Brevet FR2999020A1 — publié le 20140606

B11811 - 12-T0-0222 1 PROTHÈSE AUDITIVE INTRA-AURICULAIRE RECHARGEABLE Domaine de l'invention La présente invention concerne un objet de petites dimensions (de l'ordre du centimètre) contenant des circuits électroniques alimentés par une pile. Elle concerne plus parti- culièrement un tel objet contenant une pile rechargeable ayant une consommation non négligeable, la pile devant être capable de fournir une énergie supérieure à 8 milliampères-heure de manière à offrir 12 heures d'autonomie. La présente invention s'applique notamment à des prothèses auditives intra-auriculaires. Exposé de l'art antérieur L'allure générale d'une prothèse auditive intraauriculaire est illustrée en figure 1. Cette prothèse a une forme anatomique adaptée à être insérée dans le canal auditif externe. Généralement, la prothèse 1 comprend une surface sensi- blement plane 3 qui, une fois la prothèse insérée dans le canal auditif, est tournée vers l'extérieur. De préférence, pour des raisons esthétiques, la prothèse est dimensionnée de façon à ne pas dépasser sensiblement du canal auditif. Cette prothèse contient divers circuits électroniques de réception, amplifi- cation, adaptation et réémission de signaux sonores, adaptés au défaut d'audition auquel on veut remédier. Ces circuits électroniques doivent être alimentés. En conséquence, on prévoit une B11811 - 12-T0-0222 2 pile 5, insérée du côté de la face 3 dans une cavité fermée par un volet 7. Une prothèse auditive intra-auriculaire a de petites dimensions. Si on désigne par H sa plus grande dimension telle qu'indiquée en figure 1, les valeurs courantes de H sont comprises entre 12 et 18 mm. La plus grande dimension latérale L est quant à elle de l'ordre de 8 à 12 mm. Il en résulte que l'on ne peut insérer dans un tel dispositif que des piles de petites dimensions, par exemple une pile ayant un diamètre de 4 à 8 mm pour une hauteur de 2 à 5 mm, par exemple une pile d'un diamètre de 5,5 mm et d'une hauteur de 4 mm. En outre, de telles prothèses ont une consommation relativement importante, supérieure à 0,5 milliampère en moyenne, c'est-à-dire qu'en pratique avec des piles non rechargeables on atteint tout au mieux une autonomie de l'ordre de la semaine, ce qui entraîne un coût de remplacement de pile très élevé. Par ailleurs, si on utilise une pile rechargeable, la consommation du dispositif entraîne que, avec une pile rechargeable ayant les dimensions indiquées ci-dessus, il est nécessaire de prévoir une recharge pratiquement toutes les nuits. Ainsi, l'utilisateur qui voudrait malgré tout utiliser une pile rechargeable devrait, chaque jour (contre une fois par semaine pour une pile jetable), effectuer une opération d'enlèvement de la pile, une opération de mise en recharge de celle-ci, et une opération de remise en place de la pile. Etant données les petites dimensions de la pile, ces opérations sont délicates et ce d'autant plus que les personnes utilisant une prothèse auditive sont souvent des personnes âgées dont l'acuité visuelle et l'adresse manuelle sont limitées. On a donc prévu des dispositifs mécaniques pour attraper la pile, la mettre sur un chargeur puis la remettre en place. Ces dispositifs ne sont toutefois pas toujours très faciles à utiliser, notamment pour des personnes âgées. En outre, ces opérations entraînent un encrassement des contacts électriques. Ce problème de manipulation d'une petite pile rechar35 geable se pose pour les prothèses auditives telles qu'indiquées B11811 - 12-T0-0222 3 ci-dessus, mais aussi pour de nombreux autres dispositifs de petites dimensions à consommation relativement élevée, tels que des sondes avalables pouvant correspondre à des pilules d'un diamètre de l'ordre de 6 à 8 mm, et de manière générale pour tout dispositif dont on veut qu'il soit étanche. On notera que le problème susmentionné de changement fréquent ou de recharge fréquente de piles de petites dimensions ne se pose pas pour des dispositifs tels que des montres qui ont une très faible consommation et pour lesquels la durée de vie d'une pile peut être de l'ordre de 1 à 5 ans. D'autre part, ce problème ne se pose pas non plus pour des dispositifs d'assez grandes dimensions, tels que des montres ou des dispositifs ayant le format d'une carte de crédit, pour lesquels on dispose d'une surface suffisante pour disposer des bobines de recharge de relativement grand diamètre (plusieurs centimètres), qui, malgré un couplage généralement mauvais avec un primaire, permettent de fournir une énergie suffisante en raison de leur nombre de tours et de leur diamètre. Ainsi, il existe un besoin d'un objet électronique 20 muni d'une pile rechargeable dont la recharge ne nécessite pas d'extraire la pile de l'objet. Résumé Ainsi, un mode de réalisation de la présente invention prévoit un objet contenant des circuits électroniques et une 25 pile rechargeable, dans lequel la pile est disposée au voisinage d'une face de l'objet, un bobinage de charge étant mobile en translation par rapport à la pile entre une position de fonctionnement dans laquelle il est disposé autour de la pile et une position de recharge dans laquelle il est décalé axialement 30 par rapport à la pile. Selon un mode de réalisation, l'objet a une dimension maximale inférieure à 20 mm, la pile étant cylindrique et ayant un diamètre inférieur à 6 mm et une hauteur inférieure à 4 mm. Selon un mode de réalisation, l'objet constitue une 35 prothèse auditive intra-auriculaire. B11811 - 12-T0-0222 4 Selon un mode de réalisation, le bobinage de charge est solidaire du corps de l'objet et la pile est mobile en translation à l'écart de la face susmentionnée. Selon un mode de réalisation, une partie de l'objet 5 située au dessus de la pile à l'opposé de la face susmentionnée est mobile en translation avec la pile par rapport au corps de l'objet. Selon un mode de réalisation, l'objet comprend un moyen d'encliquetage pour maintenir l'objet en position de 10 fonctionnement. Selon un mode de réalisation, l'objet comprend un moyen de blocage pour empêcher ladite partie de l'objet de coulisser au-delà de la position de recharge. Un mode de réalisation de la présente invention 15 prévoit un système de recharge d'un objet tel que ci-dessus, comprenant un plot portant, autour d'un noyau ferromagnétique, un enroulement de diamètre externe correspondant au diamètre interne du bobinage de charge. Selon un mode de réalisation, le plot comprend des 20 moyens de chauffage de la pile. Brève description des dessins Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif 25 en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : la figure 1, décrite précédemment représente schématiquement une prothèse auditive intra-auriculaire ; la figure 2 est une représentation encore plus schématique d'un petit objet contenant une pile rechargeable ; 30 les figures aA et 3B représentent un système de pile rechargeable, respectivement en position de fonctionnement et en position de recharge ; et les figures 4A. et 4B représentent un petit objet muni d'un système du type décrit en relation avec les figures aA et 35 3B en position de fonctionnement et en position de recharge. B11811 - 12-T0-0222 Description détaillée La figure 2 est une vue en coupe extrêmement schématique d'un petit objet muni d'une pile rechargeable. Ce petit objet est illustré sous forme d'un tronc de cône. Comme en 5 figure 1, le petit objet est désigné par la référence 1. Une de ses faces, du côté de laquelle est montée la pile rechargeable, est désignée par la référence 3 et la pile rechargeable est désignée par référence 5. On notera que la face 3 n'a pas nécessairement une surface plane et que la forme schématique en tronc de cône de la figure 2 n'est illustrée que pour la simplicité des dessins. Le petit objet peut avoir toute forme souhaitée, par exemple une forme du type de celle de la figure 1 pour une prothèse auriculaire, ou même une forme de capsule pour une pilule à avaler munie de moyens électroniques d'analyse d'orga- nes internes du corps et/ou de médication. Il s'agira alors par exemple d'un objet ayant une forme sphérique ou ellipsoïdale. Les figures 3A et 3B représentent un ensemble 10 d'une pile et de son système de charge, respectivement en position de fonctionnement et en position de recharge. Il est prévu de remplacer la pile rechargeable 5 des figures 1 et 2 par un ensemble 10 tel qu'illustré en figures 3A et 3B. Cet ensemble 10 comprend une pile 12 entourée d'une bague 13 autour de laquelle est bobiné un bobinage 14. Ce bobinage est connecté par des éléments de connexion 15 à un circuit de charge 16. La bague 13 avec le bobinage 14 est mobile en translation dans la direction de l'axe de la pile 12. Étant donné que, comme on le verra ci-après, l'ensemble 10 est monté dans un objet de façon particulièrement simple et facile à utiliser, on pourra prévoir que la pile rechargeable 12 de l'ensemble 10 peut être rechargée fréquemment. Cette pile 12 peut donc sans inconvénients avoir des dimensions légèrement inférieures à celles de la pile 5 illustrée en figure 1 et 2, de sorte que l'ensemble 10 occupe sensiblement le même volume que la pile 5. L'ensemble 10 peut prendre l'une ou l'autre de deux 35 configurations. Dans une première configuration illustrée en B11811 - 12-T0-0222 6 figure aA, qui correspond à une position de fonctionnement, la bobine 14 est disposée autour de la pile rechargeable. Dans une deuxième configuration illustrée en figure 3B, qui correspond à une position de recharge, la bobine 14 est décalée en 5 translation selon l'axe de la pile rechargeable de sorte que sa partie interne est accessible. Les éléments de connexion 15 relient les bornes de l'enroulement 14 à des bornes du circuit de charge 16. Ainsi, ces éléments de connexion doivent rester efficients dans les deux positions illustrées en figures aA et 10 3B. Il s'agira par exemple de fils dépliables, de nappes flexibles (flex), ou encore de systèmes à rail et curseur. Le circuit de charge 16 correspond à des circuits classiques connus dans la technique destinés à redresser un signal alternatif fourni par le bobinage 14 quand il est couplé 15 à un enroulement primaire et à assurer diverses fonctions de régulation destinées à assurer une charge optimale d'une pile rechargeable. Il peut aussi intégrer une conversion de la tension de sortie de la batterie (comme un abaisseur de tension), ce qui donne plus de choix quant à la technologie de 20 batterie et sa tension associée. De tels circuits connus peuvent être contenus dans une plaquette 16 d'une épaisseur de l'ordre de 1 mm et d'un diamètre non supérieur à celui de la pile, c'est-à-dire de 5 à 8 mm. Comme cela a été indiqué, il est prévu une possibilité 25 de mouvement relatif en translation entre la pile 12 et le circuit de charge 16, d'une part, et l'ensemble de la bague 13 et du bobinage 14, d'autre part. On peut prévoir que l'ensemble de la pile rechargeable et du circuit 16 est fixe par rapport au corps de l'objet 1. Dans ce cas, l'ensemble de la bague et du 30 bobinage doit pouvoir être tiré vers l'extérieur en position de recharge, par exemple grâce à une petite languette ou tout autre moyen de préhension du bobinage 14. Dans la position de recharge illustrée en figure 3B, un enroulement primaire lié à un système de fourniture de courant alternatif est inséré dans la bague 13 35 pour fournir de l'énergie à l'enroulement 14 qui constitue alors B11811 - 12-T0-0222 7 un enroulement secondaire. On notera que l'enroulement primaire, de part sa forme cylindrique creuse, peut facilement contenir un noyau de ferrite cylindrique de diamètre légèrement inférieur à celui du bobinage primaire. Un tel noyau permet un très bon couplage entre les deux bobinages, dès les basses fréquences, et n'interfère pas avec le fonctionnement de l'ensemble 1 (en particulier avec son microphone et son haut-parleur) quand celui-ci est retiré de sa base de recharge. Les figures 4A et 4B illustrent un mode de réalisation actuellement préféré du système de recharge. Un petit objet 20 est divisé en deux parties principales mobiles en translation l'une par rapport à l'autre. La première partie comprend la pile 12 et le circuit de charge 16 d'un système 10 tel que décrit précédemment, surmontés d'un bloc 22 comprenant par exemple notamment l'ensemble des circuits électroniques de l'objet 20. Cette première partie est entourée d'une seconde partie 23. La première partie 22 est mobile par rapport à la seconde partie 23 entre une position, illustrée en figure 4A, dans laquelle l'objet a sa forme "normale", de fonctionnement, et une position de recharge, illustrée en figure 4B, dans laquelle la première partie est décalée vers le haut tandis que la bague 13 et l'enroulement 14 restent fixes par rapport à la seconde partie 23. Des dispositifs de blocage et/ou d'encliquetage, non représentés, sont de préférence prévus pour assurer que chacune des positions illustrées en figures 4A et 4B est stable. Comme le représente très schématiquement la figure 4B, pour passer à la position de recharge, on vient disposer l'objet 20 au-dessus d'un système de charge 30 comprenant un plot débordant 32 muni d'un enroulement 34 enroulé autour d'un noyau de ferrite ou autre matériau ferromagnétique 35 sur lequel vient appuyer l'objet 20 de façon à faire coulisser la première partie par rapport à la seconde partie. Le système de charge 30 comprend de façon classique des circuits électroniques 36 propres à alimenter la bobine 34 en un courant alternatif de B11811 - 12-T0-0222 8 façon à transférer de l'énergie dans l'enroulement 14 une fois les deux enroulements 14 et 34 disposés en regard. Pour revenir à la position de fonctionnement normal, il suffit de poser l'objet, la pile étant tournée vers le bas, 5 sur une surface sensiblement plane et d'appuyer sur le haut de la partie 22 (ou inversement). On notera que le système de charge 30 peut également comprendre à sa partie supérieure un élément chauffant pour chauffer la pile rechargeable 12 pendant sa recharge. En effet, 10 de nombreux types de batteries rechargeables, telles que des batteries de type lithium métal se rechargent beaucoup plus rapidement quand leur température est supérieure à la température usuelle, par exemple quand leur température est de l'ordre de 40 à 50°C. 15 On comprendra que de nombreuses variantes peuvent être apportées au dispositif décrit ici sans sortir du domaine de l'invention. Par exemple, au lieu de prévoir un bobinage monté sur une bague on pourra prévoir un bobinage autonome, par exemple un bobinage noyé dans une résine. 20 Les systèmes de charge tels que le système 30 de la figure 1 pourront être constitués à partir de nombreux dispositifs existants, par exemple des dispositifs généralement associés à des ordinateurs portables. Par ailleurs, bien que cela n'ait pas été décrit, il 25 sera clair qu'il faut prévoir des connexions entre la pile, le circuit de recharge et les divers circuits électroniques contenus dans l'objet. REVENDICATIONS1. Objet contenant des circuits électroniques, une pile rechargeable et un bobinage de charge (13), dans lequel la pile (12) est disposée au voisinage d'une face de l'objet, le bobinage de charge étant mobile en translation par rapport à la pile entre une position de fonctionnement dans laquelle il est disposé autour de la pile et une position de recharge dans laquelle il est décalé axialement par rapport à la pile. 2: Objet selon la revendication 1, ayant une dimension maximale inférieure à 20 mm, la pile étant cylindrique et ayant 10 un diamètre inférieur à 6 mm et une hauteur inférieure à 4 mm. 3. Objet selon la revendication 1 ou 2, constituant une prothèse auditive intra-auriculaire. 4. Objet selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel le bobinage de charge (13) est solidaire du corps 15 de l'objet et la pile est mobile en translation à l'écart de ladite face. 5. Objet selon la revendication 4, dans lequel une partie (22) de l'objet (20) située au dessus de la pile à l'opposé de ladite face est mobile en translation avec la pile 20 par rapport au corps de l'objet. 6. Objet selon la revendication 5, comprenant un moyen d'encliquetage pour maintenir l'objet en position de fonctionnement. 7. Objet selon la revendication 5 ou 6, comprenant un 25 moyen de blocage pour empêcher ladite partie de l'objet de coulisser au-delà de la position de recharge. 8. Système de recharge d'un objet selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, comprenant un plot portant, autour d'un noyau ferromagnétique, un enroulement de diamètre 30 externe correspondant au diamètre interne du bobinage de charge (13). 9. Système de recharge selon la revendication 8, dans lequel le plot comprend des moyens de chauffage de la pile.