FR3100674A1

FR3100674A1 - Dispositif male, dispositif femelle et systeme de communication en champ proche

Info

Publication number: FR3100674A1
Application number: FR1909939A
Authority: FR
Inventors: Romain Palmade; Loïc HENNINOT; Frédérick BONNIN
Original assignee: Centiloc
Current assignee: Centiloc
Priority date: 2019-09-10
Filing date: 2019-09-10
Publication date: 2021-03-12
Anticipated expiration: 2039-09-10
Also published as: FR3100674B1; EP4029149A1; WO2021048151A1; CN114391226A; US20220302961A1

Abstract

L’invention concerne un dispositif mâle 1 comprenant une partie allongée 100 et une antenne 120. La partie allongée 100 s’étend selon une direction entre une première extrémité 101 et une deuxième extrémité 102, et elle est destiné à recevoir au moins un dispositif femelle par enfilement à partir de la première extrémité. L’antenne 120 de communication en champ proche est placée à l’intérieur de la partie allongée et comportant au moins une spire conductrice comportant deux bornes de connexions au niveau de la deuxième extrémité, les deux bornes de connexions étant destinées à être connectées à un circuit lecteur, la spire conductrice étant positionnée de sorte à produire au moins un champ magnétique générant un flux traversant la partie allongée perpendiculairement à la direction lorsque l’antenne est parcourue par un courant produit par le circuit lecteur. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

DISPOSITIF MALE, DISPOSITIF FEMELLE ET SYSTEME DE COMMUNICATION EN CHAMP PROCHE

La présente invention se rapporte à un dispositif mâle, un dispositif femelle et un système de communication en champ proche.

Le repérage automatique d’objet dans une zone donnée peut se faire de différentes manières. En matière d’antivol électronique, il est connu de placer des bornes électromagnétiques en sortie de magasin et d’équiper des produits d’un dispositif antivol comprenant un circuit résonnant accordé sur la fréquence du champ électromagnétique desdites bornes. Dès lors qu’un dispositif antivol est placé dans le champ produit par les bornes électromagnétiques, celui-ci se met à résonner et crée une perturbation importante dans le champ électromagnétique. Cette perturbation se trouve être aisément détectable et permet de localiser un dispositif antivol présent dans une zone déterminée. Cependant, un tel procédé de repérage ne permet pas d’identifier de manière exacte un objet associé au dit dispositif.

Deux technologies plus récentes permettent une identification plus précise d’objet. Les technologies RFID (de l’anglais Radio Frequency Identification) et NFC (de l’anglais Near Field Communication) utilisent une puce électronique couplée à une antenne qui permet de communiquer avec un lecteur tout en utilisant le champ électrique ou magnétique produit par le lecteur pour alimenter la puce électronique. Ces deux technologies permettent d’envoyer un identifiant, généralement unique, à un lecteur dès lors que l’objet d’identification se trouve dans le champ de communication du lecteur, permettant d’identifier un objet de manière précise dans une zone déterminée sans que l’objet ou son dispositif d’identification ne dispose d’une source d’énergie intrinsèque. La technologie RFID utilise un champ électrique qui permet de communiquer à quelques mètres avec un ou plusieurs dispositifs d’identification sans permettre de pouvoir localiser précisément un objet. La technologie NFC utilise un champ magnétique qui permet de communiquer à quelques centimètres du lecteur.

Parmi les applications de localisation d’objet, il existe des besoins particuliers qui demandent une grande précision de localisation et d’identification d’objets. A titre d’exemple, dans le domaine des jeux interactifs, il existe un besoin de repérage de pièces de jeu sur un plateau de jeu. Dans le domaine commercial, il existe un besoin de repérage et d’identification des produits présents dans un linéaire afin de pouvoir faire rapidement un état des stocks et également pour localiser les produits présentés au(x) client(s).

La demande de brevet français déposée le 29 août 2019, sous le numéro 19-09528 et intitulée « plateau de communication en champ proche et procédé de localisation su ledit plateau », divulgue un plateau de communication utilisant la technologie NFC qui permet de localiser précisément un objet muni d’une étiquette électronique sur un plateau de communication. Ladite demande de brevet propose une solution utilisable aussi bien dans le domaine du jeu que pour le repérage d’objet sur une étagère ou un présentoir de magasin. Le plateau précité propose une solution permettant à un commerçant d’être averti lorsqu’un présentoir est vide ou lorsque des produits ne sont pas placés sur le bon présentoir, permettant ainsi d’effectuer respectivement le réassort ou le rangement du présentoir.

Un linéaire de vente ne se limite pas à des présentoirs de produits en plateau. En effet, il existe des présentoirs muraux à crochets. Ce type de présentoir à crochets est particulièrement adapté pour les produits de petites dimensions disposant d’un emballage en plastique ou en carton comprenant un trou de suspension. Le présentoir mural à crochets permet de présenter différentes versions d’un produit de manière ordonnée. A titre d’exemple, chaque crochet du présentoir peut être dédié à une dimension ou une taille particulière d’un produit présenté au client. A cet effet, il est important que les produits soient bien rangés sur les crochets pour faciliter le choix du client.

L’utilisation d’un plateau de communication positionné verticalement et muni de crochets peut permettre le repérage de la position de produits munis d’un dispositif d’identification lorsqu’ils sont placés sur les crochets. Néanmoins une telle solution n’est pas satisfaisante. L’utilisation de la technologie NFC pour une localisation précise est limitée à des communications sur des distance inférieures à dix centimètres. Or, les crochets de présentoirs peuvent avoir une longueur allant jusqu’à 40 centimètres. Il existe donc un besoin de repérage pour les présentoirs à crochets.

L’invention vise à résoudre le problème de localisation de produits sur un présentoir à crochets. Pour cela l’invention propose une solution dans laquelle une partie mâle intègre une antenne de lecteur NFC et une partie femelle, comportant un trou, intègre un dispositif d’identification NFC ayant son antenne autour dudit trou. Ainsi, l’antenne du lecteur NFC se trouve à l’intérieur de l’antenne du dispositif d’identification NFC.

Selon un premier mode de réalisation, l’invention propose un dispositif mâle d’un système de communication en champ proche comprenant une partie allongée et au moins une antenne de communication en champ proche. La partie allongée s’étend selon une direction entre une première extrémité et une deuxième extrémité et elle est destinée à recevoir au moins un dispositif femelle autour de la partie allongée par enfilement à partir de la première extrémité. La au moins une antenne de communication en champ proche est placée à l’intérieur de la partie allongée et comporte au moins une spire conductrice comportant deux bornes de connexions au niveau de la deuxième extrémité, les deux bornes de connexions étant destinées à être connectées à un circuit lecteur, la spire conductrice étant positionnée de sorte à produire au moins un champ magnétique générant un flux traversant la partie allongée perpendiculairement à la direction lorsque l’antenne est parcourue par un courant produit par le circuit lecteur

Pour des raisons de compacité et de facilité d’utilisation, le dispositif Mâle peut comporter une base de fixation solidaire de la deuxième extrémité, ladite base incluant un circuit lecteur connecté aux bornes de connexion de ladite au moins une antenne.

Afin d’améliorer la communication, plusieurs antennes peuvent être utilisées. L’invention peut comporter une pluralité d’antennes juxtaposées et alignées selon la direction s’étendant entre la première extrémité et la deuxième extrémité, chaque antenne comportant au moins une spire.

Préférentiellement, pour simplifier la fabrication, les antennes de la pluralité d’antennes peuvent être réalisées sur un substrat isolant et peuvent être coplanaires

Selon une première amélioration de détection, les antennes peuvent être couplées entre elles en parallèle et deux antennes adjacentes peuvent être polarisées de manière opposée de sorte que le sens du champ magnétique soit inversé entre deux antennes adjacentes.

Selon une deuxième amélioration de détection, chaque antenne de la pluralité d’antennes peut comporter au moins deux bornes de connexions au niveau de la deuxième extrémité destinées à être connectées au circuit lecteur.

Selon la deuxième amélioration de détection, le circuit lecteur peut être configuré pour activer une seule antenne de la pluralité d’antennes à la fois afin de déterminer une position du dispositif femelle sur la partie allongée.

Selon un deuxième mode de réalisation, l’invention propose un dispositif femelle d’un système de communication en champ proche comportant un trou, une antenne de communication en champ proche et un circuit intégré. Le trou est destiné à recevoir au moins un dispositif male. L’antenne de communication en champ proche comporte au moins une spire conductrice ayant deux bornes de connexions, ladite spire entourant le trou, ladite antenne transformant un champ magnétique en courant électrique. Le circuit intégré est connecté aux bornes de connexions afin d’être alimenté par l’antenne.

Pour améliorer la communication, le dispositif femelle peut comporter un moyen d’orientation pour orienter l’antenne par rapport au dispositif mâle.

Selon un troisième mode de réalisation, l’invention propose un système de communication en champ proche comportant un dispositif mâle et un ou plusieurs dispositifs femelles comme défini précédemment. La partie allongée du dispositif mâle est un crochet de présentoir et le trou des dispositifs femelles est un trou de suspension d’un produit ou d’un emballage de produit, le circuit intégré comprenant un identifiant unique pour identifier le produit auquel il est associé.

L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés à titre d’exemples illustratifs et non limitatifs, et faisant référence aux dessins annexés, parmi lesquels :

montre un premier exemple de réalisation d’un dispositif mâle d’un système de communication selon l’invention,

montre un premier exemple de réalisation d’un dispositif femelle de communication selon l’invention,

illustre le fonctionnement du dispositif mâle de la figure 1 avec le dispositif femelle de la figure 2,

montre un deuxième exemple de réalisation d’un dispositif femelle de communication selon l’invention,

montre des exemples d’amélioration du dispositif femelle de la figure 4,

montre un deuxième exemple de réalisation d’un dispositif mâle d’un système de communication selon l’invention,

illustre le fonctionnement du dispositif mâle de la figure 6 avec le dispositif femelle de la figure 2,

montre un troisième exemple de réalisation d’un dispositif mâle d’un système de communication selon l’invention,

montre le dispositif mâle de la figure 8 selon une vue opposée,

illustre le fonctionnement du dispositif mâle des figures 8 et 9 avec le dispositif femelle de la figure 2,

illustre le fonctionnement du dispositif mâle des figures 8 et 9 avec le dispositif femelle de la figure 2.

Description détaillée

Par communication en champ proche, le présent document fait référence à la technologie NFC limitée à quelques centimètres, et utilisant des antennes réalisées à l’aide de boucles conductrices formant des demi-transformateurs aussi bien du côté du lecteur que du côté de l’étiquette électronique. La communication ainsi réalisée se fait par l’intermédiaire d’un champ magnétique couplant l’antenne d’émission du lecteur et l’antenne de récupération d’énergie d’une étiquette électronique.

Par étiquette électronique, le présent document fait référence à un dispositif d’identification comportant une puce électronique couplée à une antenne formant une bobine et s’autoalimentant par le champ magnétique créé par le lecteur. Un tel dispositif d’identification a généralement la forme d’une étiquette qui peut être facilement fixée sur de nombreux types d’emballages ou de produits. Néanmoins l’invention ne se limite pas à un facteur de forme de type « étiquette » et peut par exemple comprendre toute autre forme de dispositif électronique.

Avant d’expliquer en détail le fonctionnement de la localisation d’une étiquette, il convient tout d’abord de rappeler le fonctionnement d’une communication en champ proche entre un lecteur et une étiquette électronique. Le lecteur dispose d’une antenne, comportant une ou plusieurs spires, accordée sur une fréquence de résonnance qui correspond à la fréquence du champ magnétique émis, par exemple 13,56 mégahertz. Le courant électrique parcourant les spires de l’antenne du lecteur crée un champ magnétique rayonnant à proximité de l’antenne. L’étiquette électronique dispose d’une antenne, comportant une ou plusieurs spires, accordée sur le champ magnétique émis par le lecteur. Lorsque l’étiquette électronique est dans le champ magnétique du lecteur, l’antenne de l’étiquette électronique entre en résonnance et transforme le champ magnétique qu’elle reçoit. Si le champ magnétique est suffisamment important, l’antenne de l’étiquette électronique peut alimenter la puce électronique de ladite étiquette. La communication entre le lecteur et l’étiquette électronique se fait par modulation du champ magnétique. Du côté du lecteur, la modulation du champ se fait en modulant le courant envoyé à l’antenne et donc le champ émis. Du côté de l’étiquette électronique, la modulation se fait en accordant et en désaccordant l’antenne de l’étiquette électronique réalisant une perturbation modulée du champ magnétique également appelée rétro-modulation. La perturbation modulée du champ magnétique se traduit par une modulation du courant circulant dans l’antenne du lecteur que celui-ci peut démoduler. Pour plus de détails, l’homme du métier peut se reporter à la norme ISO14443 qui définit le fonctionnement des communications en champ proche.

Pour que la communication s’établisse entre le lecteur et l’étiquette électronique, il faut que l’étiquette électronique reçoive un champ magnétique d’une puissance suffisante pour alimenter la puce de l’étiquette électronique. La distance permettant la communication entre le lecteur et l’étiquette électronique dépend du dimensionnement des antennes du lecteur et de l’antenne de l’étiquette électronique mais aussi de la puissance d’émission du lecteur. En utilisant une faible puissance d’émission du côté du lecteur, une étiquette électronique peut n’être détectée que si celle-ci est très proche de l’antenne d’émission. En outre, le couplage entre l’antenne du lecteur et l’antenne de l’étiquette électronique peut varier en fonction de la position relative des antennes l’une par rapport à l’autre.

La figure 1 montre un premier exemple de réalisation d’un crochet de présentoir 1 formant un dispositif mâle selon l’invention. La figure 1a représente le crochet de présentoir 1 en vue de dessus, la figure 1b en vue de côté, et la figure 1c en coupe transversale selon l’axe A-A indiqué sur la figure 1a. Le crochet de présentoir 1 comporte une partie allongée 100 et une base de fixation 110. La partie allongée s’étend selon une direction entre une première extrémité 101 et une deuxième extrémité 102. La partie allongée 100 est de forme effilée et, par exemple, de section plate, afin de pouvoir recevoir par enfilement, à partir de la première extrémité 101, un produit ou un emballage de produit muni d’un trou de suspension. La deuxième extrémité 102 est fixée à la base de fixation 110. La base de fixation 110 est munie de moyens d’accrochage non représentés, afin d’être fixée, par exemple de manière amovible, à un mur de présentoir non représenté et destiné à recevoir le crochet de présentoir 1.

Une antenne 120 est placée à l’intérieur de la partie allongée 100. L’antenne 120 est une antenne de communication en champ proche constituée d’une ou plusieurs spires en matériau conducteur. L’antenne 120 comporte deux extrémités formant des bornes de connections au niveau de la deuxième extrémité 102 destinées à être connectées à un circuit lecteur. Dans un exemple préféré le circuit lecteur est placé à l’intérieur de la base de fixation 110. En variante, la base de fixation 110 ne comporte que des éléments de connexion destinés à relier électriquement l’antenne 120 à un circuit lecteur placé dans le mur de présentoir sur lequel il est fixé. Quel que soit le mode de réalisation, le circuit lecteur est par exemple un circuit standard conforme à la norme ISO 14443.

Dans ce premier exemple de réalisation, la partie allongée 100 est, par exemple, réalisée à l’aide de deux demi-coques moulées en plastique formant un « O » allongé et évidé à l’intérieur afin de recevoir l’antenne 120 réalisée par exemple à l’aide un fil conducteur isolé formant une ou plusieurs spires. L’ensemble ainsi réalisée forme une partie allongée 100 sensiblement aplatie et pouvant servir de crochet. La configuration de l’antenne 120 forme une boucle allant de la première extrémité 101 à la deuxième extrémité 102 de sorte que le fil conducteur constituant l’antenne produise un champ magnétique dont le flux est perpendiculaire à la partie centrale du « O » c’est-à-dire perpendiculaire à la direction allant de la première extrémité 101 à la deuxième extrémité 102 et perpendiculaire à la partie aplatie.

Afin de coopérer avec le dispositif mâle de la figure 1, il convient de définir le dispositif femelle qui est par exemple une étiquette électronique 2 de marquage de produit comme montré sur la figure 2. La figure 2a montre l’étiquette selon une première face, la figure 2b montre l’étiquette en vue de côté selon la coupe B-B indiquée sur la figure 2a, et la figure 2c montre l’étiquette selon une deuxième face opposée à la première face. L’étiquette comporte un substrat isolant 200 servant de support à une puce électronique 210 placée sur la première face et une antenne 220 placée sur la deuxième face. La puce 210 est connectée à l’antenne 220 par l’intermédiaire de deux trous 230 pratiqués au niveau de zones de contact de la puce électronique 210 et de l’antenne 220. Le substrat 200 est un substrat isolant préférentiellement flexible tel que par exemple le papier, le carton, le polyimide, le polyester, la résine époxy, ou tout autre matériau. L’antenne 220 peut être réalisée par impression d’un matériau conducteur, par sérigraphie d’argent, par gravure d’une couche de cuivre solidaire du substrat, par dépôt ou couture d’un fil de cuivre ou toute autre technique utilisée pour la réalisation de circuit imprimé. La puce 210 est une puce d’identification et de communication en champ proche.

L’étiquette électronique 2 se distingue d’une étiquette électronique conventionnelle par la présence d’un trou 240 en son centre, l’antenne 220 entourant le trou 240. Le trou 240 est destiné à recevoir un dispositif mâle de communication tel que le crochet 1 décrit précédemment.

La figure 3 illustre le fonctionnement du dispositif mâle de la figure 1 avec le dispositif femelle de la figure 2. Des dispositifs femelles 20, 21 et 22, comprenant une étiquette électronique 2, sont placés le long de la partie allongée 100 du dispositif de la figure 1. Le positionnement des dispositifs femelles 20, 21 et 22 se fait par enfilement à partir de la première extrémité 101. Lorsqu’un lecteur placé dans la base de fixation 110 alimente l’antenne 120 placée dans la partie allongée 100, un champ magnétique se crée, ledit champ étant composé d’une multitude de lignes de champ 310 et 320.

Sur cette figure 3, on peut voir que les lignes de champ 310 situées dans la partie centrale de la partie allongée 100 s’étendent perpendiculairement à ladite partie 100. Une telle disposition des lignes de champ 310 peut entraîner quelques inconvénients. Le trou 240 d’un dispositif femelle 21 placé perpendiculairement à la partie allongée 100 n’est pas traversé par les lignes de champ 310 et ne peut donc pas communiquer avec le lecteur du dispositif mâle. Par contre, un dispositif femelle 20 placé également perpendiculairement par rapport à la partie allongée 100 mais à proximité d’une extrémité 101 ou 102 se trouve être traversé par des lignes de champ 320 qui se recourbent à cet emplacement. Également, lorsqu’un dispositif femelle 22 est incliné, même légèrement par rapport à la partie allongé, celui-ci est traversé par les lignes de champ 310.

Afin d’améliorer le couplage entre le crochet 1 de la figure 1 et un dispositif femelle de communication, il convient de prendre en considération le placement d’une étiquette électronique 2 sur un emballage de produit. La figure 4 montre un exemple de réalisation d’un dispositif femelle de communication 4 comprenant une étiquette électronique 2 fixée sur une languette 400 d’un emballage de produit. La figure 4a montre une vue partielle du dispositif femelle de communication 4 correspondant à la languette 400 permettant l’accrochage de l’emballage d’un produit et la figure 4b montre celle-ci en vue en coupe selon l’axe C-C indiqué sur la figure 4a. Afin de simplifier le dessin, tous les détails de l’étiquette électronique 2 ne sont pas représentés sur la figure 4.

La languette 400 comporte une fente de suspension 410. L’étiquette électronique 2 est fixée sur la languette 400 de manière à ce que la fente de suspension 410 soit positionnée au niveau du trou 240. La fixation de l’étiquette 2 sur la languette 400 peut se faire par collage ou tout autre moyen permettant de rendre l’étiquette 2 solidaire de la languette 400.

La figure 5 montre deux emballages 500 et 550 dont la languette 400 est positionnée de manière à incliner l’étiquette électronique 2 lorsque l’emballage est suspendu sur la partie allongée 100 d’un crochet de présentoir.

L’emballage 500 dispose d’une languette 400 dans le prolongement d’un côté vertical dudit emballage 500. Une telle disposition de la languette 400 fait que l’emballage 500 s’incline naturellement afin d’aligner la fente de suspension 410 avec le centre de gravité 510 de l’emballage 500 sous l’action de la force de gravité 520. De très nombreux emballages utilisent un tel positionnement de la languette de suspension, ainsi l’adaptation de l’invention à de tels emballages reste minime et permet d’utiliser un crochet de présentoir comme décrit sur la figure 1.

L’emballage 550 à un type d’emballage disposant d’une languette 400 de suspension sensiblement alignée avec le centre de gravité 560 selon la direction de la force de gravité 570. Pour ce type d’emballage, il est préférable d’utiliser une languette 400 inclinée par rapport à l’emballage 550.

Selon une variante non représentée, il est possible d’utiliser une languette 400 suffisamment épaisse pour que la fente de suspension 410 permette d’assurer un guidage de la partie allongée 100. Dans ce cas, l’étiquette électronique 2 est placée de manière inclinée dans l’épaisseur la languette 400.

Un crochet de présentoir conforme à l’exemple décrit sur la figure 1 permet de détecter la présence des produits qui y sont suspendus. Néanmoins, tel qu’il a été décrit précédemment, les étiquettes électroniques doivent avoir une certaine inclinaison pour pouvoir être détectées sur la partie centrale de la partie allongée 100 de l’élément mâle. S’il est facile d’obtenir une inclinaison de l’étiquette électronique 2 pour des emballages 500 et 550 ayant une certaine épaisseur, cela est plus difficile pour des emballages très fins.

Afin de permettre la détection d’une étiquette électronique 2 positionnée perpendiculairement sur toute la longueur d’une partie allongée d’un crochet de présentoir, un deuxième exemple de réalisation est détaillé à l’aide de la figure 6. Sur la figure 6, le crochet de présentoir 6 comporte un élément mâle 600 de forme allongée s’étendant selon une direction partant d’une première extrémité 601 jusqu’à une deuxième extrémité 602. La deuxième extrémité 602 est reliée à une base de fixation 610 servant à fixer le crochet 6 à un mur vertical de présentoir non représenté.

L’élément mâle 600 comporte une pluralité d’antennes 620 juxtaposées et alignées selon la direction passant par les première et deuxième extrémités 601 et 602. Chaque antenne 620 comporte une ou plusieurs spires. Deux antennes 620 adjacentes sont polarisées de manière opposée de sorte que le sens du champ magnétique soit inversé entre deux antennes 620 adjacentes. Les antennes 620 sont couplées entre elles en parallèle et reliées à un circuit lecteur placé dans le mur de présentoir ou dans la base de fixation 610. De manière préférée, les antennes 620 sont réalisées de manière coplanaire et par exemple gravées sur un substrat isolant selon une technique connue de réalisation de circuit imprimé. Le circuit imprimé est ensuite surmoulé dans un matériau plastique afin de le solidifier pour l’usage de crochet de présentoir.

Les antennes 620 ainsi connectées permettent d’alterner le champ magnétique sur toute la longueur de la partie allongée 600. La figure 7 illustre les lignes de champ 700 du crochet 6 de la figure 6. Toutes les lignes de champ 700 sont perpendiculaires à la surface de la partie allongée mais elles s’incurvent afin de traverser une antenne 620 voisine. Grâce à une telle disposition des antennes 620, quelle que soit la position d’une étiquette électronique 2 le long de la partie allongée, celle-ci est traversée par des lignes de champ 700 permettant de détecter toutes les étiquettes électroniques 2 enfilées sur la partie allongée 600 du crochet 6.

Au moyen du crochet 6, il est possible de détecter quels sont les produits présents. Notamment, il est possible de détecter qu’un produit est présent sur le crochet mais il n’est pas possible de connaître sa position exacte. Les figures 8 et 9 montrent un troisième exemple de réalisation d’un dispositif mâle d’un système de communication selon l’invention, qui permet de repérer la position d’une étiquette électronique sur un crochet 8 de présentoir.

La figure 8 montre le crochet 8 en vue de dessus et la figure 9 montre le crochet 8 en vue de dessous. Le crochet de présentoir 8 comporte un élément mâle 800 de forme allongée s’étendant selon une direction partant d’une première extrémité 801 jusqu’à une deuxième extrémité 802. La deuxième extrémité 802 est reliée à une base de fixation 810 servant à fixer le crochet 8 à un mur vertical de présentoir non représenté.

L’élément mâle 800 comporte une pluralité d’antennes 820 juxtaposées et alignées selon la direction allant de la première extrémité 801 jusqu’à la deuxième extrémité 802. Chaque antenne 820 comporte une ou plusieurs spires et comporte au moins deux bornes de connexions ramenées au niveau de la deuxième extrémité 802 afin d’être connectée à un circuit lecteur. Dans ce mode de réalisation les antennes 802 sont individuellement connectées au circuit lecteur afin de pouvoir être utilisées une par une par le circuit lecteur.

De manière préférentielle, les antennes 820 sont réalisées de manière coplanaire et par exemple gravées sur un substrat isolant selon une technique connue de réalisation de circuit imprimé de type double face. Le circuit imprimé est ensuite surmoulé dans un matériau plastique afin de le solidifier pour l’usage de crochet de présentoir.

Le circuit lecteur est préférentiellement contenu dans la base de fixation 810. Le type de circuit lecteur utilisé est par exemple conforme à un circuit lecteur tel que dévoilé dans la demande de brevet français déposée le 29 août 2019, sous le numéro 19-09528. Un tel circuit lecteur utilise les antennes 820 une par une pour détecter des étiquettes présentes sur la partie allongée 800.

Les figures 10, 11 et 12 illustrent le fonctionnement successif de trois antennes 820 vis-à-vis de deux dispositifs femelles 25 et 26 placés sur la partie allongée 800. La figure 10 montre les lignes de champ 1000 magnétique produit par une antenne 820 active. La figure 11 montre les lignes de champ 1100 magnétique produit par une antenne 820 active voisine de l’antenne 820 qui est active sur la figure 10. La figure 12 montre les lignes de champ 1200 magnétique produit par une antenne 820 active subséquente. Les dispositifs femelles 25 et 26 sont munis d’étiquettes électroniques 2 conforme à celles décrites selon la figure 2.

Sur la figure 10, les lignes de champ 1000 traversent le dispositif femelle 26 mais ne traversent pas le dispositif femelle 25 qui est trop éloigné. Le dispositif lecteur ne peut donc détecter que le dispositif femelle 26.

Sur la figure 11, les lignes de champ 1100 ne traversent pas le dispositif femelle 25 et traversent à peine le dispositif 26. Le dispositif 26 se trouve sur une position centrale de l’antenne 820 active. Le dispositif 25 se trouve très éloigné de l’antenne 820 active et cette distance entraine que la détection n’est pas systématique. Le dispositif lecteur peut donc détecter que le dispositif femelle 25 est éloigné de ladite antenne active 820.

Sur la figure 12, les lignes de champ 1200 traversent les dispositifs femelles 25 et 26. Le dispositif lecteur peut donc détecter ces deux dispositifs femelles 25 et 26. Également, le circuit lecteur peut détecter que le dispositif femelle 26 est plus éloigné que le dispositif femelle 25.

Le dispositif lecteur peut ensuite déterminer la position des dispositifs femelles 25 et 26 de manière plus précise en croisant les détections effectuées par chaque antenne 820. Deux antennes 820 ayant détecté le dispositif femelle 26 alors que l’antenne 820 située entre les deux ne l’a pas détecté, le circuit lecteur peut déduire que la position du dispositif femelle 26 se situe au centre de l’antenne 820 qui ne l’a pas détecté. Pour le dispositif femelle 25, deux antennes 820 voisines l’ont détecté, l’une l’ayant détecté de manière plus éloignée que l’autre, une triangulation des distances de détection permet de connaître de manière précise la position.

De nombreuses techniques de détection de position sont utilisables pour obtenir une position précise. A titre d’exemple de réalisation, l’homme du métier peut se référer aux techniques de localisation divulguées dans la demande de brevet français déposée le 29 août 2019, sous le numéro 19-09528 pour plus de détail.

L’invention a été décrite en relation avec un crochet de présentoir. Toutefois l’invention ne se limite pas à un crochet de présentoir. A titre d’exemple, l’invention est utilisable dans des jeux éducatifs pour enfant comprenant une tige et des éléments à empiler sur la tige, la tige formant l’élément mâle correspondant au crochet et les éléments à empiler formant les éléments femelles de type étiquette électronique. Le jeu peut consister à donner une consigne à l’enfant du type « empile tous les éléments rouges ». Lorsque tous les éléments demandés sont bien empilés sur la tige un message peut indiquer « bravo tu as réussi ». Si par contre un élément de la mauvaise couleur est empilé, le message peut être « attention cet élément n’est pas rouge, il est vert ». Une version plus éducative conforme à l’exemple des figures 8 et 9 peut permettre d’empiler des éléments dans un certain ordre.

Dans le cas d’un jeu éducatif pour enfant, les pièces à empiler peuvent avoir une certaine épaisseur. Ainsi, ces pièces peuvent avoir un trou qui assure le guidage du dispositif femelle sur le dispositif mâle. L’antenne du dispositif femelle peut avantageusement être incliné par rapport à la direction du dispositif mâle afin d’améliorer le couplage entre les dispositifs femelles et le dispositif mâle.

Claims

Dispositif mâle (1, 6, 8) d’un système de communication en champ proche comprenant :
- une partie allongée (100, 600, 800) selon une direction s’étendant entre une première extrémité (101, 601, 801) et une deuxième extrémité (102, 602, 802), destiné à recevoir au moins un dispositif femelle (2, 20, 21, 22, 25, 26, 400) autour de la partie allongée par enfilement à partir de la première extrémité,
- au moins une antenne (120, 620, 820) de communication en champ proche placée à l’intérieur de la partie allongée et comportant au moins une spire conductrice comportant deux bornes de connexions au niveau de la deuxième extrémité, les deux bornes de connexions étant destinées à être connectées à un circuit lecteur, la spire conductrice étant positionnée de sorte à produire au moins un champ magnétique générant un flux traversant la partie allongée perpendiculairement à la direction lorsque l’antenne est parcourue par un courant produit par le circuit lecteur.
Dispositif Mâle selon la revendication 1, lequel comporte une base de fixation (110, 610, 810) solidaire de la deuxième extrémité, ladite base incluant un circuit lecteur connecté aux bornes de connexion de ladite au moins une antenne.
Dispositif mâle selon la revendication 1 ou 2, lequel comportant une pluralité d’antennes (620, 820) juxtaposées et alignées selon la direction s’étendant entre la première extrémité et la deuxième extrémité, chaque antenne comportant au moins une spire.
Dispositif mâle selon la revendication 3, dans lequel les antennes (620, 820) de la pluralité d’antennes sont réalisées sur un substrat isolant et sont coplanaires.
Dispositif mâle selon la revendication 4, dans lequel les antennes (620) sont couplées entre elles en parallèle et dans lequel deux antennes (620) adjacentes sont polarisées de manière opposée de sorte que le sens du champ magnétique soit inversé entre deux antennes adjacentes.
Dispositif mâle selon la revendication 3 ou 4, dans lequel chaque antenne (620, 820) de la pluralité d’antennes comporte au moins deux bornes de connexions au niveau de la deuxième extrémité destinées à être connectées au circuit lecteur.
Dispositif mâle selon la revendication 5 lorsqu’elle dépend de la revendication 2, dans lequel le circuit lecteur est configuré pour activer une seule antenne (820) de la pluralité d’antennes à la fois afin de déterminer une position du dispositif femelle sur la partie allongée.
Dispositif femelle (2, 20, 21, 22, 25, 26, 400) d’un système de communication en champ proche comportant :
- un trou (240, 410) destiné à recevoir au moins un dispositif male,
- une antenne (220) de communication en champ proche comportant au moins une spire conductrice ayant deux bornes de connexions, ladite spire entourant le trou (240, 410), ladite antenne transformant un champ magnétique en courant électrique,
- un circuit intégré (210) connecté aux bornes de connexions afin d’être alimenté par l’antenne (220).
Dispositif femelle selon la revendication 8, lequel comporte un moyen d’orientation (400, 510) pour orienter l’antenne par rapport au dispositif mâle.
Système de communication en champ proche comportant un dispositif mâle selon l’une des revendications 1 à 7 et un ou plusieurs dispositifs femelles selon la revendication 8 ou 9, dans lequel la partie allongée (100, 600, 800) du dispositif mâle est un crochet de présentoir et dans lequel le trou (410) des dispositifs femelles est un trou de suspension d’un produit ou d’un emballage de produit (500, 550), le circuit intégré (210) comprenant un identifiant unique pour identifier le produit auquel il est associé.