variation dc l'intensité du courant circulant dans la jauge tandis que le circuit 16 permet de mcsurcr la itcssc à laquelle varie l'intensité de ce courant. La carte électronique représentée sur la figure 3 diffère légèrement de celle qui a été décrit en référence à la figure l. Au lieu de comporter deux jauges de contrainte, elle comporte en effet deux résistances thermiques 4a,5a dont les résistances électriques varient lorsqu'elles sont chauffées. Par ailleurs. son circuit électronique 6a est conçu dc façon à activer l'élément fonctionnel 2 lorsque la différence des valeurs instantanées des résistances électriques des résistances thermiques 4a.5a est située dans une plage dc valeurs prédéterminée. Ainsi. lorsque l'utilisateur applique un doigt sur la partie du corps 1 qui est adjacente à une résistance thermique. cellc-ci s'échauffe tandis que l'autre demeure à la température ambiante. La résistance électrique de la résistance thermique qui est chauffée varie par rapport à celle dc l'autre résistance thermique. de telle sorte que la différence entre les valeurs instantanées des résistances électriques prend une alcur pour laquelle le circuit électrique 6a active l'élément fonctionnel 2. Par contre. si l'utilisateur place une carte dans une atmosphère homogène froide ou chaude, la différence entre les alcurs instantanées des résistances électriques sera pratiquement nullc ct l'élément fonctionnel l nc sera pas activé. Si maintenant la température de l'une des parties du corps 1 qui est adjacente à une résistance thermique subit une \'variation importante, et si la différence entre les valeurs instantanées des résistances électriques des deux résistances thermiques est supérieure à la valeur maximale de la plage dc valeurs prédéterminée. l'élément fonctionnel 2 ne sera toujours pas activé La carte électroniquc représentée sur la figure 3 pourrait ne comporter qu'une seule résistance thermique. Dans ce cas, le circuit électronique 6a pourrait être réalisé de telle sorte que l'élément fonctionnel 2 ne soit activé que si l'utilisateur. cn appliquant un doigt sur la partie du corps 1 qui est adjacente à la résistance thermique. amène la résistance électrique de cclle-ci à prendre une alcur située dans une plage de valeurs prédéterminée. Afin de réduire cncorc les risques d'une activation intempestive de l'élément fonctionnel 2, le circuit électronique ôa pourrait également trc conçu de façon à ce que ce dernier ne soit activé que si la "alcur de la résistance thermique varie à une vitesse située dans une plage dc vitesses prédéterminée. La carte électronique représentée sur la figure 4 diffère des cartes décrites précédemment en ce que les jauges dc contrainte ct les rsistances thermiques ont été remplacées par deux thermocouples 4b.5b. Son circuit électronique ()b est quant à lui conçu dc façon à activer l'élément fonctionnel 2 lorsque la différencie des valeurs instantanées des forces électromotrices créées dans les deux thermocouples est située dans une plage de valeurs prédéterminée. Lorsque l'utilisateur applique un doigt sur la partie du corps 1 qui est adjacente à un thermocouple. celui-ci s'échauffe tandis que l'autre thermocouple demeure à la température ambiante La force électromotrice du thermocouple qui est chauffée varie par rapport à celle de l'autre thermocouple dc telle sortc que la différence entre les valeurs instantanées des forces électromotrices prend une valeur pour laquelle le circuit électronique 6b active l'élément fonctionnel 2. Par contre. si l utilisatcur place une carte dans une atmosphère homogène froide ou chaude la différence entre les valeurs instantanées des forces électromotrices sera pratiquement nulle ct lélément fonctionnel 2 nc sera pas activé Si maintenant la température de l'une des parties du corps 1 qui est adjacente à un thermocouple subit une variation importante, ct si la différence entre les valeurs instantanées des forces électromotrices des deux thermocouplcs est supérieure à la valeur maximale de la plage dc valeurs prédéterminée. l'élément fonctionnel 2 ne sera toujours pas activé. La carte électronique représentée sur la figure 4 pourrait ne comporter qu'un seul thermocouple. Dans ce cas. le circuit électronique ()b pourrait être réalisé dc telle sorte que l'élément fonctionnel 2 ne soit activé que si l'utilisateur, en appliquant un doigt sur la partie du corps 1 qui est adjacente au thermocouple. fait prendre à la force électromotrice de celui-ci. une valeur située dans une plage de valeurs prédéterminée. Afin de réduire encore les risqucs d'une activation involontaire de l'élément fonctionnel 2. le circuit électronique ()1l pourrait également être conçu de façon à n'activer cc dernier que si la valeur de la force eleetromotriee tarie à une vitesse située dans une plage de vitesses prédéterminée. Dans les trois modes dc réalisation qui ont été décrit ci-dessus, les jauges de contrainte, les résistances thermiques et les thermocouples sont encastrés dans le corps des cartes électroniques. Il va de soi cependant qu'ils pourraient être situés dans le plan de l'une des grandes faces desdites cartes. La carte électronique représentée sur la figure 5 différé des cartes décrites cidessus en ce qu'elle comporte deux électrodes adjacentes 4c.5e sur chacune de ses grandes faces, les deux paires d'électrodes remplaçant les jauges dc contrainte ainsi que les résistances thermiques ct les thermocouples. Son circuit électronique 6e est quant à lui conçu de façon à activer l'élément fonctionnel 2 lorsque l'utilisateur. en appliquant un doigt sur chaque pairc d'électrodes, permet l'établissement d'impédances de même valeur et variant à la même vitesse. Cette solution a en effet été adoptée afin d'éviter qu'un phénomène involontaire d'éleetrostrietion fasse apparaître de l'électricité statique et provoque une activation intempestive de l'élément fonctionnel. On remarquera que les électrodes situées sur l'une des grandes faces de la carte sont en face des électrodes situées sur l'autre face de cette dernière pour d'évidentes raisons d'ergonomie. La carte électronique représentée sur la figure 5 pourrait nc comporter qu'une seule paire d'électrodes sur l'une dc scs grandes faces. Dans ce cas, le circuit électronique pourrait être réalisé dc telle sorte que l'élément fonctionnel 2 ne soit activé que si l'utilisateur. cn appliquant un doigt sur les deux électrodes, fait varier l'impédance à une vitesse située dans une plage de vitesses prédéterminée. On notera par ailleurs qu'il est souhaitable de blinder le circuit électronique 6c et les autres circuits qui lui sont associes afin d'éviter la formation de décharges électrostatiques. Pour être complet. on précisera que les cartes électn)niqucs conformes à l'invention comportent un corps réalisé à partir de deux plaques de matière plastique fixées l'une contre l'autre par collage ou toute autre technique équivalente. l'élément fonctionnel 2, la source d'énergie 3, ct le circuit électronique 6 étant situés entre ces deux plaques tout comme les jauges de contrainte 4.5, les résistances thermiques 4a,5a ou les thermocouples 4b.5b. Enfin, on notera que la présente invention couvre également une carte électronique dont le corps serait pourvu d'une combinaison d'au moins deux éléments sensibles différents pris parmi ceux décrits ci-dessus. REVENDlCAONS 1. Carte électronique comprenant un corps cn matière plastique (1) renfermant un élément fonctionnel (2) alimenté par une source d'énergie (3). caractérisée en ce que la source d'énergie est reliée à un élément sensible (4,4a,4b,4c) dans lequel une grandeur physique varie lorsqu'il est soumis à une action manuelle olontaire, et à un circuit électronique (6,6a,6b,6c) apte à fournir un signal de commande à l'élément fonctionnel en réponse à un signal émis par l'lément sensible ct correspondant à une valeur de la grandeur physique, située dans une plage de valeurs prédéterminée. 2. Carte électronique sclon la revendication 1. caractérisée en ce que le circuit électronique (6,6a,6b,6c) ne délivre Ic signal de commande que lorsque la valeur de la grandeur physique varie à une vitesse situe dans une plage dc vitesses prédéterminée. 3. Carte électronique sclon la revendication 1 ou 2. caractérisée cn ce que l'élément sensible est une jauge dc contrainte (4) disposée dans le corps en matière plastique (1) tandis que la grandeur physique est un courant électrique dont l'intensité varie lorsque le corps en matière plastique est soumis à une flexion manuelle dans une zone adjacente à la jauge de contraintc. 4. Carte électronique sclon la revendication 3. caractérisée en ce qu'une seconde jauge de contrainte (5) reliée au circuit électronique est disposéc dans le corps en matière plastique (1). le circuit électronique (6) fournissant le signal de commande à l'élément fonctionnel (2) lorsque la différence des valeurs instantanées des courants électriques traversant les jauges de contrainte (4.5) est située dans une plage de valeurs prédéterminée. 5. Carte électronique selon la revendication I ou 2, caractérisée en ce que l'élément sensible est une résistance thermique (4a) tandis que la grandeur physique est la résistance électrique dc la résistance thermique. qui varie lorsque ccllc-ci est chauffée par un doigt appliqué volontairement contre elle. 6. Carte électronique selon la revendication 5. caractérisée en ce qu'une seconde résistance thermique (5a) est reliée au circuit électronique (6a). cclui-ci fournissant le signal de commande à l'élément fonctionnel (2) lorsque la différence des valeurs instantanées des résistances électriques des deux résistances thermiques est située dans une plage de valeurs déterminée. 7. Carte électronique sclon la revendication 1 ou 2. caractérisée en ce que l'élément sensible est un thermocouple (Al) tandis que la grandeur physique est une force électromotrice dont la grandeur varie lorsque Ic thermocouple est chauffé par un doigt appliqué volontairement contre lui. 8. Carte électronique sclon la revendication 7 caractérisée en ce qu'un second thermocouple (5b) est relié au circuit électronique (6b), celui-ci fournissant le signal de commande à l'élément fonctionnel (2) lorsque la différence des valeurs instantanées des forces électromotrices créées dans les deux thermocouples (4a,5b) est située dans une plage de valeurs prédétermince 9.Carte électronique selon la revendication 1 ou 2. caractérisée en ce que l'élément sensible est constitué par deux électrodes adjacentes (Ac) disposées sur le corps en matière plastique (1) tandis que la grandeur physique est impédance établie entre les deux électrodes et variant lorsqu'un doigt est appliqué 'olontairemcnt contre lesdites électrodes. 10. Carte électronique selon la revendication 9. caractérisée en ce que deux autres électrodes adjacentes (5c) reliées au circuit électronique (6c) sont disposées sur le corps en matière plastique (1). le circuit électronique fournissant le signal de commande à l'élément fonctionnel (2) lorsque les impédances respectivement établies entre les électrodes appariées (4c.5c) sont les mêmes et varient à la même vitesse.