[0001] L'invention concerne un dispositif interactif d'entrée de données pour instrument
de petit volume, notamment pour pièce d'horlogerie, comportant un capteur statique
sensible au toucher, activé manuellement, chaque position du doigt correspondant au
moins à un sym-
. bole qui peut prendre la forme d'un chiffre, d'une lettre ou d'un signe particulier,
ledit capteur étant formé par la juxtaposition de N électrodes délivrant à leurs sorties
au moins N - 1 informations codées représentatives de la position du doigt sur le
capteur.
[0002] L'invention se rapporte à la demande de brevet DEOS 28 55 935 concernant un dispositif
interactif d'entrée de données pour instrument de petit volume dont elle constitue
une amélioration particulièrement intéressante surtout en vue de son application en
horlogerie. La demande citée fait état d'un dispositif d'entrée de données susceptible
d'être actionné manuellement et délivrant une information représentative de la position
du doigt sur un capteur - résistif ou capacitif - information indépendante de la largeur
du doigt. Pour y parvenir, il est fait usage d'un capteur formé par la juxtaposition
d'une pluralité d'électrodes identiques délivrant à leurs sorties une information
selon un code binaire représentatif de la position du doigt sur le capteur.
[0003] Le système cité apporte déjà une amélioration importante dans le cas de la correction
d'une pièce d'horlogerie à affichage électro- optique. On prend l'exemple où la montre
comprend, outre l'affichage principal de l'heure normale, qui apparaît en permanence,
un affichage auxiliaire qui peut afficher séquentiellement un timer décompteur, un
temps d'alarme, un agenda, un fuseau horaire, une date, etc.. Tous ces modes de fonctionnement
peuvent être signalés par des signes fixés à demeure gravés ou décalqués sur la face
intérieure de la glace. La touche sensitive décrite dans la demande citée peut d'abord
être utilisée pour sélectionner ce mode de fonctionnement. En déplaçant le doigt sur
ladite touche, on déplace un symbole qui, par exemple, encadre un des signes fixés
à demeure et on sélectionne ainsi le mode de fonctionnement choisi lorsqu'on relève
le doigt de la touche. Si on agit alors sur un poussoir, l'affichage correspondant
au mode de fonctionnement choisi passe en mode de correction, ce qui est indiqué par
le clignotement de l'affichage. Cette correction peut à nouveau être faite par la
touche sensitive. Si l'affichage choisi comprend un chiffre ou un groupe de deux chiffres
par exemple, ceux-ci peuvent être augmentés en déplaçant de gauche à droite le doigt
sur le capteur ou diminués en répétant le même mouvement mais de droite à gauche.
Si le nombre à corriger est celui des minùtes de l'affichage principal par exemple,
on appréciera que,par rapport à un système connu de correction classique par poussoir,
le dispositif cité permet d'atteindre beaucoup plus rapidement la correction désirée
dans le cas où la pièce d'horlogerie a pris une avance de quelques minutes puisqu'il
suffira de déplacer le doigt de droite à gauche sur une courte distance pour diminuer
le chiffre et l'amener ainsi à la valeur du signal horaire.
[0004] Les indications temporelles affichées par la pièce d'horlogerie comprennent généralement
non pas un mais deux groupes de chiffres associés. L'affichage principal de l'heure
normale comporte au moins l'indication des minutes et celle des heures. Sur l'affichage
auxiliaire peut apparaître un temps d'alarme ou un fuseau horaire dont le premier
groupe indique l'heure et le second la minute. Peut apparaître également sur cet affichage
un agenda dont le premier groupe indique le mois et le second la date. Il en est de
même, dans un autre mode, pour l'affichage du jour de la semaine et de la date qui
apparaissent simultanément. Si la montre est munie d'un timer décompteur, celui-ci
indiquera un laps de temps comportant les indications associées des heures et des
minutes qu'elle devra décompter. Pour chacune des indications temporelles citées ci-dessus,
il est nécessaire de prévoir deux modes de correction, le premier agissant par exemple
sur le groupe de chiffres de gauche et le second sur le groupe de chiffres de droite.
Dans une montre classique, le changement de mode de correction d'une indication temporelle
à l'autre et d'un groupe à l'autre pour chaque indication temporelle se fait au moyen
d'un poussoir comme cela a été mentionné à l'alinéa précédent, ce qui conduit à une
multiplicité d'actions sur le poussoir et partant à une succession d'opérations fastidieuses.
[0005] La présente invention propose de remédier à l'inconvénient ci-dessus en corrigeant
en bloc chaque indication temporelle et les groupes dont elle se compose sans qu'il
soit nécessaire de passer en mode de correction pour chacun des groupes l'un après
l'autre. Elle met à profit le fait que le doigt peut se déplacer à des vitessesdif-
férentes sur le capteur et que des moyens peuvent être mis en oeuvre pour qu'à une
vitesse lente on corrige un groupe et qu'à une vitesse rapide on corrige l'autre groupe.
[0006] Le dispositif de la présente invention et les moyens mis en oeuvre pour le réaliser
sont décrits dans les revendications.
[0007] L'invention sera comprise maintenant à la lumière de la description qui suit donnée
à titre d'exemple et à l'aide du dessin dans lequel :
La figure 1 est une vue de dessus de la pièce d'horlogerie dans un premier mode de
fonctionnement selon l'invention;
La figure 2 est une vue de dessus de l'affichage de la même pièce d'horlogerie dans
un second mode de fonctionnement;
La figure 3 représente le schéma de principe du circuit électronique associé à la
pièce d'horlogerie représentée aux figures 1 et 2;
Les figures 4 et 5 sont des diagrammes expliquant le fonctionnement de l'électronique
présentée en figure 3.
La figure 1 est une vue de dessus de la pièce d'horlogerie dans un premier mode de
fonctionnement selon l'invention. Elle comporte une boîte 1 dans laquelle sont montés
un module électronique dont on aperçoit l'affichage 2, une pluralité 3, 4, 5, 6 et
7 de boutons poussoirs et un capteur 100 formé de quatre électrodes 101 identiques
et juxtaposées. L'affichage 2,qui peut être formé de cristaux liquides, comprend,
outre l'affichage permanent 8 de l'heure normale composée de trois groupes de deux
chiffres affichant les heures 9, les minutes 10 et les secondes 11, un affichage auxiliaire
12 qui peut afficher par exemple le jour de la semaine 13, le mois 14 et la date 15.
Des signes 16 fixés à demeure et par exemple décalqués sous la glace de la montre
signalent les modes de fonctionnement possibles dans lesquels on peut commuter l'affichage
auxiliaire. Par exemple, le signe A G 1 signifie "agenda 1" et le signe D la "date".
Un encadrement 17 formé de cristaux liquides signale dans quel mode on se trouve.
On décrira maintenant comment on met à l'heure l'affichage principal, comment on sélectionne
le mode de fonctionnement et comment on introduit des données nouvelles dans l'affichage
auxiliaire.
Correction de l'heure
[0008] L'heure doit être corrigée si pour une raison ou pour une autre l'affichage principal
8 a pris de l'avance ou du retard par rapport à l'heure normale du signal horaire
ou aussi lors d'un changement de la source d'alimentation de la montre. Avec la pointe
d'un stylo à bille, on exerce une pression courte sur le poussoir 7. Cette action
fait clignoter le groupe de chiffres 11 qui indique les secondes, ce-qui signale qu'on
est entré en mode de correction de ce groupe. A ce moment, un seul toucher du doigt
à un quelconque endroit du capteur 100 provoque la mise à zéro des secondes. Ce toucher
devra coïncider avec le passage à zéro des secondes du signal horaire. On actionnera
ensuite le poussoir 6, ce qui aura pour effet d'abord d'arrêter le clignotement du
groupe 11 puis de faire clignoter les groupes 9 (heures) et 10 (minutes) ensemble.
Ces deux groupes se trouvent alors en mode de correction.
[0009] Pour corriger le groupe 10 seulement et selon l'invention, on déplacera le doigt
sur le capteur 100 à une première vitesse v
l inférieure à une vitesse de seuil v
2. Il faut noter que dès que le doigt est en contact avec le capteur, l'affichage cesse
de clignoter, ce qui rend plus aisée la correction à effectuer. Les chiffres iront
en augmentant si le doigt se déplace de gauche à droite sur le capteur et en diminuant
si l'on adopte le sens inverse. Comme le capteur a un nombre limité N d'électrodes
(quatre dans l'exemple), il ne sera pas possible d'ajouter ou de retrancher en une
seule transition du doigt sur le capteur plus de 2 N - 1 unités au nombre affiché
(sept dans l'exemple), comme cela ressort de la demande de brevet ci.tée dans le préambule.
S'il est nécessaire de modifier le nombre affiché de plus de 2 N - 1 unités, il suffira
de relever le doigt lorsqu'il aura atteint l'extrémité du capteur et de reprendre
une nouvelle excursion à partir de l'autre extrémité et ainsi de suite. Dès que le
doigt a atteint le nombre désiré, on le fera quitter la surface du capteur, ce qui
aura pour conséquence de "geler" le dernier chiffre atteint.
[0010] Pour corriger le groupe 9 seulement et selon l'invention, on déplacera le doigt sur
le capteur 100 à une vitesse v
3 supérieure à ladite vitesse de seuil v
2. Comme pour le groupe précédent, les chiffres iront en augmentant si le doigt se
déplace de gauche à droite et en diminuant si l'on adopte le sens inverse. Bien qu'il
soit théoriquement possible en vitesse v
3, comme pour le cas de la vitesse v
l précédemment examiné, de modifier le nombre affiché de 2 N - 1 chiffres en parcourant
tout le capteur, des essais nombreux ont montré qu'une discrimination basée sur la
seule différence de vitesse n'était pas suffisamment sûre et qu'il faut tenir compte
des différences de vitesse qui peuvent se présenter en cours de route lors d'une excursion
du doigt sur le capteur. C'est pourquoi pour corriger le groupe 9, et selon une variante
préférée de l'invention, il faudra non seulement transiter sur le capteur à la vitesse
v
3 mais encore aborder la première électrode et quitter la dernière à une vitesse substantiellement
égale à ladite vitesse v
3 pour ajouter ou retrancher une seule unité au nombre des heures.
[0011] Les moyens mis en oeuvre dans le module électronique pour corriger l'un ou l'autre
groupe seront expliqués plus loin à propos de la figure 3.
[0012] Une fois l'affichage principal calé sur le signal horaire au moyen des manoeuvres
qui viennent d'être expliquées, on sortira du mode de correction en pressant une nouvelle
fois le poussoir 6.
Sélection du mode de fonctionnement
[0013] Le champ 16 de la figure 1 montre sur deux lignes superposées les diverses fonctions
possibles sur lesquelles peut être réglée la pièce d'horlogerie. Dans la pièce d'horlogerie
prise en exemple, on trouve à la ligne supérieure et de gauche à droite les symboles
indiquant successivement les fonctions suivantes : chronographe, timer décompteur,
alarme 1 et alarme 2; à la ligne inférieure et de gauche à droite on trouve : le signal
acoustique de l'heure, les. agendas 1 et 2, le fuseau horaire et la date. La figure
1 illustrele fait que la montre se trouve en mode "date" et le signe D est entouré
d'un cadre 17. Sur l'affichage auxiliaire apparaît le jour de la semaine en 13 (FR
= vendredi) le mois en 14 (1 = janvier) et la date en 15 (le 25). Si l'on désire faire
apparaître sur l'affichage auxiliaire une autre fonction, par exemple celle de l'agenda
1, illustrée par la figure 2, on déplace le doigt à la vitesse v
l de droite à gauche sur le capteur 100 jusqu'au moment où le cadre 17 entoure le signe
A G 1. A cet instant, on relève le doigt du capteur, ce qui aura pour effet de faire
clignoter 1 cadre en question. Pendant le temps de clignotement qui peut être réglé
entre 3 et 4 secondes, on pressera sur le poussoir 6, ce qui fera apparaître sur l'affichage
auxiliaire la fonction désirée. Il faut remarquer que si le poussoir 6 n'est pas activé
pendant le laps de temps cité ci-dessus, le cadre revient à sa position d'origine
(à celle illustrée en figure 1). Réglé dans sa nouvelle fonction, l'affichage indique
en 20 le signe A 1 qui signifie "Agenda 1", en 21 le "mois" et en 22 la "date". Dans
la montre prise en exemple, cette indication d'agenda apparaîtra automatiquement sur
l'affichage auxiliaire, quelles que soient les données affichées par cet affichage,
pendant vingt-quatre heures, au moment ou la date du calendrier coïncidera avec la
date de l'agenda 1. Il faut rappeler ici que le choix du mode de fonctionnement se
fait en déplaçant le doigt à la vitesse v
l sur le capteur, la vitesse rapide v
3 étant sans influence sur ce choix.
Correction de l'affichage auxiliaire
[0014] Pour entrer en mode de correction de l'affichage auxiliaire, on presse sur le poussoir
6.
[0015] Dans le cas de la figure 1 et à la suite d'une première pression sur le poussoir
6, les groupes 14 et 15 clignotent ensemble. La pièce d'horlogerie est alors mise
au jour (groupe 15) en déplaçant le doigt à la vitesse v
l sur le capteur et au mois (groupe 14) en le déplaçant à la vitesse v
3, comme cela a été expliqué à propos de la correction de l'heure et des minutes réelles.
Une deuxième pression sur le poussoir 6 fait clignoter le groupe 13 représentatif
du jour de la semaine qui peut être alors calé sur le jour de la semaine en déplaçant
le doigt à la vitesse v
l sur le capteur. Une troisième pression sur le poussoir 6 fait sortir tout l'affichage
12 du mode de correction et même effacera l'indication du mois 14 qui n'est plus désiré.
[0016] Dans le cas de la figure 2, on agit de 1a même façon sur le capteur 100 et sur le
poussoir 6 pour corriger les groupes 21 (mois) et 22 (jour) de l'agenda. Une pression
sur le poussoir 6 fait entrer la fonction agenda en mode de correction, ce qui fait
clignoter les groupes 21 et 22 ensemble, une nouvelle pression sortant l'affichage
dudit mode de correction.
[0017] Les diverses manoeuvres nécessaires pour corriger les indications fournies par la
pièce d'horlogerie ont été expliquées plus haut. Les moyens mis en oeuvre selon l'invention
pour corriger un groupe de données plutôt qu'un autre, basés sur une vitesse différente
du déplacement du doigt sur le capteur, vont être décrits maintenant à l'aide des
figures 3, 4 et 5.
[0018] La figure 3 représente le schéma de principe du circuit électronique associé à la
pièce d'horlogerie représentée aux figures 1 et 2.
[0019] Selon la demande de brevet DEOS 2855935 citée plus haut, ce circuit comprend le capteur
digital 100 muni de N électrodes 101 juxtaposées. Des sorties 103 sont associées à
chacune des électrodes 101. Les électrodes 101 du capteur 100 délivrent sur les sorties
103 une information codée binaire représentative de la position du doigt sur le capteur.
Les N électrodes 101 d'un tel capteur permettent de définir 2 N - 1 positions du doigt,
c'est-à-dire 2 N - 1 informations codées de sorties, indépendamment de la largeur
du doigt. Il s'agit des N positions correspondant auxN électrodes auxquelles s'ajoutent
les N - 1 positions comprises respectivement entre deux électrodes adjacentes. Les
2 N - 1 informations codées fournies par N bits peuvent être transcodées sur M bits,
avec M < N, pour simplifier le circuit électronique associé et éliminer l'influence
de la largeur du doigt. Le circuit de transcodage est représenté en 104 qui reçoit
à son entrée 103 les N bits en provenance du capteur et délivre à sa sortie un code
réduit à trois bits 107.
[0020] Selon l'invention, les sorties 107 du transcodeur sont reliées à l'entrée d'un circuit
logique 113 - dont certains éléments constitutifs sont arrangés selon la demande citée
- lequel délivre à sa sortie selon les déplacements du doigt sur le capteur et selon
la vitesse de déplacement dudit doigt, des impulsions d'horloge 124a, 125a respectivement
à l'entrée d'un premier (115a) ou d'un second (115b) compteur et un signal de commande
109a du sens de comptage desdits compteurs. Les sorties 116a, 116b de chacun des compteurs
alimentent les circuits d'utilisation llla, lllb et les affichages 110a, 110b qui
leur sont propres.
[0021] Le circuit logique 113 comprend, selon la demande de brevet citée, un circuit comparateur
109, qui peut être du type 74 C 181 par exemple, à l'entrée duquel sont reliées les
sorties 107 du transcodeur, de façon directe (entrées A) et retardée (entrées B) au
travers de trois bascules 108 du type D. Les trois sorties 109a, 109b et 109c du comparateur
prennent l'état logique 1 lorsque les conditions d'entrée sont respectivement A>B,
A≠0 et A B. On note que l'entrée A du circuit 109 représente la position actuelle
du doigt sur le capteur et l'entrée B la position précédente du doigt sur le capteur.
De ce fait :
a) lorsque la condition A ≠ 0 est réalisée, le doigt est en contact avec le capteur,
b) lorsque la condition A > B est réalisée, le doigt s'est déplacé vers la gauche
sinon il s'est déplacé vers la droite ou n'a.pas changé de place. Ceci définira le
sens du comptage des compteurs réversibles 115a et 115b,
c) lorsque la condition A# B est réalisée, il y a eu déplacement du doigt sur le capteur.
[0022] Le circuit logique 113 comprend en outre et selon l'invention trois circuits de temporisation
120, 121 et 122 de délai respectif τ
1,τ
3 et τ
2, une porte ET 124 qui est active si ses deux dernières entrées sont à l'état 0 et
sa première entrée à l'état 1, une porte ET 125 qui est active si ses trois entrées
sont à l'état 1, un flip-flop du type D 123. Tous ces éléments sont arrangés ensemble
et selon l'invention comme le montre le schéma de la figure 3. Il faut noter que les
portes ET sont bien connues de l'état de la technique et que les circuits de temporisation
peuvent être constitués, par exemple, chacun par deux circuits intégrés du type 555
montés en série.
[0023] Pour fixer les idées, on suppose que la pièce d'horlogerie qui a été décrite plus
haut présente, sur son affichage auxiliaire, la fonction agenda 1 dont il s'agit de
fixer le mois et la date (voir figure 2). Au groupe 21 (mois) correspond le compteur
réversible.115a et au groupe 22 (date) correspond le compteur réversible 115b. Le
mois est affiché en 110a et enregistré en llla, la date est affichée en 110b et enregistrée
en lllb. Deux cas peuvent se présenter :
1. Correction de la date
[0024] Selon l'invention, le doigt doit se déplacer à une vitesse v
l inférieure à une vitesse de seuil v
2 sur le capteur pour corriger le groupe de chiffres représentatif de la date (affichage
110b).
[0025] Quand le doigt vient en contact avec une des électrodes 101 du capteur 100, il introduit
à l'entrée du comparateur 109 une nouvelle valeur codée A. Tant que le flip-flop D
108 n'a pas reçu d'impulsion d'horloge, il maintient à sa sortie Q, qui est la valeur
codée B présente à la seconde entrée du comparateur 109, l'ancienne valeur de A, valeur
qui existait avant le contact du doigt sur le capteur. L'instant du contact est figuré
par t
a sur la figure 4, qui représente le fonctionnement du dispositif lors d'une excursion
à la vitesse lente v
l. A cet instant, A a changé de valeur, ce qui est symbolisé arbitrairement dans le
graphique par un trait passant d'un état bas à un état haut. A ce même instant t
a, la condition A-fB est réalisée et la sortie 109c passe de l'état 0 à l'état 1. Dès
lors, les circuits temporisateurs 120, 121 et 122 pourront générer une impulsion courte
(par exemple 2 ms) au terme de leurs délais respectifs τ
1,τ
3 et L2. Une impulsion courte est émise par le circuit temporisateur 122 après un temps
Ë
2 qui est fixé, par exemple, à 30 ms. Cette impulsion, par la ligne 122a,est amenée
à l'entrée d'horloge du flip-flop D 108, ce qui a pour effet d'amener la sortie Q
dudit flip-flop au même état que celui présent à son entrée D et comme la valeur de
A n'a pas changé, il se trouve que A = B et que la sortie 109c passe à 0. Cette commutation
est soulignée par la flèche 130 sur la figure 4. Il faut remarquer ici que dans la
demande de brevet citée, les impulsions d'horloge de la bascule 108 étaient fournies
par un générateur extérieur à 100 Hz. Le système proposé ici et selon l'invention
apporte une amélioration intéressante par le fait que l'horloge est interne au système
présenté par le circuit 113, ce qui le fait marcher en parfait synchronisme avec lui-même.
Pour sa part, le circuit temporisateur 121 est du type "retriggerable" ou "redéclenchable".
Il possède la particularité de ne pas émettre d'impulsion tant que son entrée est
à l'état 1. Par contre, si son entrée passe à l'état 0, il pourra en émettre une au
terme de son délai L
3, par exemple 25 ms, délai qui commence à compter dès ledit passage à l'état 0. Cette
situation est illustrée sur le graphique de la figure 4 où l'on s'aperçoit qu'une
impulsion courte est émise sur la ligne 121a après un délai τ
3 qui court dès le moment où la ligne 109c a passé à l'état 0. Sur la ligne 121a du
graphique, on a symbolisé par des croix le fait que le circuit de temporisation 121
ne peut pas fournir d'impulsion tant que la ligne 109c se trouve à l'état 1. L'impulsion
courte émise sur la ligne 121a par le circuit de temporisation 121 est transmise à
l'entrée d'horloge d'un flip-flop D 123. L'entrée D de ce flip-flop est connectée
à la sortie 109b (A≠ 0) du comparateur 109. Puisque le doigt est en contact avec le
capteur, la condition A ≠ 0 est réalisée et la sortie 109b est à l'état 1. Ce même
état 1 se retrouvera donc à la sortie Q du flip-flop D 123 dès l'apparition du flanc
positif de l'impulsion courte émise par le circuit de temporisation 121. Cette commutation
est soulignée par la flèche 131 sur la figure 4.
[0026] On voit aussi qu'à la sortie A ≠ B est connecté un circuit de temporisation 120 qui
émet à sa sortie 120a une courte impulsion au terme de son délai τ
1 qui peut être, par exemple, de 25 ms. On voit également que pendant la période qui
sépare le temps t
a du temps t
b, c'est-à-dire dès que le doigt a touché le capteur et reste immobile sur celui-ci,
la porte 125 n'est jamais active car il n'y a jamais coïncidence d'états 1 à ses trois
entrées par les lignes 109b, 120a et 123a comme le montre le graphique de la figure
4. La ligne 125a reste à l'état 0 : aucun signal d'horloge ne parvient au compteur
115b et donc aucune nouvelle valeur n'apparaît sur l'affichage correspondant. Ce fait
est voulu en pratique car on évite ainsi des changements intempestifs difficilement
contrôlables.
[0027] On a mentionné plus haut et comme cela ressort de la demande de brevet citée, que
s.i le capteur possède N électrodes, ce sont 2 N - 1 informations codées au maximum
que l'on peut recueillir à la sortie du transcodeur 104 si le doigt se déplace d'un
bout à l'autre du capteur. Comme cela vient d'être expliqué à l'alinéaci-dessus, on
veut qu'au premier contact du doigt sur le capteur aucune information ne soit émise.
Il résulte de cet arrangement préféré propre à l'invention que ce ne sont que 2 N
- 2 informations au maximum qui seront disponibles à l'entrée du compteur 115b. Par
exemple, si ]e capteur est composé de quatre électrodes, une excursion du doigt d'un
bout à l'autre du capteur ne fournira que six informations. Il est également possible
de prévoir un arrangement basé sur le même principe où l'information n'est fournie
que par l'action de transition du doigt entre les diverses électrodes, auquel cas
les informations codées obtena- bles seront limitées à N - 1 .
[0028] Si maintenant le doigt commence à se déplacer sur le capteur, il arrivera un moment
où la valeur de A va changer d'état. Ce moment est indiqué sur la figure 4 par le
temps t
b. Dès cet instant, le fait que A est différent de B donne un état 1 sur la ligne 109c.
Comme les lignes 109b (la condition A ≠ 0 est encore réalisée) et 123a sont à l'état
1, la porte 125 va être active dès que son entrée à laquelle est connectée la ligne
120a passe à l'état 1. Ceci se produit après le délai τ
1. Ce fait est illustré sur la figure 4 au temps t
x. L'impulsion apparaissant sur la ligne 125a peut alors ajouter ou retrancher une
unité au compteur de la date 115b (selon que A > B ou que A < B). Plusieurs autres
impulsions d'horloge peuvent ainsi parvenir au compteur 115b si le doigt continue
à transiter sur le capteur.
[0029] Au moment où le symbole désiré apparaît sur l'affichage, symbole qui peut être un
chiffre, une lettre ou un signe particulier, le doigt doit quitter le capteur pour
que sa valeur soit définitivement fixée soit dans le circuit d'utilisation lllb soit
dans l'affichage correspondant 110b. Ce moment est indiqué par le temps t
c sur le graphique de la figure 4. Puisque le doigt n'est plus en contact avec le capteur,
la condition A ≠ 0 n'est plus réalisée et la ligne 109b passe à l'état 0. L'impulsion
courte apparaissant sur la ligne 120a au bout du délai τ1 ne peut pas passer à travers
la porte 125 puisque son entrée 109b est à l'état 0. Pour sa part, l'impulsion courte
apparaissant sur la ligne 121a dispose la sortie Q (123a) du flip-flop D 123 en l'état
de son entrée D c'est-à-dire en l'état 0 puisque encore une fois la condition Af 0
n'est plus réalisée (flèche 132). Ainsi en relevant le doigt du capteur on n'ajoute
ni ne retranche aucune nouvelle information dans le compteur 115b, ce qui est un avantage
évidemment souhaité en pratique.
[0030] Le graphique de la figure 4 montre également que le compteur 115a auquel correspond
l'affichage des mois ne reçoit jamais d'impulsion d'horloge. Pour que ce fût le cas,
il faudrait qu'à un certain moment la ligne 120a soit à l'état 1 pendant qu'en même
temps les lignes 123a et 109b soient à l'état 0. Or, cette situation ne se présente
jamais dans le cycle lent qui vient d'être décrit et comme le montre le graphique.
2. Correction du mois
[0031] Selon l'invention, le doigt doit se déplacer à une vitesse v
3 supérieure à une vitesse de seuil v
2 sur le capteur pour corriger le groupe de chiffres représentatif du mois (affichage
110a).
[0032] On se reportera au graphique de la figure 5 pour comprendre le fonctionnement du
dispositif. Au temps t
a, le doigt vient en contact avec le capteur, ce qui provoque, comme pour le cas de
la correction de la date, le passage à l'état 1 et de la ligne 109b (A≠0) et de la
ligne 109e (A≠ B). Comme auparavant, les impulsions courtes issues des circuits de
temporisation 120 et 122 apparaissent sur les lignes 120a et 122a. On a vu plus haut
que l'impulsion courte issue du circuit de temporisation 121 apparaît sur la ligne
121a au terme de son délai τ
3 si la ligne 109e se trouve à l'état 0. Or, dans le cas qui nous occupe, la vitesse
de déplacement du doigt sur le capteur est si élevée que lorsqu'arrive le délai Z
3 la ligne 109c est déjà à l'état 1. Aucune impulsion n'apparaît donc sur la ligne
121a. Lorsque le doigt quitte le capteur à l'instant t
d, la condition A≠0 n'est plus satisfaite et la ligne 109b passe à l'état 0. L'impulsion
courte donnée par le circuit de temporisation 120 apparaît normalement à la fin de
son délai τ
1. La ligne 123a se trouve à l'état 0 puisqu'aucune impulsion ne lui a été donnée par
121 à travers le flip-flop D 123. Ainsi toutes les conditions sont requises pour activer
la porte 124 qui émet par la ligne 124a une impulsion sur le compteur des mois 115a.
Ce fait est illustré sur la figure 5 au temps ty.
[0033] On comprendra que le compteur 115b auquel correspond l'affichage de la date ne reçoit
pas d'impulsion d'horloge dans le cas considéré. En effet, pour que ce fût le cas,
il faudrait qu'à un certain moment les lignes 120a, 123a et 109b soient à l'état 1,
ce qui n'est pas le cas comme le montre le graphique de la figure 5.
[0034] On voit aussi en examinant la figure 5 qu'en vitesse rapide il ne peut y avoir qu'un
seul signal d'horloge 124a pour un.passage du doigt sur le capteur puisque ce signal
n'apparaît que lorsque le doigt quitte le capteur et pour autant qu'il y ait maintenu
sa vitesse élevée. Ceci est une nécessité imposée par la pratique car si, comme en
mode de correction en vitesse lente, on pouvait, en vitesse rapide et en un seul passage,
introduire plusieurs corrections, le dispositif manquerait totalement de précision
et de longs tâtonnements seraient nécessaires pour s'arrêter sur la correction voulue.
Si, en cours de route, la vitesse baissait en dessous de la vitesse de seuil v
2, on se retrouverait dans la situation expliquée à propos de la figure 4. On constate
également que pour entrer en mode de correction du compteur 115a (mois), il faut aborder
le capteur à vitesse élevée. Si tel n'était pas le cas (vitesse faible ou nulle),
le circuit de temporisation 121 émettra une impulsion au terme de son délai τ
3,ce qui aura pour conséquence la sensibilisation du compteur 115b (date) comme cela
a été expliqué à propos de la figure 4. Ensuite, si la vitesse du doigt devait augmenter
en-dessus de la vitesse de seuil v
2 pendant le même déplacement, on ne retrouvera jamais la situation du graphique de
la figure 5 car la ligne 123a se trouve à l'état 1, ce qui interdit l'activation de
la porte 124. Ce fait présente un avantage car il empêche que des différences de vitesse
lors d'un seul passage puissent influencer tantôt un compteur et tantôt un autre.
3. Considérations communes aux deux corrections
[0035] Le choix de correction entre un groupe de chiffres et un autre dépend, on vient de
le voir, de la vitesse avec laquelle le doigt se déplace sur le capteur sensitif.
S'il se déplace lentement, il corrige un groupe de chiffres et jusqu'à six corrections
pour un seul transit. S'il se déplace rapidement, il corrige un autre groupe de chiffres
et uneseule.correction pour un seul transit.
[0036] La vitesse de seuil v
2 située entre la vitesse lente v
l et la vitesse rapide v
3 est déterminée par la dimension longitudinale du capteur. On a vu que la présence
ou l'absence de l'impulsion courte issue du circuit de temporisation 121 au terme
de son délai τ
3 conditionne la correction d'un groupe à l'exclusion d'un autre ou inversement. Le
délai τ
3 courant à partir du délai τ
2, le temps à prendre en considération pour la vitesse de seuil est donc de L
2 + τ
3. Dans un exemple de réalisation de l'invention, la distance qui sépare sur le capteur
deux informations codées est de 2,25 mm. De même, il a déjà été mentionné que les
délais τ
2 et τ
3 sont choisis respectivement à 30 et 25 ms, ce qui donne pour τ
2 + τ
3 une période de 55 ms. Dans ces conditions, la vitesse de seuil v
2 est de l'ordre de 4 cm/sec.
[0037] Il faut rappeler aussi que dans les deux cas les compteurs 115a et 115b peuvent être
incrémentés ou décrémentés par la ligne 109a (A > B ou A < B) selon que le sens de
déplacement du doigt a lieu de gauche à droite, respectivement de droite à gauche.
[0038] On mentionnera pour terminer que les compteurs réversibles 115a et 115b peuvent être
constitués par des circuits classiques connus de l'état de l'art, tel que le type
4029. Plus généralement, ce pourrait être un microprocesseur dont le "software" est
arrangé pour être équivalent à ce que l'on attend d'un compteur classique.
1. Dispositif interactif d'entrée de données pour instrument de , petit volume, notamment
pour pièce d'horlogerie, comportant un capteur statique (100) sensible au toucher,
activé manuellement, chaque position du doigt correspondant au moins à un symbole
qui peut prendre la forme d'un chiffre, d'une lettre ou d'un signe particulier, ledit
capteur étant formé par la juxtaposition de N électrodes (101) délivrant à leurs sorties
au moins N - 1 informations codées représentatives de la position du doigt sur le
capteur, caractérisé par le fait qu'il comprend des moyens pour détecter le sens et
la vitesse du doigt sur le capteur, des moyens pour générer des signaux représentatifs
des données qu'on cherche à sélectionner ou à modifier et des moyens pour afficher
ledit symbole sur un affichage composite.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par un circuit électronique logique
(113) comportant des moyens d'aiguillage (124, 125) pour aiguiller lesdites informations
sur un premier compteur (115b) auquel correspond un premier affichage (110b), si le
doigt se déplace sur le capteur à une vitesse vl inférieure à une vitesse de seuil v2 ou sur un second compteur (115a) auquel correspond un second affichage (110a), si
le doigt se déplace sur le capteur à une vitesse v3 supérieure à ladite vitesse de seuil v2 pour amener ledit premier ou second affichage à afficher les symboles correspondant
auxdites informations.
3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'affichage
composite comprend deux symboles juxtaposés et qu'on modifie le premier en déplaçant
le doigt à la vitesse vl et le second en déplaçant le doigt à la vitesse v3.
4. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé par le fait que l'affichage
composite comprend quatre symboles juxtaposés groupés deux à deux et qu'on modifie
le premier groupe en déplaçant le doigt à la vitesse vl et le second groupe en déplaçant le doigt à la vitesse v3.
5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le premier groupe
affiche les heures et que le second groupe affiche les minutes et que le déplacement
du doigt permet la mise à l'heure de l'affichage principal d'un garde-temps.
6. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le premier groupe
affiche le mois et que le second groupe affiche la date et que le déplacement du doigt
permet la mise au mois et la, date de l'affichage auxiliaire d'un garde-temps.
7. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit circuit
électronique logique (113) reçoit à son entrée les signaux de sortie (107) fournis
par le capteur et délivre à sa sortie. des premières impulsions d'horloge (125a) à
l'entrée du premier compteur (115b) ou des secondes impulsions d'horloge (124a) à
l'entrée du second compteur (115a) selon la vitesse de déplacement du doigt et un
signal de commande (109a) du sens de comptage desdits compteurs selon le sens de déplacement
du doigt sur le capteur.
8. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que lesdits moyens
d'aiguillage contenus dans ledit circuit électronique logique (113) sont arrangés
pour afficher sur le premier affichage les symboles correspondant à la position du
doigt si le doigt se déplace sur le capteur à ladite vitesse vl et pour afficher sur le second affichage un seul et nouveau symbole si le doigt se
déplace sur le capteur à ladite vitesse v3, la première et la dernière électrode dudit capteur étant respectivement abordée
et quittée à une vitesse substantiellement égale à ladite vitesse v3.
9. Dispositif selon la revendication 2 ou 8, caractérisé par le fait que ledit circuit
électronique logique (113) comprend un comparateur'(109) à au moins M bits recevant de façon directe sur ses premières entrées (A) les
signaux codés (107) du capteur et, de façon indirecte à travers un circuit susceptible
de créer un retard (108), lesdits signaux sur ses secondes entrées (B), ledit comparateur
délivrant trois signaux de sortie en fonction de la comparaison, selon des critères
logiques, des signaux à ses premières (A) et secondes (B) entrées, le premier signal
de sortie (109a) étant représentatif du sens de déplacement du doigt sur le capteur
et délivrant une commande du sens de comptage des compteurs (115a, 115b), le second
signal de sortie (109b) étant représentatif du contact du doigt avec le capteur et
le troisième signal de sortie (109c) étant représentatif du déplacement du doigt sur
le capteur, les second (109b) et troisième (109c) signaux de sortie étant combinés
entre eux au moyen de circuits logiques (124, 125) pour former le signal d'horloge
du premier (115b) ou du second (115a) compteur selon que la vitesse de passage du
doigt sur le capteur est respectivement inférieure ou supérieure à ladite vitesse
de seuil v¿.
10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé par le fait que ledit circuit
susceptible de créer un retard (108) est en forme de bascule du type D qui reçoit
sur son entrée d'horloge le troisième signal de sortie (109c) du comparateur (109),
ledit signal étant retardé par un premier circuit de temporisation (122).
11. Dispositif selon les revendications 9 et 10, caractérisé par le fait que l'entrée
du circuit d'horloge du premier compteur (115b) est attaquée par le signal de sortie
(125a) d'une première porte ET (125) à trois entrées recevant à sa première entrée
le troisième signal de sortie (109c) du comparateur (109), ledit signal étant retardé
par un deuxième circuit de temporisation (120), à sa deuxième entrée le signal de
sortie Q (123a) d'une bascule D (123) commandée à son entrée d'horloge par le même
troisième signal de sortie (109c) du comparateur (109), ledit signal étant retardé
par un troisième circuit de temporisation (121), et à sa troisième entrée le deuxième
signal de sortie (109b) du comparateur (109), lequel alimente encore l'entrée D de
la bascule (123).
12. Dispositif selon les revendications 9 a 11, caractérisé par le fait que l'entrée
du circuit d'horloge du second compteur (115a) est attaquée par le signal de sortie
(124a) d'une seconde porte ET (124) à trois entrées recevant à sa première entrée
le signal de sortie (120a) du deuxième circuit de temporisation (120), à sa deuxième
entrée inversée par rapport à la première le signal de sortie Q (123a) de la bascule
(123) et à sa troisième entrée inversée par rapport à la première le deuxième signal
de sortie (109b) du comparateur (109), lequel alimente encore l'entrée D de la bascule
(123).
13. Dispositif selon les revendications 10, 11 et 12, caractérisé par le fait que
le troisième circuit de temporisation (121) est du type "retriggerable" ou "redéclenchable"
et que sa constante de temps L3 court à partir du moment où apparaît un signal (122a) à la sortie du premier circuit
de temporisation (122).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé par le
fait qu'il est utilisé dans une montre-bracelet.