WO2002025583A1 - Etiquette electronique sans contact pour produit a surface conductrice - Google Patents

Etiquette electronique sans contact pour produit a surface conductrice Download PDF

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Abstract

L'invention concerne le domaine des étiquettes électroniques sans contact et plus particulièrement celles destinées à être apposées sur des surfaces conductrices (60). L'invention réside dans le fait que l'étiquette électronique comprend un support isolant (22) dont un côté (30) supporte un premier enroulement (16) ayant ses extrémités (24, 26) qui sont connectées à un circuit électronique (14) et dont le côté opposé (40) supporte un deuxième enroulement (42) dont chaque extrémité est connectée à un plot conducteur (46, 48) ledit côté opposé (40) étant destiné à être solidarisé à la surface conductrice (60) par l'intermédiaire d'une couche diélectrique isolante (52). Ces étiquettes sont destinées à être solidarisées à des produits présentant des surfaces conductrices tels que les disques laser, les bouteilles de gaz, etc.

Description

ETIQUETTE ELECTRONIQUE SANS CONTACT POUR PRODUIT A SURFACE CONDUCTRICE
L'invention concerne les étiquettes électroniques sans contact qui sont apposées sur les produits en vue de leur identification et, plus particulièrement, celles qui sont destinées à être apposées sur des produits comportant une surface conductrice.
Il est connu d'identifier les produits par des « codes barre » qui sont imprimés directement sur les produits ou sur des étiquettes collées ensuite sur ces derniers.
Ces .codes barre sont lus par un dispositif optique au moment de leur passage à la caisse et leur décodage permet d'adresser un système informatique en vue d'en connaître le prix, de l'afficher sur un écran et de l'additionner à la somme des autres produits présentés au dispositif optique.
Un des inconvénients majeurs des codes barre est qu'ils sont figés au moment de leur impression et ne permettent donc pas un suivi du produit au cours du temps, de la fabrication à la vente et, a fortiori, pendant toute là période de garantie.
Aussi, il a été proposé de remplacer les codes barre par des étiquettes dites électroniques qui comprennent un circuit électronique comportant principalement une mémoire de type
- électronique pour enregistrer non seulement les informations d'un code barre mais aussi d'autres informations relatives à la « vie » du produit, certaines de ces informations supplémentaires pouvant être modifiées ou mises à jour au cours de cette vie.
Dans des applications plus simples, les étiquettes électroniques servent ' de dispositif anti-vol en actionnant une alarme lorsque le produit passe dans des portillons sans avoir été préalablement présentés à la caisse pour paiement, le passage à la caisse avec paiement ayant pour effet de désactiver l'alarme.
Quelle que soit l'application envisagée, une étiquette électronique 10 à lecture sans contact comprend (figure 1) une antenne 12 associée à un circuit électronique 14 sous forme d'un circuit intégré appelé puce électronique. L'antenne 12 est réalisée par un circuit accordé qui est constitué d'une bobine 16 et d'un condensateur 18, le condensateur faisant partie du circuit électronique 14.' La bobine 16 est formée par quelques spires 20 (figure 2) disposées sur une feuille • d1 isolant- 22, les extrémités 24 et 26 de l'enroulement des spires étant connectées aux bornes du condensateur 18 disposé à l'intérieur du circuit électronique. La puce électronique 14 est collée sur la feuille 22. Une telle étiquette électronique est lue lors de son passage devant un dispositif . de lecture qui émet un rayonnement électromagnétique détecté par 1 ' antenne 12.
Le signal émis par le dispositif de lecture comprend un signal haute fréquence qui est modulé, par exemple en amplitude, par un signal basse - fréquence qui véhicule les informations à transmettre, par exemple une instruction de lecture de la mémoire électronique.
Le signal à haute fréquence, par exemple à une fréquence de 13,56 MHz, détecté par l'antenne 12 sert après redressement et filtrage, à alimenter le circuit électronique 14 en énergie électrique tandis que le signal basse fréquence sert, après démodulation et décodage, à reconnaître l'instruction.
L'instruction peut consister à lire la mémoire électronique en vue de transmettre tout ou partie de son contenu au dispositif de lecture par l'intermédiaire de l'antenne 12 qui continue à recevoir un signal haute fréquence non modulé mais dont la charge varie en fonction d'un signal modulé représentatif du contenu de la mémoire lue.
Il en résulte une modulation du couplage magnétique entre l'antenne 12 et l'antenne du dispositif de lecture qui est détectée et décodée, par ce dernier.
L'étiquette électronique 10 est solidarisée, par exemple par collage, au produit à identifier ou à son emballage par l'intermédiaire de la feuille isolante 22. Ce type d'étiquette électronique, dite passive car alimentée par l'énergie du signal haute fréquence, fonctionne parfaitement lorsque le support de . 1 ' étiquette électronique n'est pas électriquement conducteur mais son fonctionnement est altéré, voire même impossible, lorsque le support est en un matériau électriquement conducteur car le rayonnement électromagnétique est absorbé par le matériau conducteur du support sous forme de courants ' de FOUCAULT, de sorte que l'antenne de l'étiquette électronique ne détecte plus aucun signal et n'est évidemment pas alimentée en énergie par le signal haute fréquence.
Dans le cas d'un support conducteur, il a été proposé d'utiliser des étiquettes électroniques dites actives qui sont alimentées en énergie électronique par une pile et qui fonctionnent alors comme émetteurs radiofréquence. De telles étiquettes électroniques, qui sont par exemple utilisées sur les chaînes de fabrication des automobiles, sont volumineuses et d'un coût élevé et ne peuvent donc pas être fixées sur des produits de faible encombrement et/ou d'un prix peu élevé.
Une solution intermédiaire consiste à éloigner l'étiquette électronique de son support conducteur en l'apposant par exemple, sur l'emballage du produit, ce qui présente l'inconvénient de séparer l'étiquette électronique du produit lui-même. C'est par exemple le cas des produits tels que des disques dits « laser », c'est-à-dire à enregistrement et lecture par faisceau laser, ces disquettes présentant une surface conductrice sur un côté .
Un but de la présente invention est donc de réaliser une étiquette électronique qui peut être solidarisée à un support conducteur. Ce support conducteur peut être, par exemple, la surface conductrice d'un disque laser ou la paroi métallique externe d'une bouteille de gaz ou encore une pièce détachée métallique . L'invention concerne donc une étiquette électronique sans contact destinée à être solidarisée à une surface conductrice, caractérisée en ce qu'elle comprend un support électriquement isolant dont une face supporte un circuit intégré associé à un premier enroulement conducteur d'antenne pour réaliser une étiquette électronique sans contact et dont la face opposée dudit support isolant supporte un deuxième enroulement conducteur ayant chaque extrémité connectée à' un plot conducteur, ladite face opposée étant destinée à être solidarisée à ladite surface conductrice par l'intermédiaire d'une couche diélectrique isolante .
Le support isolant peut comprendre deux supports isolants dont les faces opposées sont solidarisées entre elles, par exemple, par une couche adhésive isolante.
La couche diélectrique isolante en contact avec la surface conductrice est une couche adhésive. Cette couche adhésive est recouverte d'une feuille de protection détachable.
Le circuit accordé comprenant le premier enroulement conducteur d'antenne et le circuit accordé comprenant le deuxième enroulement conducteur ont des fréquences d'accord très voisines.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de 'la description suivante d'un exemple particulier de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints dans lesquels :
- la figure 1 est un schéma fonctionnel d'une étiquette électronique sans contact selon l'art antérieur, - la figure 2 est une vue de dessus d'une étiquette électronique sans contact selon l'art antérieur/
- la figure 3 est une vue de dessus d'une étiquette électronique sans contact selon l'invention,
- la figure 4 est une vue en section selon la ligne IV- IV de la .figure 3,. et
- la figure 5 est un schéma montrant la réalisation électrique du circuit accordé en utilisant la surface métallique du produit comme une des armatures du condensateur d'accord. Les figures 1 et 2 ont été décrites dans le préambule pour définir une étiquette électronique sans contact de 1 ' art antérieur destinée à être solidarisée à un produit dont la paroi externe n'est pas conductrice.
Pour être solidarisée sur une paroi en matériau conducteur, cette étiquette de l'art antérieur doit être modifiée selon
1 ' invention pour y incorporer un enroulement et deux plots conducteurs connectés chacun à une extrémité de l'enroulement, 1 ' enroulement et les plots conducteurs étant disposés sur le côté du support isolant opposé à celui qui porte l'enroulement d'antenne et la puce électronique 14. C'est ce côté opposé qui est destiné à être solidarisé à la paroi en matériau conducteur du produit à étiqueter' par l'intermédiaire, par exemple, d'une couche adhésive isolante.
Plus précisément comme le montre les schémas des figures 3 et 4 dans lequel un support isolant 22, par exemple en polyéthylène, sert d'un côté . 30 de support à un enroulement planaire 16 de spires conductrices 20.
Les extrémités 24 et 26 de l'enroulement 16 sont connectées aux bornes d'entrée de la puce ' électronique 14. L'extrémité 26 est l'extrémité externe de l'enroulement tandis que l'extrémité 24 est connectée à l'extrémité interne 32 par l'intermédiaire de plots conducteurs 34 et 36 traversant le support 22 et d'un pont conducteur 38 reliant les plots 34 et 36.
Le côté 40 du support 22, opposé au côté 30, sert de support à un enroulement planaire 42 de quelques spires conductrices 44. Les spires 44 entourent celles 20 de l'enroulement 16 mais cette disposition n'est pas nécessaire.
Chaque extrémité de 1 ' enroulement 42 est connectée à un plot- conducteur 46 ou 48 de grande surface situé l'un 46 à l'intérieur des spires 44 et l'autre 48 à l'intérieur des spires 44.
Le produit qui vient d'être décrit en relation avec les figures 3 et 4 constitue une étiquette électronique sans contact 50 selon l'invention. Une telle étiquette 50 est alors solidarisée à la paroi conductrice externe du produit à étiqueter par l'intermédiaire d'une couche de colle isolante
52.
De préférence, cette couche isolante adhésive 52 est disposée sur le côté 40 du support 22, puis protégée par une feuille de papier siliconé 54. Cette feuille de papier siliconé 54 est détachée de l'étiquette 50 avant d'appliquer le côté 40, revêtue de la couche adhésive isolante 52, sur la paroi conductrice externe du produit à étiqueter. Par suite de ce collage par l'intermédiaire d'une couche adhésive isolante 52, deux condensateurs 56 et 58 sont créés respectivement entre les plots conducteurs 46 et 48 et la paroi conductrice 60. Ces condensateurs 56 et 58 constituent avec l'enroulement 42 un circuit accordé 66 dont la fréquence d'accord est voisine de celle du circuit accordé 12 de l'antenne de la puce électronique 14 et comprenant l'enroulement 16.
A titre d'exemple,- la fréquence d'accord du circuit accordé comprenant l'enroulement 16 est de 14 MHz environ tandis que celle du circuit accordé 66 comprenant l'enroulement 42 est de 16 MHz environ.
L'étiquette 50 selon l'invention utilise le même support isolant 22 pour supporter d'un côté 30 la puce 14 et l'antenne 16 et sur le côté opposé 40 un enroulement 42 et des plots conducteurs 46 et 48. Cependant, il est possible de fabriquer séparément d'une part, l'étiquette électronique classique sans contact sur le support isolant 22 et, d'autre part, l'enroulement 42 ainsi que les plots 46 et 48 sur un autre 'support isolant. Pour réaliser l'étiquette électronique selon l'invention, il suffit alors d'assembler les deux feuilles isolantes par leur face sans enroulement par l'intermédiaire d'une couche adhésive.
Sur le schéma de la figure 4, cela revient à scinder la feuille 22 en deux parties 22a et 22b suivant l'épaisseur et à intercaler une couche adhésive - isolante 62 entre les deux parties scindées .
A titre indicatif, les spires 20,44 ont une épaisseur de 10 à 20 μm, le support isolant 22 a une .épaisseur de 25 μm environ, la couche adhésive 52 a une épaisseur de 75 μm.

Claims

REVEND I CATI ONS
1. Etiquette électronique sans contact (50) destinée à être solidarisée à une surface conductrice (60) , caractérisée en ce qu'elle comprend un support électriquement isolant (22) dont une face (30) supporte un circuit intégré (14) associé à un premier enroulement conducteur .d'antenne (16) pour réaliser une étiquette électronique sans contact (10) et dont la. face opposée (40) dudit support isolant (22) supporte un deuxième enroulement conducteur (42) ayant chaque extrémité connectée à un plot conducteur (46, 48), ladite face opposée (40) étant destinée à être solidarisée à ladite surface conductrice (60) par l'intermédiaire d'une couche diélectrique isolante (52).
2. Etiquette électronique sans contact selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit support isolant
(22) comprend deux supports isolants (22a, 22b) dont les faces opposées sont solidarisées entre elles.
3. Etiquette électronique sans contact selon la revendication 2, caractérisée en ce que les faces opposées des deux supports isolants (22a, 22b) sont solidarisées entre elles par une couche adhésive isolante (62) .
4. Etiquette électronique sans contact selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la couche diélectrique isolante (52) est une couche adhésive.
5. Etiquette électronique sans contact selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite couche adhésive (52) est recouverte d'une feuille de protection détachable (54) .
6. Etiquette électronique sans contact selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le circuit accordé (12) comprenant le premier enroulement conducteur d'antenne (16) et le circuit accordé (66) comprenant le deuxième enroulement conducteur (42) ont des fréquences d'accord qui sont voisines.
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