Dispositif de commutation à commande manuelle par déplacement d'un organe, tel qu'un bouton

Description

[0001] La présente invention concerne un dispositif de commutation à commande manuelle par déplacement d'un organe, tel qu'un bouton.

[0002] Un dispositif de commutation est généralement utilisé pour sélectionner, parmi un nombre fini de possibilités, une option caractéristique du fonctionnement d'un appareil électrique. Il peut par exemple s'agir, dans un amplificateur, de sélectionner la source que l'on veut écouter parmi un certain nombre possible. Il peut également s'agir de sélectionner le mode de fonctionnement d'un appareil électrique. Par exemple, dans un thermostat à commande électronique, il peut s'agir de sélectionner parmi les modes de fonctionnement dits "confort", "économique", "hors-gel", celui que l'utilisateur désire.

[0003] Pour effectuer cette sélection, on actionne un bouton qui comporte un repère que l'on vient placer devant un autre repère fixe sur le boîtier correspondant à l'option choisie.

[0004] Généralement les dispositifs de commutation connus sont constitués de contacteurs électriques mécaniques. Après déplacement du bouton jusqu'à une position de sélection, un contact électrique est assuré par contact mécanique d'au moins deux pièces conductrices. Ce type de dispositif de commutation, bien qu'étant utilisé de manière générale, présente des désavantages certains en ce qui concerne leur fiabilité dans la mesure où ils peuvent s'encrasser assez rapidement mais également en ce qui concerne leur coût, généralement en relation avec la fiabilité désirée. Ce type de dispositif est par exemple connu de EP-A-0 324 401.

[0005] Le but de l'invention est de proposer un dispositif de commutation qui soit fiable et qui soit de plus économique.

[0006] A cet effet, un dispositif de commutation selon l'invention est défini par les caractéristiques de la revendication 1.

[0007] Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, lesdits moyens pour créer un point dur dans le déplacement dudit bouton sont constitués d'une piste à crans sur le bouton coopérant avec un élément élastique fixe dont l'extrémité présente une forme complémentaire desdits crans.

[0008] Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, ladite unité de discrimination comporte des moyens pour mesurer la résistance maximale entre un des plots dudit potentiomètre et une borne de référence, la résistance du curseur entre le curseur dudit potentiomètre et ladite borne de référence et la résistance minimale entre l'autre plot dudit potentiomètre et ladite borne de référence.

[0009] Selon un mode particulier de réalisation de l'invention, ladite unité de discrimination comporte des moyens pour déterminer la position du curseur dudit potentiomètre à partir de la résistance maximale, de la résistance du curseur et de la résistance minimale respectivement mesurées par calcul selon la relation suivante :

[0010] Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation faite en relation avec les dessins joints parmi lesquels :

la Fig. 1 est une vue en perspective d'un dispositif de commutation selon l'invention d'un point de vue mécanique, et

la Fig. 2 est un schéma électrique synoptique d'un dispositif de commutation selon l'invention.

[0011] A la Fig. 1, on voit le bord d'un boîtier 10 qui comporte un logement circulaire 11 ouvert en 12 sur le côté du boîtier 10. Le logement 11 a son fond qui est percé d'un trou 13.

[0012] On voit également un potentiomètre 20 dont on reconnaît les trois plots de connexion électrique 21a, 21b et 21c ainsi que l'organe de commande 22 pourvu d'un trou 22a. Comme cela est connu en soi, l'organe de commande 22 en se déplaçant commande le déplacement d'un curseur relié au plot 21c sur une piste résistive dont les extrémités sont respectivement reliées aux plots 21a et 21b.

[0013] On notera que le potentiomètre 20 représenté est un potentiomètre à piste circulaire et dont, par conséquent, la commande se fait par rotation de l'organe de commande 22. Mais, on comprendra que l'invention ne se limite pas à l'utilisation d'un potentiomètre à commande par rotation mais pourrait également concerner l'utilisation d'un potentiomètre à commande linéaire, c'est-à-dire dont l'organe de commande est prévu pour se déplacer linéairement.

[0014] On voit encore un bouton 30 se présentant sous la forme d'un disque dont la face latérale 31 est moletée. Le bouton 30 présente un diamètre tel qu'il puisse être logé dans le logement 11 du boîtier. Il est pourvu d'un axe 32 qui est tel qu'il puisse pénétrer dans le trou 22a du potentiomètre 20. Ainsi, lorsqu'on effectue la rotation du bouton 30, l'organe de commande 22 du potentiomètre 20 tourne, ce qui a pour effet de modifier les conditions électriques du potentiomètre 20.

[0015] Le bouton 30 comporte des doigts 33 qui présentent, chacun, une partie 33a destinée à être guidée dans le trou 13 du boîtier 10 et une partie 33b en saillie au-dessus de la partie 33a servant de butée contre la face du boîtier 10 qui est opposée à celle du logement 11. Le bouton 30, lorsqu'il est monté sur le boîtier 10, est donc verrouillé à celui-ci et est guidé en rotation dans le trou 13 du boîtier 10. Une rondelle 34 qui est prévue pour être montée sur l'axe 32 entre les doigts 33 est destinée à bloquer le mouvement radial des doigts 33 et permet de verrouiller le bouton 30 sur le boîtier 10.

[0016] Le bouton 30 comporte encore une partie 35 en anneau dont la surface qui est normalement tournée vers le boîtier 10 est pourvue de crans 35a de section triangulaire. Ces crans 35a forment en quelque sorte une piste crantée. Quant au boîtier 10, il comporte un élément élastique 14 fixe dont l'extrémité présente également une section triangulaire. L'élément élastique 14 se trouve sur un cercle de diamètre égal à celui de la partie 35 du bouton 30. Ainsi, lorsque le bouton 30 est monté dans le logement du boîtier 10, l'élément élastique 14 a son extrémité qui pénètre entre deux crans triangulaires 35a créant ainsi un point dur dans le déplacement dudit bouton. La répartition des crans triangulaires 35a sur le bouton 30 est telle que chaque point dur créé par la coopération de l'élément 14 du boîtier 10 avec la partie 35 du bouton 30 correspond à une position de sélection du dispositif de commutation.

[0017] On a représenté à la Fig. 2 le dispositif de commutation selon l'invention d'un point de vue uniquement électrique. Sur cette Fig. 1, on voit le potentiomètre 20 avec ses trois plots de connexion 21a, 21b et 21c. Les points durs de fonctionnement du bouton du potentiomètre 20 ont été représentés par des points noirs 23. A un point dur 23, correspond une position de sélection. A la Fig. 2, ont été représentées neuf positions de sélection I à IX.

[0018] On voit également une unité de discrimination 40 reliée au potentiomètre 20 pour lui délivrer une information électrique représentative de la position du curseur 21c par rapport aux plots fixes 21a et 21b. Cette unité 40 comporte une sortie 41 sur laquelle est délivrée la valeur de l'option choisie en positionnant, au moyen du bouton 30, le curseur 21c du potentiomètre 20 dans une des positions I à IX.

[0019] On comprendra que l'unité de discrimination 40 peut être une unité programmable et que, dans ce cas, la sortie 41 peut être une sortie logicielle concrétisée par un registre de ladite unité ou d'une case d'une mémoire reliée à ladite unité, registre ou case dans lequel est stockée une valeur numérique correspondant à l'option choisie. Dans ce cas aussi, la sortie 41 pourrait également être matérialisée par un bus sur lequel se trouve la valeur numérique correspondant à l'option choisie.

[0020] L'information électrique représentative de la position du curseur 21c par rapport aux plots fixes 21a et 21b pourrait être obtenue en faisant circuler un courant d'intensité constante dans la résistance du potentiomètre entre les plots 2 la et 21b et en relevant la différence de potentiel entre un des plots fixes 21a et 21b et le curseur 21c. L'unité 40 effectuerait alors des comparaisons de la tension relevée avec des tensions de référence correspondant respectivement aux positions de sélection.

[0021] On a représenté un mode de réalisation avantageux pour la détermination de la position de sélection. Pour ce faire, l'unité de discrimination 40 comprend trois unités de lecture 42a, 42b et 42c dont les entrées sont respectivement reliées aux plots 21a, 21b et 21c du potentiomètre 20. Chaque unité de lecture 42i (i = a, b ou c) est prévue pour mesurer, à des instants déterminés, la résistance entre la borne 21i correspondante du potentiomètre 20 et une référence, par exemple une masse. Les sorties des unités de lecture 42a, 42b et 42c délivrent donc des signaux représentatifs de la résistance maxima mesurée Rmax, la résistance mesurée sur la borne du curseur Rcurseur et la résistance minima mesurée Rmin. Une résistance 50 peut être prévue dans le schéma électrique pour permettre les mesures susmentionnées.

[0022] L'unité de discrimination 40 comprend encore une unité de détermination de la position du curseur 43 qui, en fonction des résistances mesurées Rmax, Rcurseur et Rmin détermine la position Pos du curseur en pourcentage de la course totale par la relation suivante :

[0023] Le calcul est par exemple effectué numériquement. Il en résulte que le nombre de valeurs possibles de position Pos est fini, par exemple 100. Pour déterminer la position de sélection, l'unité de discrimination 40 comporte une table 44 qui, à chaque valeur de position Pos possible, fait correspondre une des positions I IX. Par exemple, à toutes les valeurs de Pos comprises entre 11% et 22%, on va faire correspondre la position II. La position I va correspondre aux valeurs qui sont inférieures à 10% alors que la position IX va correspondre aux valeurs qui sont supérieures à 91%.

[0024] L'unité 43 délivre donc la valeur de position Pos à la table 44 qui délivre alors la valeur de la position sélectionnée sur la sortie 41.

[0025] Les unités de lecture 42a à 42c, dans un mode de réalisation particulier, effectuent les mesures de résistance en déterminant le temps de charge d'un condensateur. Au début de chaque mesure, un compteur est initialisé et ensuite incrémenté à intervalle de temps régulier jusqu'à ce que la charge dudit condensateur ait atteint une valeur seuil maxima. Alors, la valeur du compteur est proportionnelle au temps de charge dudit condensateur et, par conséquent, à la valeur de la résistance mesurée.

[0026] On comprendra que les unités 42a à 42c pourraient n'être constituées que d'une seule et unique unité 42, les mesures de résistances sur les plots 2 la à 21c étant alors faites successivement, par exemple.

Revendications

1. Dispositif de commutation à commande manuelle par déplacement d'un bouton (30) dans une position de sélection parmi plusieurs positions de sélection, ledit dispositif étant constitué d'un potentiomètre (20) dont l'organe de commande (22) est prévu pour recevoir ledit bouton (30), de moyens (35a, 14) pour créer un point dur dans le déplacement dudit bouton (30) lorsque celui-ci se trouve dans chaque position de sélection ledit dispositif étant caractérisé en ce qu'une unité de discrimination (40) est reliée électriquement audit potentiomètre (20) pour déterminer la position de sélection sur laquelle ledit bouton (30) est arrêté, ladite unité de discrimination (40) comportant des moyens (42, 43) pour déterminer la position du curseur (21a) dudit potentiomètre (20) et pour délivrer un signal représentatif de ladite position à une table (44) qui, à chaque valeur de position Pos dudit signal, fait correspondre une des positions de sélection possibles.

2. Dispositif de commutation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens pour créer un point dur dans le déplacement dudit bouton (30) sont constitués d'une piste crantée (35a) sur le bouton (30) coopérant avec un élément élastique (14) fixe dont l'extrémité présente une forme complémentaire desdits crans (35a).

3. Dispositif de commutation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite unité de discrimination (40) comporte des moyens (42) pour mesurer la résistance maximale (Rmax) entre un des plots (21a et 21b) dudit potentiomètre (20) et une borne de référence, la résistance du curseur (Rcurseur) entre le curseur (21c) dudit potentiomètre (20) et ladite borne de référence et la résistance minimale (Rmin) entre l'autre plot (21b ou 21a) dudit potentiomètre (20) et ladite borne de référence.

4. Dispositif de commutation selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite unité de discrimination (40) comporte des moyens (43) pour déterminer la position du curseur dudit potentiomètre (20) à partir de la résistance maximale (Rmax), la résistance du curseur (Rcurseur) et la résistance minimale (Rmin) respectivement mesurées par calcul selon la relation suivante :

Ansprüche

1. Handgesteuerte Schaltungsanordnung durch Verschiebung einer Taste (30) in eine Auswahlposition unter mehreren Auswahlpositionen, umfassend ein Potentiometer (20), dessen Steuerelement (22) dazu vorgesehen ist, die Taste (30) aufzunehmen, Mittel (35a, 14), um einen Fixpunkt bei der Verschiebung der Taste (30) zu erzeugen, wenn sich diese in jeder Auswahlposition befindet, wobei die Anordnung dadurch gekennzeichnet ist, daß eine Unterscheidungseinheit (40) elektrisch mit dem Potentiometer (20) verbunden ist, um die Auswahlposition zu bestimmen, in der die Taste (30) festgestellt wird, wobei diese Unterscheidungseinheit (40) Mittel (42, 43) umfasst, um die Position des Schieberkontakts (21a) des Potentiometers (20) zu bestimmen und ein Signal, das für die Position repräsentativ ist, an eine Tabelle (44) zu liefern, die jedem Positionswert Pos des Signals eine der möglichen Auswahlpositionen entsprechen lässt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zur Erzeugung eines Fixpunktes bei der Verschiebung der Taste (30) von einer Rastspur (35a) auf der Taste (30) gebildet werden, die mit einem fixen elastischen Element (14) zusammenwirken, dessen Ende eine zu den Rastkerben (35a) komplementäre Form aufweist.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinheit (40) Mittel (42) umfasst, um den maximalen Widerstand (R_max) zwischen einem der Kontaktklötze (21a und 21b) des Potentiometers (20) und einer Referenzklemme, den Widerstand des Schieberkontakts (R_{Schieberkontakt}) zwischen dem Schieberkontakt (21c) des Potentiometers (20) und der Referenzklemme und den minimalen Widerstand (R_min) zwischen dem anderen Kontaktklotz (21b oder 21a) des Potentiometers (20) und der Referenzklemme zu messen.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinheit (40) Mittel (43) umfasst, um die Position des Schieberkontakts des Potentiometers (20) aus dem maximalen Widerstand (R_max), dem Widerstand des Schieberkontakts (R_{Schieberkontakt}) und dem minimalen Widerstand (R_min) zu bestimmen, die durch Berechnung nach dem folgenden Verhältnis gemessen wurden.

Claims

1. Switching device manually controlled by displacing a button (30) to a selection position amongst several selection positions, the said device consisting of a potentiometer (20) in the control component (22) which is designed to receive the said button (30), a means (3 5a, 14) for creating a hard point in displacement of the said button (30) when this is in each selection position, the said device being characterised in that a discrimination unit (40) is connected electrically to the said potentiometer (20) to determine the selection position on which the said button (30) has stopped, the said discrimination unit (40) has a means (42, 43) of determining the position of the slider (21a) of the said potentiometer (20) and of transmitting a signal representing the said position to a grid (44) in which each position value Pos of the said signal corresponds to one of the possible selection positions.

2. Switching device as per claim 1, characterised in that the said means for creating a hard point in the displacement of the said button (30) consists of a notched track (35a) on the button (30) working in conjunction with a fixed flexible component (14) whose end is shaped to complement the said notches (35a).

3. Switching device as per claim 2, characterised in that the said discrimination unit (40) has a means (42) of measuring the maximum resistance (Rmax) between one of the studs (21a and 21b) of the said potentiometer (20) and a reference terminal, the resistance of the slider (Rslider) between the slider (21c) of the said potentiometer (20) and the said reference terminal, and the minimum resistance (Rmin) between the other stud (21b or 21a) of the said potentiometer (20) and the said reference terminal.

4. Switching device as per claim 3, characterised in that the said discrimination unit (4) comprises a means (43) for determining the position of the slider of the said potentiometer (20) from the maximum resistance (Rmax), the resistance of the slider (Rslider) and the minimum resistance (Rmin) respectively, measured by calculation using the following formula:

Dessins