CH719271A2 - Objet électronique portable. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un objet électronique portable (1) comprenant un boitier (3) pourvu d'un élément d'habillage (2) formant en tout ou partie une interface tactile dudit objet électronique (1), ledit élément d'habillage comportant un corps creux contenant un substrat (5) sur lequel sont réalisés un circuit d'antenne (10) d'un module de communication (6) dudit objet (1) et un circuit de commande tactile (13) d'un organe de commande tactile (8) de cet objet (1).

Description

Domaine technique de l'invention

[0001] L'invention concerne un objet électronique portable comprenant un élément d'habillage formant en tout ou partie une interface tactile et comportant un circuit d'antenne d'un module de communication dudit objet.

Arrière-plan technologique

[0002] On connait dans l'état de la technique de nombreux objets électroniques portables susceptibles de se connecter à des réseaux de communication tels que des montres électroniques qui sont pourvus d'interfaces tactiles classiquement agencées dans les glaces de ces dernières. De telles interfaces tactiles sont utilisées généralement pour améliorer l'interactivité des montres et en simplifier les manipulations en particulier lorsque ces dernières proposent un nombre conséquent de menus et de fonctions.

[0003] Afin de pouvoir se connecter à des réseaux de communications tels que des réseaux de type Bluetooth ou encore en lien avec la géolocalisation, de tels objets électroniques comprennent des moyens de communication intégrant classiquement une antenne. Il est connu que la taille optimale d'une telle antenne dépend directement de la longueur d'onde du signal émis/reçu. En effet, une antenne de longueur optimale permet d'envoyer/recevoir un signal en entier et à pleine puissance.

[0004] Dans des objets électroniques tels que des montres, l'espace disponible étant limité, une antenne doit disposer d'un design adapté pour s'intégrer dans le boitier de la montre. Et si la montre intègre un moyen de communication radio qui fonctionne sur des fréquences radio (telles que le 2.4 GHz ou 1.5 GHz), la taille du produit devient critique par rapport à la longueur d'onde (120 mm et 200 mm).

[0005] Par ailleurs, d'autres contraintes doivent également être prises en compte du fait que des objets électroniques comme les montres comportent beaucoup de parties métalliques et qu'une antenne doit en être isolée.

[0006] Dans ce contexte, on comprend qu'il existe un besoin de trouver une solution, notamment qui ne présente pas les inconvénients de l'art antérieur.

Résumé de l'invention

[0007] Un des buts de l'invention est de disposer d'un objet électronique portable telle qu'une montre, comprenant une interface tactile et intégrant un circuit d'antenne ayant une longueur optimale pour envoyer/recevoir un signal en entier et à pleine puissance et venant s'intégrer dans le boitier de cette montre dont le volume d'accueil est limité.

[0008] Un autre but de l'invention est d'obtenir un objet électronique portable dont l'esthétisme, la consommation énergétique et les coûts de fabrication ne soient pas impactés ou peu impactés par l'intégration d'une interface tactile et d'un circuit d'antenne dans un élément d'habillage de cet objet.

[0009] Dans ce dessein, l'invention concerne un objet électronique portable comprenant un boitier pourvu d'un élément d'habillage formant en tout ou partie une interface tactile dudit objet électronique, ledit élément d'habillage comportant un corps creux contenant un substrat sur lequel sont réalisés un circuit d'antenne d'un module de communication dudit objet et un circuit de commande tactile d'un organe de commande tactile de cet objet.

[0010] Dans d'autres modes de réalisation : – le substrat comprend une partie principale et des première et deuxième parties de connexion destinées à être pliées chacune par rapport cette partie principale ; – le substrat comprend une face supérieure sur laquelle sont réalisés le circuit d'antenne et le circuit de commande tactile ; – le circuit d'antenne comprend des premier et deuxième brins réalisés sur une première portion de la face supérieure comprise dans la partie principale du substrat, lesdits premier et deuxième brins présentant chacun une extrémité proximale et une extrémité distale, et s'étendant en parallèle entre leurs extrémités proximales et distales, les premier et deuxième brins étant connectés par leurs extrémités distales ainsi qu'au niveau de leurs extrémités proximales ; – le circuit de commande tactile comprend au moins une électrode réalisée sur une deuxième portion de la face supérieure comprise dans la partie principale du substrat, ladite électrode étant formée d'une couche d'au moins un matériau conducteur appliquée sur ladite face supérieure ; – la face supérieure de la partie principale de ce substrat est de préférence positionnée dans une enceinte définie dans le corps creux de l'élément d'habillage en regard d'une paroi de cette enceinte qui constitue une face externe de cet élément d'habillage ; – le substrat est en plastique flexible ; – le circuit d'antenne comprend un microcircuit connecté aux premier et deuxième brins par l'intermédiaire d'une piste de connexion réalisée sur la face supérieure du substrat ; – le circuit de commande comprend un microcontrôleur connecté à ladite au moins une électrode par l'intermédiaire d'au moins une piste de connexion réalisée sur la face supérieure du substrat ; – l'élément d'habillage est fabriqué en au moins un matériau diélectrique et/ou électriquement non conducteur ; – l'objet comprend une montre notamment une montre connectée comprenant l'élément d'habillage qui est une lunette pourvue de l'enceinte dans laquelle est agencé ledit substrat ; – le module de communication est configuré pour communiquer selon un protocole de type Bluetooth.

Brève description des figures

[0011] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit, faite en liaison avec les figures annexées listées ci-dessous : – La figure 1 est une représentation schématique d'un objet électronique portable comprenant un élément d'habillage formant en tout ou partie une interface tactile dudit objet selon un mode de réalisation de l'invention ; – La figure 2 est une représentation d'un substrat susceptible d'être compris dans une enceinte de l'élément d'habillage, ledit substrat comportant un circuit d'antenne d'un module de communication dudit objet et un circuit de commande tactile d'un organe de commande tactile de cet objet selon le mode de réalisation de l'invention ; – La figure 3 est une représentation d'une variante du substrat comprenant le circuit d'antenne et le circuit de commande tactile, selon le mode de réalisation de l'invention, et – La figure 4 représente une lunette formant l'élément d'habillage comprenant le substrat lorsque l'objet électronique portable est une montre électronique selon le mode de réalisation de l'invention.

Description détaillée de l'invention

[0012] En référence à la figure 1, l'invention porte sur un objet électronique portable 1 ou encore un appareil électronique portable. Dans le présent mode de réalisation de cette invention, un tel objet électronique 1 est de préférence une montre électronique 1 comme par exemple une montre connectée. On notera de manière alternative que cet objet électronique 1 peut être aussi un ordiphone, un appareil GPS mobile, un ordinateur portable, une tablette tactile, une montre de sport, un tracker de fitness, un appareil cardiofréquence-mètre ou encore un baladeur de musique.

[0013] Dans ce contexte, un tel objet électronique portable 1 est pourvu d'un boitier 3 comportant un élément d'habillage 2 formant en tout ou partie une interface tactile dudit objet électronique 1 par l'intermédiaire de laquelle un porteur dudit objet peut interagir avec ce dernier. Ce boitier 3 comporte également une carrure qui peut être réalisée en métal (par ex. en acier, de préférence inoxydable), en un matériau synthétique (par ex. dans un matériau composite comprenant une matrice polymère chargée de fibres, typiquement de carbone) ou en céramique ou encore en au moins un matériau diélectrique et/ou électriquement non conducteur. Le boitier 3 comprend aussi un fond et une glace qui participent à former avec la carrure, une enceinte de ce boitier 3. Dans une telle enceinte, sont agencés notamment un dispositif d'affichage 7 et un dispositif électronique 4 dudit objet électronique 1.

[0014] Le dispositif d'affichage 7 comporte des éléments d'affichage pouvant être analogiques comme des aiguilles et/ou digitales comme un écran LCD, LED ou encore OLED. Un tel dispositif d'affichage 7 est localisé entre la glace et le dispositif électronique 4, un espaceur ou rehaut pouvant être agencé entre la glace et ce dispositif d'affichage 7.

[0015] S'agissant du dispositif électronique 4, il est configuré pour fournir au moins une information devant être affichée sur ce dispositif d'affichage 7. Ce dispositif électronique 4 comporte de manière non exhaustive et non limitative un module de communication 6, un module de contrôle de l'objet électronique portable 1, un accumulateur d'énergie électrique notamment une batterie ainsi que différents capteurs comme par exemple des capteurs participant à la détermination d'une géolocalisation, d'une altitude ou d'une température d'un lieu ou encore dans la détermination de paramètres physiologiques, biométriques, vitaux et/ou comportementaux du porteur de l'objet électronique 1.

[0016] On notera que dans cette configuration, le module de contrôle permet au porteur d'un tel objet électronique 1 de pouvoir interagir avec ce dernier notamment en pouvant activer/désactiver/sélectionner différentes fonctions susceptibles d'être mises en oeuvre par cet objet électronique 1. Ce module de contrôle comprend un organe de commande tactile 8 et dans des alternatives d'autres organes de commande tels que des poussoirs ou boutons agencés sur la carrure.

[0017] Dans le dispositif électronique 4, le module de communication 6 comprend un circuit d'antenne 10 connecté à un microcircuit 11, et l'organe de commande tactile 8 comprend un microcontrôleur 12 connecté à un circuit de commande tactile 13. Ainsi que nous le verrons par la suite, le circuit d'antenne 10 et le circuit de commande 13 sont agencés sur un substrat 5 compris dans l'élément d'habillage 2, ce dernier formant en tout ou partie une interface tactile dudit objet électronique 1.

[0018] Un tel élément d'habillage 2 est de préférence fixé sur la carrure du boitier 3. Cet élément d'habillage 2 peut être une pièce fixée de manière amovible sur la carrure ou encore une pièce venue de matière avec cette carrure. Il peut s'agir d'une pièce monobloc ou à l'inverse d'une pièce formée de deux parties reliées entre elles de manière réversible et/ou étanche. L'élément d'habillage 2 comprend un corps creux comportant une enceinte dans laquelle est situé le substrat 5 pourvu du circuit d'antenne 10 et du circuit de commande tactile 13. Afin que ce circuit d'antenne 10 et ce circuit de commande 13 fonctionnent de manière efficace et/ou optimale, cet élément d'habillage 2 est réalisé dans au moins un matériau diélectrique et/ou électriquement non conducteur. Ledit au moins un matériau permet de contribuer à la réalisation de l'effet capacitif de l'organe de commande tactile 8. Ce matériau participe aussi à ne pas détériorer le rayonnement du circuit d'antenne 10, d'agrandir sa longueur électrique et d'améliorer son rendement par rapport à sa taille physique. Un tel matériau peut être par exemple un polymère, du titane ou une céramique, ou tout autre matériau de synthèse. On notera qu'il est possible que tout le corps de cet élément d'habillage 2 ne soit pas réalisé dans ce type de matériau mais que seulement des portions de ce corps dans lesquelles sont agencés le circuit d'antenne 10 et le circuit de commande 13 soient réalisées en ce matériau.

[0019] Lorsque l'objet électronique portable 1 est une montre électronique, l'élément d'habillage 2 peut être une lunette visible sur la figure 4. Une telle lunette 2 est alors localisée au niveau de la carrure et enserre la glace. Il peut s'agir d'une lunette tournante ou d'une lunette fixe. La lunette 2 peut également être agencée dans le boitier 3 afin de ne former qu'une seule pièce avec la carrure c'est-à-dire une carrure-lunette. La carrure et la lunette 2 présentent une face externe qui est la face visible par le porteur de cette montre. La lunette 2 peut comprend sur sa face externe une graduation. Dans l'exemple illustré, la graduation comprend des index figuratifs 24 qui se présentent sous la forme de chiffres (de préférence arabes). On remarquera en outre que dans un tel contexte le dispositif électronique 4 est par exemple un mouvement horloger électronique.

[0020] En référence aux figures 2 à 4, le substrat 5 compris dans cet élément d'habillage 2 est avantageusement réalisé sous la forme d'un circuit imprimé flexible (appelé couramment „flex“). Un tel substrat 5 aussi appelé „ support“ ou „plaque“ est de préférence fabriqué en matière plastique flexible haute performance. Cet matière plastique peut être un polymère tel que le polyimide connu sous le nom KaptonTM ou encore un polyester. Ce substrat 5 comprend une partie principale 17a ayant une forme essentiellement circulaire et des première et deuxième parties de connexion 17b, 17c définies sur un bord extérieur 23a (visible sur la figure 2) ou sur un bord intérieur 23b (visible sur la figure 3) de la partie principale 17a du substrat 5 en s'étendant radialement à partir de ce dit bord 23a, 23b. Ces première et deuxième parties de connexion 17b, 17c se présentent sous la forme d'une excroissance du substrat 5. Un tel substrat 5 comprend des faces supérieure 16 et inférieure planes et parallèles entre elles. La forme de la partie principale 17a du substrat 5 est similaire ou sensiblement similaire à celle de l'enceinte de la lunette 2 dans laquelle le substrat 5 est destiné à être positionné. Dans cette configuration, la face supérieure 16 de la partie principale 17a de ce substrat 5 est de préférence agencée dans cette enceinte en regard d'une paroi de cette enceinte qui constitue/forme une face externe de cet élément d'habillage 2. S'agissant des première et deuxième parties de connexion 17b, 17c elles sont destinées à être pliées chacune par rapport à la face supérieure 16 afin d'être connectées respectivement au microcontrôleur 12 de l'organe de commande 8 et au microcircuit 11 du module de communication 6. A cet effet, l'élément d'habillage 2 peut comprendre des ouvertures donnant accès à un circuit imprimé 14 du dispositif électronique 4 comportant le microcontrôleur 12 de l'organe de commande 8 et le microcircuit 11 du module de communication 6. De telles ouvertures ménagées dans le corps de cet élément d'habillage 2 sont susceptibles d'être traversées par ces première et deuxième parties 17b, 17c.

[0021] En référence aux figures 2 et 3, l'organe de commande 8 comprend le microcontrôleur 12 qui est connecté au circuit de commande tactile 13. Un tel circuit de commande tactile 13 comprend des électrodes 22 déposées sur la partie principale 17a du substrat 5 compris dans l'élément d'habillage 2. Chaque électrode 22 peut se présenter sous la forme d'une couche de matériaux conducteurs formant un point de connexion. Une telle électrode 22 possède une forme circulaire ou parallélépipédique voir triangulaire. Dans cette configuration, le circuit de commande 13 comprend aussi au moins une piste de connexion 20 comprise sur la face supérieure 16 du substrat 5. Cette dite au moins une piste de connexion 20 est apte à coopérer avec au moins une piste électrique 15b du circuit imprimé 14 du dispositif électronique 4 comprenant le microcontrôleur 12. De cette manière, chaque électrode 22 est ainsi connectée au microcontrôleur 12 à partir de cette dite au moins une piste de connexion 20 et de ladite au moins une piste électrique 15b. Ainsi la dite au moins une piste de connexion 20 est comprise sur la face supérieure 16 du substrat 5 en s'étendant de l'électrode 22 jusqu'à l'extrémité libre de la première partie de connexion 17b. On remarquera enfin que le circuit de commande tactile 13 comprend de préférence autant de pistes de connexion 20 que la partie principale 17a comportent d'électrodes 22.

[0022] Dans le présent mode de réalisation visible sur les figures 2 à 4 dans lequel l'objet 1 est une montre électronique, l'organe de commande tactile 8 comprend six électrodes 22 réparties sur la face supérieure 16 de la partie principale 17a du substrat 5. Plus précisément, ces électrodes 22 sont appliquées/déposées sur cette face supérieure 16 du substrat 5 de manière à définir/former deux zones tactiles 18a, 18b distinctes sur la face externe 25 de la lunette 2, ces deux zones tactiles 18a, 18b formant l'interface tactile dudit objet électronique 1. La première zone tactile 18a comprend trois électrodes 22 agencées respectivement sous les index 24 deux, trois et quatre définis sur la face externe 25 de la lunette 2. La deuxième zone tactile 18b comprend également trois électrodes 22 agencées respectivement sous les index 24 cinq, six et sept définis sur cette face externe 25 de la lunette 2. Dans cette configuration, la première zone tactile 18a permet au porteur de la montre d'interagir avec cette dernière en effectuant un déplacement en particulier un „déplacement vertical“ (référencé Dv sur la figure 4) d'un accessoire tel qu'un stylet ou encore d'une extrémité d'un de ses membres comme un doigt sur cette première zone 18a. S'agissant de la deuxième zone tactile 18b, elle permet au porteur de la montre d'interagir avec cette dernière en effectuant un déplacement en particulier un „déplacement horizontal“ (référencé Dh sur la figure 4) d'un tel accessoire ou encore de l'extrémité d'un de ses membres sur cette zone 18b. Le déplacement vertical décrit une trajectoire qui est sensiblement parallèle ou parallèle à un axe de symétrie A de la lunette 2 et le déplacement horizontal décrit une trajectoire qui est quant à elle sensiblement perpendiculaire ou perpendiculaire à cet axe A ou à la trajectoire décrit par le déplacement vertical. Un tel axe A sépare la lunette 2 en deux parties égales en reliant les index 24 douze et six présents sur la face externe 25 de cette lunette 2.

[0023] Dans le dispositif électronique 4, le module de communication 6 est apte permettre la connexion de l'objet électronique portable 1 à un réseau de communication de type Bluetooth. Autrement dit le module de communication 6 est configuré pour communiquer selon un protocole de type Bluetooth. De manière alternative, ce module de communication 6 peut être apte à permettre la connexion de l'objet électronique portable 1 à un réseau de localisation par satellite GNSS (Geolocation and Navigation Satellite System), tel que par exemple le GPS (Global Positioning System), Glonass ou Galileo. Ce module de communication 6 comprend le circuit d'antenne 10 connecté au microcircuit 11. Un tel circuit d'antenne 10 est compris sur la face supérieure 16 du substrat 5. Ce circuit d'antenne 10 comprend des premier et deuxième brins 19a, 19b présentant chacun une extrémité proximale et une extrémité distale, et s'étendant en parallèle entre leurs extrémités proximales et distales. Dans ce circuit d'antenne 10, l'architecture à deux brins en parallèle permet d'élargir la bande de fréquence (100MHz), nécessaire par exemple pour communiquer sur un réseau de communication de type Bluetooth (2.4 GHz). Dans ce circuit d'antenne 10, les premier et deuxième brins 19a, 19b sont connectés par leurs extrémités distales ainsi qu'au niveau de leurs extrémités proximales. Dans cette configuration, le circuit d'antenne 10 s'étend essentiellement selon une trajectoire en arc de cercle en comportant deux brins 19a, 19b agencés en parallèle sur le substrat 5 qui suit cette trajectoire. Ce circuit d'antenne 10 comprend également une piste de connexion 21 reliée à ces extrémités proximales qui est comprise sur la face supérieure 16 du substrat 5. Cette piste de connexion 21 est apte à coopérer avec au moins une piste électrique 15a du circuit imprimé 14 du dispositif électronique 4 comprenant le microcircuit 11 du module de communication 6. De cette manière, le circuit d'antenne 10 est connecté à ce microcircuit 11 à partir de cette dite au moins une piste de connexion 21 et de ladite au moins une piste électrique 15a. En outre, cette piste de connexion 21 est comprise sur la face supérieure 16 du substrat 5 en s'étendant des extrémités proximales des premier et deuxième brins 19a, 19b jusqu'à l'extrémité libre de la deuxième partie de connexion 17c du substrat 5.

[0024] Ainsi que nous l'avons vu, le circuit d'antenne 10 et le circuit de commande tactile 13 sont en tout ou partie réalisés sur des portions distinctes de la face supérieure 16 de la partie principale 17a du substrat 5. Plus précisément, cette face supérieure 16 de la partie principale 17a comprend deux portions présentant sensiblement une même surface ou de même surface. Cette première portion comprend les premier et deuxième brins 19a, 19b ainsi qu'une partie de la piste de connexion 21 du circuit d'antenne 10. La deuxième portion comprend quant à elle les électrodes 22 et une partie des pistes de connexion 20 du circuit de commande 13.

[0025] On notera en outre que le circuit de commande 13 et le circuit d'antenne 10 peuvent être sérigraphiés par de l'argent sur le substrat 5 en polyester ou peut être sérigraphiés par du cuivre sur un substrat 5 en polyimide.

[0026] Il va de soi que la présente invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit et que diverses modifications et variantes simples peuvent être envisagées par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications annexées.

Claims (12)

1. Objet électronique portable (1) comprenant un boitier (3) pourvu d'un élément d'habillage (2) formant en tout ou partie une interface tactile dudit objet électronique (1), ledit élément d'habillage comportant un corps creux contenant un substrat (5) sur lequel sont réalisés un circuit d'antenne (10) d'un module de communication (6) dudit objet (1) et un circuit de commande tactile (13) d'un organe de commande tactile (8) de cet objet (1).

2. Objet (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le substrat (5) comprend une partie principale (17a) et des première et deuxième parties de connexion (17b, 17c) destinées à être pliées chacune par rapport cette partie principale (17a).

3. Objet (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le substrat (5) comprend une face supérieure (16) sur laquelle sont réalisés le circuit d'antenne (10) et le circuit de commande tactile (13).

4. Objet (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le circuit d'antenne (10) comprend des premier et deuxième brins (19a, 19b) réalisés sur une première portion de la face supérieure (16) comprise dans la partie principale (17a) du substrat (5), lesdits premier et deuxième brins (19a, 19b) présentant chacun une extrémité proximale et une extrémité distale, et s'étendant en parallèle entre leurs extrémités proximales et distales, les premier et deuxième brins (19a, 19b) étant connectés par leurs extrémités distales ainsi qu'au niveau de leurs extrémités proximales.

5. Objet (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le circuit de commande tactile (13) comprend au moins une électrode (22) réalisée sur une deuxième portion de la face supérieure (16) comprise dans la partie principale (17a) du substrat (5), ladite électrode (22) étant formée d'une couche d'au moins un matériau conducteur appliquée sur ladite face supérieure (16).

6. Objet (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la face supérieure (16) de la partie principale (17a) de ce substrat (5) est de préférence positionnée dans une enceinte définie dans le corps creux de l'élément d'habillage (2) en regard d'une paroi de cette enceinte qui constitue une face externe de cet élément d'habillage (2).

7. Objet (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le substrat (5) est en plastique flexible.

8. Objet (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le circuit d'antenne (10) comprend un microcircuit (11) connecté aux premier et deuxième brins (19a, 19b) par l'intermédiaire d'une piste de connexion (21) réalisée sur la face supérieure (16) du substrat (5).

9. Objet (1) selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le circuit de commande (13) comprend un microcontrôleur (12) connecté à ladite au moins une électrode (22) par l'intermédiaire d'au moins une piste de connexion (20) réalisée sur la face supérieure (16) du substrat (5).

10. Objet (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément d'habillage (2) est fabriqué en au moins un matériau diélectrique et/ou électriquement non conducteur.

11. Objet (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est une montre notamment une montre connectée comprenant l'élément d'habillage (2) qui est une lunette pourvue de l'enceinte dans laquelle est agencé ledit substrat (5).

12. Objet (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de communication (6) est configuré pour communiquer selon un protocole de type Bluetooth.