Brevet FR2941545A1 — publié le 20100730

-1- � Equipement de traitement d'information et de communication, tel qu'un ordinateur personnel � La présente invention concerne un équipement de traitement d'information et de communication, et plus particulièrement un ordinateur personnel ou une station de travail. Depuis le développement des premiers ordinateurs personnels au début des années 80, de nombreuses évolutions de ces équipements sont survenues, tant dans leur puissance de calcul et de stockage que dans leur ergonomie d'utilisation. Par ailleurs, d'importants progrès ont été obtenus en matière de compacité et de poids, et de nombreux accessoires et périphériques sont désormais disponibles pour des ordinateurs qui sont en outre devenus des équipements communicants généralement reliés à des réseaux de communication de toute nature. Pour autant, ces ordinateurs personnels, s'ils communiquent sans difficulté d'une part avec le monde extérieur via des réseaux de communication ouverts ou fermée et d'autre part avec leur utilisateur via des dispositifs visuels (écrans), sonores (haut-parleurs, microphones) et de saisie (clavier, tactile), n'ont en pratique que des interactions très réduites, voir inexistantes, avec leur environnement proche. Or, dans le contexte actuel d'une démarche visant à un développement durable et d'une prise de conscience croissante des impacts potentiellement négatifs des technologies sur la santé et l'intégrité des populations, il va devenir nécessaire que les ordinateurs personnels soient aussi conçus pour être compatibles avec un développement durable et une vision plus globale des technologies et de leurs interactions environnementales. Le but de la présente invention est de proposer un nouveau concept technique d'équipement de traitement et de communication, qui réponde à cette attente. Cet objectif est atteint avec un équipement de traitement d'information et de communication, tel qu'un ordinateur personnel, comprenant, au sein d'un boîtier, une carte mère incluant au moins un processeur, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de captation environnementale pour capter des paramètres, notamment -2- physiques, représentatifs de l'environnement proche dudit équipement, et des moyens pour adapter le fonctionnement dudit processeur en fonction desdits paramètres ainsi captés. On dispose ainsi d'un ordinateur personnel qui peut être vraiment considéré comme environnemental et interactif, prévu pour s'adapter aux conditions externes, notamment dans un objectif de réduction de la consommation d'énergie et dans une démarche de développement durable. Cet ordinateur personnel selon l'invention peut en outre contribuer à de meilleures conditions de santé et de confort pour son utilisateur. Les moyens de captation environnementale peuvent avantageusement comprendre, à titre d'options non limitatives, des moyens pour détecter des rayonnements électromagnétiques présents dans un espace où se situe le dit équipement, des moyens pour détecter une source lumineuse, directe ou indirecte, des moyens pour détecter dans un espace environnant ledit équipement une zone potentielle de projection lumineuse, des moyens pour détecter une source d'énergie située dans un environnement proche dudit équipement, des moyens pour détecter des gaz dans un environnement proche dudit équipement, ou des moyens pour détecter des sources acoustiques, directes ou indirectes. On peut aussi prévoir, dans le cadre de la présente invention, que les moyens d'adaptation du fonctionnement du processeur comprennent des moyens pour régler la fréquence d'horloge du processeur. Dans une option particulière pour laquelle l'équipement selon l'invention est pourvu de moyens de vidéoprojection, celui peut en outre comprendre des moyens pour orienter spatialement ces moyens de vidéoprojection, coopérant avec les moyens de détection d'une zone potentielle de projection de façon à diriger lesdits moyens de vidéoprojection vers ladite zone potentielle de projection. Ces moyens d'orientation spatiale peuvent alors comprendre des moyens pour sustenter magnétiquement les moyens de vidéoprojection, ces moyens de vidéoprojection étant disposés dans une structure support mobile par rapport à une base de sustentation. Par ailleurs, les ordinateurs personnels ont connu depuis une vingtaine un développement considérable et de nombreux foyers disposent maintenant d'un ou plusieurs de ces équipements. Ils sont désormais pour -3- la majeure partie d'entre eux connectés à des réseaux de communication. Leur banalisation a fait de ces équipements des objets sans réelle personnalité, allant jusqu'à se fondre dans le décor. Or, il existe actuellement chez les utilisateurs un besoin croissant de personnalisation et d'identification à des objets représentatifs d'une culture ou d'une appartenance à un groupe ou une tendance sociétale. Pour répondre à ce besoin de personnalisation et d'identification, certains constructeurs proposent des concepts de � peaux � ou d'enveloppes pour les boîtiers de téléphone portable, d'assistants personnels ou d'ordinateurs, qui permettent aux utilisateurs de choisir des graphismes, des textures et des motifs correspondant à leur goût. Dans ce contexte, on peut identifier une population d'utilisateurs souhaitant se réapproprier la dimension technologique des ordinateurs personnels et désirant faire de ces ordinateurs personnels de véritables objets retrouvant leur place dans un intérieur. On peut ainsi prévoir, dans le cadre de la présente invention, un équipement dont le boîtier comprend des moyens pour visualiser de manière analogique le fonctionnement physique dudit processeur. Ces moyens de visualisation analogique peuvent avantageusement comprendre des moyens pour visualiser de manière analogique la fréquence de fonctionnement du processeur, des moyens pour visualiser de manière analogique la température du processeur, Les moyens de visualisation analogique comprennent par exemple des moyens d'affichage à aiguille, ainsi que des moyens pour contrôler de manière analogique le fonctionnement physique du processeur qui peuvent comporter un bouton de réglage de fréquence. Les moyens de visualisation analogique peuvent aussi comprendre des moyens pour visualiser un processus de refroidissement du processeur qui comportent par exemple une fenêtre sensiblement translucide agencée sur une face supérieure du boîtier, sensiblement en vis-à-vis du processeur. Dans le cas où le processeur est pourvu d'un dispositif de refroidissement mettant en oeuvre une circulation de fluide, la fenêtre est alors agencée pour procurer une visualisation de la circulation dudit fluide sur la face supérieure dudit processeur. -4- Dans ce contexte, les moyens de visualisation du refroidissement peuvent en outre comprendre des moyens de filtre coloré disposés sensiblement sous le hublot et dont la couleur est modifiée en fonction d'une mesure de température au niveau du processeur. Les moyens de contrôle analogique peuvent aussi comprendre des moyens pour contrôler le refroidissement du processeur. Dans un premier exemple de réalisation, les moyens de visualisation et de contrôle comprennent des moyens pour visualiser la fréquence de fonctionnement du processeur. Ces moyens de visualisation de fréquence peuvent comprendre un afficheur à aiguille. Les moyens de visualisation et de contrôle comprennent un bouton de réglage de fréquence disposé sur une face extérieure du boîtier. Dans un second exemple de réalisation les moyens de visualisation et de contrôle comprennent des moyens pour visualiser un processus de refroidissement du processeur. Les moyens de visualisation du refroidissement comprennent un hublot translucide agencé sur une face supérieure du boîtier, sensiblement en vis-à-vis du processeur. Lorsque le processeur est pourvu d'un dispositif de refroidissement mettant en oeuvre une circulation de fluide, le hublot est alors agencé pour procurer une visualisation de la circulation dudit fluide sur la face supérieure dudit processeur. Les moyens de visualisation du refroidissement comprennent en outre des moyens de filtre coloré disposés sensiblement sous le hublot et dont la couleur est modifiée en fonction d'une mesure de température au niveau du processeur. Les moyens de visualisation et de contrôle comprennent en outre des moyens pour contrôler le refroidissement du processeur. Les moyens de contrôle du refroidissement comprennent un bouton de réglage de refroidissement disposé sur une face extérieure du boîtier. Dans un troisième exemple de réalisation, les moyens de visualisation et de contrôle comprennent en outre des moyens pour représenter physiquement un champ magnétique rayonné par le processeur et/ou des composants passifs et/ou actifs disposés sur la carte mère. -5- Les moyens de représentation magnétique comprennent des moyens pour sustenter magnétiquement le boîtier dudit équipement. Ces moyens de sustentation magnétique comprennent des moyens électro-aimants disposés dans une parti inférieure du boîtier et une base de sustentation prévue pour être disposée sous ledit équipement et comportant des aimants permanents. Les moyens de visualisation et de contrôle comprennent en outre des moyens pour régler la position spatiale du boîtier par rapport à la base de sustentation. Les moyens de réglage spatial comprennent des moyens de rotation angulaire pour orienter angulairement le boîtier dans une position prédéterminée. Les moyens de réglage spatial comprennent des moyens de rotation angulaire pour faire tourner le boîtier par rapport à la base de sustentation à une vitesse prédéterminée. Les moyens de réglage spatial comprennent des moyens de rotation angulaire pour orienter le boîtier selon un angle prédéterminé par rapport au champ magnétique terrestre. Lorsque l'équipement de communication comprend en outre des moyens de vidéoprojection, les moyens de réglage spatial comprennent des moyens pour orienter le boîtier de sorte que les moyens de vidéoprojection sont dirigés vers une surface appropriée pour recevoir une image projetée. Les moyens de réglage spatial comprennent en outre des moyens pour détecter optiquement une surface de projection, lesdits moyens de détection optique coopérant avec les moyens d'orientation spatiale. Dans un quatrième exemple de réalisation, l'équipement selon l'invention comprend en outre des moyens de captation environnementale pour capter des paramètres physiques représentatifs de l'environnement proche dudit équipement. Les moyens de captation environnementale coopèrent avec les moyens de visualisation et de contrôle, de façon à configurer ledit équipement en fonction de son environnement proche. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée d'un mode de mise en oeuvre nullement limitatif, et des dessins annexés sur lesquels : - E - la figure 1 est une vue schématique d'un premier exemple de réalisation d'un équipement de traitement d'information et de communication selon l'invention ; - la figure 2 représente l'équipement de la figure 1, avec son capot ouvert ; - la figure 3 est une vue schématique d'un second exemple de réalisation d'un équipement de traitement d'information et de communication selon l'invention, avec son capot ouvert ; - - la figure 4 illustre un cadran d'indication analogique de la fréquence du processeur d'un équipement selon l'invention ; - la figure 5 est un schéma synoptique d'un système de refroidissement liquide mis en oeuvre dans un équipement selon l'invention ; - la figure 6 illustre ka fonctionnalité de réglage manuel de la fréquence du processeur dans un équipement selon l'invention ; et - La figure 7 illustre une interface graphique utilisateur généré par un logiciel de contrôle des fonctions internes dans un équipement selon l'invention. On va tout d'abord décrire, en référence à la figure 1, un premier exemple de réalisation d'un ordinateur personnel selon l'invention, dans lequel la fréquence de fonctionnement du processeur est visualisée. Cet ordinateur personnel 1 comporte un boîtier 10 intégrant une carte mère pourvue d'un ou plusieurs processeurs et des composants électroniques usuels nécessaires pour assurer des fonctions de traitement d'information et de communication. Ce boîtier 10 comporte sur sa face avant, dans un premier logement circulaire 110, un premier indicateur à aiguille 11 prévu pour fournir une indication de la fréquence de fonctionnement du processeur équipant la carte mère, et dans un second logement circulaire 120 un second indicateur 12 prévu pour fournir une indication de la température de ce processeur. Le boîtier 10 comporte en outre un capot amovible 5 comprenant une ouverture 230 aménagée pour recevoir en position fermée un dissipateur thermique 3 solidaire de la carte mère et conformé 31, 32 dans sa partie avant pour épouser les parties supérieures des deux indicateurs analogiques 11 et 12, et une seconde -7- ouverture 13 correspondant à une batterie de capteurs environnementaux 130-134 équipant l'ordinateur selon l'invention. Ces capteurs environnementaux incluent par exemple un capteur biologique 130, un capteur chimique 131, un capteur électrostatique 132 et des capteurs électromagnétiques 133, 134 disposés respectivement sensiblement horizontalement et verticalement au sein du boîtier 10, A titre d'exemple illustré par la figure 4, l'indicateur analogique de fréquence 11 comporte une aiguille principale 111 indiquant par sa position la fréquence dite � CPU � (Control Processing Unit ) en unités GHz, et une aiguille secondaire 112 indiquant une fréquence du � Front Side Bus �, dite FSB, en unités MHz. Ces indicateurs sont rétro éclairés et réalisés par exemple avec des moteurs pas à pas, à partir de technologies bien connues dans l'art antérieur. Comme l'illustre la figure 2, le capot 5 peut être relevé et maintenu ouvert par une tige adaptée 4, permettant ainsi à un utilisateur d'accéder aisément à l'intérieur de l'ordinateur 1, de manière bien plus facile qu'avec des ordinateurs personnels actuels. Dans une version particulière de l'inversion illustrée par la figure 3, l'ordinateur personnel 1' est pourvu d'un dissipateur thermique 3' comprenant sur sa partie supérieure une fenêtre 23 prévue pour permettre d'observer un flux de liquide de refroidissement circulant au dessus du processeur. Un ordinateur personnel selon l'invention peut être équipé d'un système de refroidissement liquide tel que celui illustré schématiquement en figure 5. Ce système de refroidissement 50 est implanté directement sur le processeur et de préférence sur une puce nue 51. Il comprend un bloc 25 ayant sensiblement une forme de cube intégrant une pompe électroosmotique, séparé de la puce 51 par une lame fine en pyrex 22 fixée par soudure anodique. Le cube électro-osmotique 25, de technologie connue dans l'art antérieur, comprend une enceinte 29 réalisée dans un matériau plastique tel que du plexiglas� et pourvue d'un conduit d'entrée 20 pour recevoir un fluide de refroidissement et d'un conduit de sortie 21 pour évacuer ce liquide dans un circuit de refroidissement. Le cube électro- osmotique 25 comporte un dispositif de catalyse 26, une partie en verre -8- poreux (frité), et une paire d'électrodes 27 alimentées par un convertisseur thermoélectrique à semiconducteurs 28, par exemple du type Pelletier à effet � Seebeck �, situé au contact direct d'un dissipateur thermique en carbone et cuivre nanostructuré 31. Ce dissipateur thermique 3 comprend un ensemble de canaux 31 parcourus par le liquide de refroidissement via un conduit d'entrée 34 relié au conduit de sortie 21 du cube électro-osmotique 25 et un conduit de sortie 33 relié au conduit d'entrée 20 dudit cube 23. Le convertisseur thermoélectrique 28 est pourvu sur sa face inférieure d'une feuille de mica translucide 24. La partie supérieure 23 du cube électro-osmotique 25 constitue une fenêtre d'observation de la circulation du fluide de refroidissement au dessus de la puce 51. En référence à la figure 6, l'ordinateur personnel 1 est pourvu d'un bouton 60 de réglage manuel de la fréquence du processeur. Ce bouton assure une fonction d'encodage pour générer une information numérique traitée par une carte électronique de contrôle 62 disposée au sein du boîtier 10 de l'ordinateur personnel 1. Cette électronique de contrôle 62 émet des signaux de contrôle à la carte mère et commande les indicateurs analogiques 11 et 12 pour qu'ils génèrent des informations analogiques respectivement de fréquence et de température. A cette carte électronique de contrôle 62, est associé un logiciel de contrôle des fonctions internes de l'ordinateur, résident dans une mémoire de ce dernier et générant une interface graphique utilisateur du type de celle représentée en figure 7. L'utilisateur dispose ainsi d'un ensemble d'informations sur le système, notamment sa charge, les fréquences du processeur et du bus et la température. Il peut aussi régler par logiciel les fréquences d'horloge. On peut aussi prévoir un changement automatique de la fréquence du processeur qui peut s'accélérer ou bien se décélérer manuellement ou automatiquement, grâce à un régulateur de vitesse interne, qui se déclenche en fonction de la charge d'utilisation. Un ordinateur selon l'invention peut être pourvu d'un vidéoprojecteur comportant une tête de projection orientation spatialement par rapport au boîtier. Cette tête de projection peut être actuellement miniaturisée et -9- � embarquée � dans un équipage mobile. Cet équipage mobile, dont la masse est minimisée par l'utilisation de matériaux à très faible densité, peut être maintenu en sustentation magnétique au dessus d'une base de sustentation magnétique disposée sur la partie supérieure de l'ordinateur. Cette base de sustentation magnétique peut être réalisée en utilisant des techniques connues à base d'électro-aimants à alimentation contrôlée par asservissement. L'équipage mobile est pourvu sur une partie de sa face inférieure de films d'aimants permanents disposés pour se trouver en couplage électromagnétique avec les électro-aimants disposés dans la base de sustentation. Les images à projeter, générées par un circuit matriciel disponible commercialement, peuvent être transmises par voie optique à la tête de projection via un faisceau de fibres d'image faisant guide d'image et dont l'extrémité affleure sans contact la tête de projection qui peut avoir une forme sensiblement sphérique et comporter des composants optiques prévus pour recevoir l'image émise du faisceau de fibres et la projeter via une lentille de projection vers une surface de projection appropriée. Un système de contrôle assure en temps réel en mode asservi la position spatiale de la tête de projection, par commande des électro- aimants de la base de sustentation. L'ordinateur selon l'invention peut être pourvu d'un système d'allumage direct qui ouvre l'écran immédiatement et le système d'exploitation est opérationnel pour la navigation. Ce système d'allumage peut aussi procurer une génération d'un son représentatif, tel que le son d'un réacteur d'invention ou du vrombissement du moteur d'une automobile. On peut prévoir des modes d'éclairage spécifiques au sein d'un ordinateur selon l'invention. Ces modes d'éclairage peuvent par exemple mettre en oeuvre : - un éclairage disposé sous le boîtier, simulant le décollage et la sustentation de l'ordinateur, - une lumière intermittente simulant les feux des ailes d'un avion, - un éclairage automatique se déclenchant à la nuit tombante, simulant un vol de nuit, et conditionnant l'éclairage des indicateurs analogiques et du système de refroidissement. - 10 - L'ordinateur selon l'invention peut être équipé d'un écran déporté relié à son boitier par une connexion sans fil, et comprendre un émetteur situé sous le boîtier. Cet émetteur est prévu pour transmettre des fichiers vidéo et/ou audio vers un récepteur intégré à l'écran. L'ordinateur selon l'invention peut aussi être pourvu d'un système de détection de panne. Il peut être structuré en modules amovibles aisément accessibles par son utilisateur. Le boîtier de l'ordinateur selon l'invention peut être usiné en aluminium étiré ou monocoque en aluminium. Ce boîtier en aluminium accélère la dissipation de chaleur généré par les composants de l'ordinateur. On peut aussi prévoir l'utilisation de matériaux mieux compatibles avec l'environnement et/ou impliquant moins d'énergie pour leur production. Bien sûr, l'invention n'est pas limitée aux exemples qui viennent d'être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, on peut prévoir qu'un ordinateur personnel selon l'invention soit équipé d'un logiciel détectant les pannes matérielles et soit conçu pour procurer une interchangeabilité aisée des composants de l'ordinateur. Par ailleurs, cet ordinateur personnel peut être conçu, en tout ou partie pour sa structure, à partir de matériaux biodégradables ou recyclables. Il peut aussi être associé à un écran sans fil et être équipé d'une alimentation secteur sans fil, ainsi que d'un disque dur flash. REVENDICATIONS1. Equipement de traitement d'information et de communication, tel qu'un ordinateur personnel, comprenant, au sein d'un boîtier, une carte mère incluant au moins un processeur, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de captation environnementale pour capter des paramètres, notamment physiques, représentatifs de l'environnement proche dudit équipement, et des moyens pour adapter le fonctionnement dudit processeur en fonction desdits paramètres ainsi captés. 2. Equipement selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de captation environnementale comprennent des moyens pour détecter des rayonnements électromagnétiques présents dans un espace où se situe le dit équipement. 3. Equipement selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens de captation environnementale comprennent des moyens pour détecter une source lumineuse, directe ou indirecte. 20 4. Equipement selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens de captation environnementale comprennent des moyens pour détecter dans un espace environnant ledit équipement une zone potentielle de projection lumineuse. 25 5. Equipement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de captation environnementale comprennent des moyens pour détecter une source d'énergie située dans un environnement proche dudit équipement. 30 6. Equipement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de captation environnementale comprennent des moyens pour détecter des gaz dans un environnement proche dudit équipement. 7. Equipement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce 35 que les moyens de captation environnementale comprennent des moyens pour détecter des sources acoustiques, directes ou indirectes. 2941545 - 12 - 8. Equipement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens d'adaptation du fonctionnement du processeur comprennent des moyens pour régler la fréquence d'horloge du processeur. 5 9. Equipement selon l'une des revendications précédentes et la revendication 4, comprenant en outre des moyens de vidéoprojection, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens pour orienter spatialement ces moyens de vidéoprojection, coopérant avec les moyens de détection d'une zone potentielle de projection de façon à diriger lesdits 10 moyens de vidéoprojection vers ladite zone potentielle de projection. 10. Equipement selon la revendication 9, caractérisé en ce que les moyens d'orientation spatiale comprennent des moyens pour sustenter magnétiquement les moyens de vidéoprojection, ces moyens de 15 vidéoprojection étant disposée dans une structure support mobile par rapport à une base de sustentation. 11. Equipement selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le boîtier comprend des moyens pour visualiser de manière analogique le fonctionnement physique dudit processeur. 12. Equipement selon la revendication 11, caractérisé en ce que les moyens de visualisation analogique comprennent des moyens pour visualiser de manière analogique la fréquence de fonctionnement du processeur. 13. Equipement selon l'une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce que les moyens de visualisation analogique comprennent des moyens pour visualiser de manière analogique la température du processeur. 30 14. Equipement selon l'une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que les moyens de visualisation analogique comprennent des moyens d'affichage à aiguille. 15. Equipement selon l'une des revendications 11 à 14, caractérisé en ce 35 qu'il comprend en outre des moyens pour contrôler de manière analogique le fonctionnement physique du processeur. 2941545 - 13 - 16. Equipement selon la revendication 15, caractérisé en ce que les moyens de contrôle analogique comprennent un bouton de réglage de fréquence. 17. Equipement selon l'une des revendications 11 à 16, caractérisé en ce 5 que les moyens de visualisation analogique comprennent des moyens pour visualiser un processus de refroidissement du processeur. 18. Equipement selon la revendication 17, caractérisé en ce que les moyens de visualisation du refroidissement comprennent une fenêtre sensiblement 10 translucide agencée sur une face supérieure du boîtier, sensiblement en vis-à-vis du processeur. 19. Equipement selon l'une des revendications 17 ou 18, dans lequel le processeur est pourvu d'un dispositif de refroidissement mettant en oeuvre 15 une circulation de fluide, caractérisé en ce que la fenêtre est agencée pour procurer une visualisation de la circulation dudit fluide sur la face supérieure dudit processeur. 20. Equipement selon l'une des revendications 17 à 19, caractérisé en ce 20 que les moyens de visualisation du refroidissement comprennent en outre des moyens de filtre coloré disposés sensiblement sous le hublot et dont la couleur est modifiée en fonction d'une mesure de température au niveau du processeur. 25 21. Equipement selon l'une quelconque des revendications 17 à 20, caractérisé en ce que les moyens de contrôle analogique comprennent en outre des moyens pour contrôler le refroidissement du processeur.