CH633898A5 - Procede et appareil de generation de signaux codes. - Google Patents

Description

La présente invention concerne un procédé et un appareil de codage destiné à des machines de bureau telles que les machines 55 à écrire, les téléscripteurs, les calculatrices, les machines à additionner, les caisses enregistreuses, etc. et aux appareils périphériques tels que les terminaux d'ordinateur, les modules appareil de codage qui produit un signal codé fonction de la touche qui a été enfoncée par l'opérateur du clavier.

60 Les fabricants qui cherchent à satisfaire les demandes pressantes en machines modernes de bureau, ont tendance à réduire ou éliminer les mécanismes de commande et d'entrée de données, par utilisation de circuits et composants électroniques équivalents. En particulier, le clavier électronique est une solu-65 tion avantageuse étant donné la simplicité et la fiabilité du petit nombre de pièces mobiles nécessaires et l'élimination des réglages dus à l'usure. Pour ces raisons, les claviers électroniques sont très rentables étant donné le coût très réduit de fabrication.

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Un autre avantage des commandes et claviers électroniques en particulier est que l'espace antérieurement occupé par des mécanismes encombrants n'est plus nécessaire si bien que cette réduction de l'encombrement permet la réalisation de machines moins encombrantes et plus légères. En outre, les claviers électroniques accroissent beaucoup la souplesse des machines de bureau étant donné que l'utilisation des circuits intégrés à grand échelle permet l'augmentation des fonctions qui peuvent être remplies, pour une faible augmentation du coût.

De nombreuses machines de bureau de type classique ont des commutateurs mécaniques pour la détection d'actions mécaniques, par exemple d'enfoncement de touches dans les claviers électriques. Cette disposition est peu souhaitable car les commutateurs sont sujets à usure en cours d'utilisation, à l'attaque par l'atmosphère des matières des contacts et à l'accumulation de crasse sur les faces des contacts, tous ces phénomènes ayant un effet sur la résistance électrique. Les fabricants, cherchant à résoudre le problème de l'usure des contacts et de leur sensibilité à l'attaque atmosphérique, ont dû utiliser des contacts formés de métaux précieux tels que l'or, avec une augmentation importante des coûts de fabrication. Le problème posé par la saleté et la poussière ne peut être résolu que par disposition des contacts dans des enceintes si bien que le coût est encore accru.

Le rebond est un autre problème essentiel présenté au cours de l'utilisation des contacts de commutation, cette caractéristique étant difficile à éliminer en totalité dans les commutateurs classiques de type purement mécanique. Un circuit anti-rebond a été utilisé comme solution au problème du rebond, mais la complexité du dessin est accrue et le coût correspondant aussi.

Les problèmes précités ont conduit à la réalisation de dessins de circuits de clavier plus élaborés ayant des arrangements de dispositifs tels que des commutateurs à effet Hall, des transformateurs miniatures, des éléments piézo-électriques et des condensateurs variables, de nombreux dispositifs éliminant ainsi le problème du rebond et ayant une longue durée d'utilisation. Les inconvénients de ces circuits sont importants. Les arrangements nécessitent tous de nombreux transducteurs individuels montés sur une plaquette de circuit imprimé, un transducteur étant nécessaire à chaque touche. En outre, ces claviers connu nécessitent de nombreuses connexions et de nombreux circuits détecteurs répétitifs. Pour ces raisons, de tels claviers se sont révélés complexes et coûteux.

Une autre solution à ces problèmes est la réalisation d'un clavier de type photoélectrique. Les claviers de ce type comprennent par exemple une matrice de canaux et de gorges orthogonales, avec une source lumineuse à une première extrémité de chaque canal et une cellule photoélectrique à l'autre extrémité. Des obturateurs sont placés dans les gorges afin qu'ils interceptent sélectivement les faisceaux lumineux des canaux individuels. L'interception des faisceaux lumineux interrompt l'excitation des cellules photoélectriques et provoque la transmission d'un signal d'information par l'intermédiaire d'un circuit convenable. Un inconvénient de ce clavier est que la matrice des canaux et des gorges est complexe et sa fabrication est difficile. Un autre inconvénient est que les sources lumineuses et les cellules photoélectriques doivent être alignées avec précision si bien que le temps de montage est long et la réalisation coûteuse.

Ainsi, un appareil de codage peu coûteux, convenant particulièrement aux claviers, est très souhaitable.

L'invention a donc pour but de fournir un procédé et un appareil de codage mettant en œuvre de l'énergie vibratoire et s'adaptant facilement à de nombreux types de machines.

Le procédé et l'appareil objets de l'invention sont définis dans les revendications 1 et 4.

Les particularités et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels:

la figure 1 est une perspective de l'appareil de codage avec un mécanisme de clavier, ayant un circuit électronique et logique relié dans un mode de réalisation de l'invention;

la figure 2 est une coupe en élévation, suivant la ligne A-A de la figure 1, les traits pleins représentant le mécanisme de 5 touche et sa disposition par rapport à un percuteur de création de son en position de repos alors que les traits interrompus représentent la disposition relative des différentes parties juste avant libération du percuteur, après sa coopération avec le mécanisme à touche pendant un enfoncement de touche ;

jo la figure 3 est une perspective agrandie du mécanisme à touche;

la figure 4 est une élévation de la partie de l'appareil qui comprend la tige acoustique, avec un seul percuteur occupant une position donnée, la figure représentant les ondes sonores 25 induites par le choc du percuteur;

la figure 5 est une élévation d'une partie de l'appareil et représente différents modes de réalisation à plusieurs positions de percuteur le long d'une tige;

la figure 6 est un diagramme synoptique de la partie logique 20 de l'appareil ;

les figures 7A et 7B forment ensemble un schéma détaillé sous forme synoptique de la partie électronique de l'appareil, comprenant les éléments logiques de la figure 6 et le circuit de préparation de signaux; et la figure 8 représente différentes 25 parties d'un diagramme des temps illustrant la création de divers signaux et de codes associés par les éléments représentés sur les figures 6 et 7A-7B, les courbes d, h et 1 correspondant à une échelle étalée des temps, facilitant la compréhension de l'invention.

30 La figure 1 représente de façon générale un appareil 10 de codage ou générateur de code selon l'invention, comprenant un dispositif 16 de mise en action, un élément 18 d'induction d'ondes sonores ou «acoustiques», un organe acoustique 20 dans lequel des ondes sonores divergentes peuvent se propager, 35 après la création par l'élément 18 sous la commande du dispositif 16, des transducteurs 22A, 22B destinés à transformer les ondes acoustiques en deux signaux électriques et disposés par rapport aux ondes divergentes afin que les signaux électriques de la paire soient créés à des moments différents, et un ensemble 40 logique 24 destiné à créer un code représentatif de la différence de temps. Bien que le système acoustique soit représenté sur la figure 1 sous forme d'un percuteur élastique 18 destiné à frapper un organe allongé 20 placé près de lui, d'autres réalisations sont possibles, par exemple comprenant un électro-aimant puisé 45 qui induit des ondes de compression dans un élément à magnétostriction qui est couplé étroitement à lui. Un percuteur élastique 18 peut être sous forme d'un ressort monté en porte-à-faux, fixé à une première extrémité à un châssis et pouvant fléchir à son autre extrémité sous la commande du dispositif 16 de mise 50 en action qui peut être associé à touche 26 d'un clavier 12. L'organe acoustique allongé 20 peut être une tige relativement longue (portant ce nom dans la suite du présent mémoire par raison de commodité) placée perpendiculairement au percuteur 18 afin que les caractéristiques soient optimales. Le percuteur 55 18 est normalement en position de repos contre la tige 20 mais il peut normalement coopérer avec le dispositif 16 de mise en action lorsque la toche 26 est enfoncée par un opérateur. L'enfoncement de la touche 26 provoque par l'intermédiaire d'un mécanisme 14 de touche, un déplacement puis un échappement 60 du percuteur 18, c'est-à-dire que ce percuteur fléchit temporairement et est ensuite libéré. Après l'échappement du percuteur 18, l'énergie conservée de flexion le ramène vers la position normale si bien que la tige 20 reçoit un coup net. Le choc sur la tige 20 fait apparaître de l'énergie acoustique à l'intérieur, sous 65 forme d'ondes sonores divergentes. Les transducteurs 22A, 22B sont connectés à la tige 20, un de chaque côté du percuteur 18, afin qu'ils transforment les ondes acoustiques en signaux électriques de sortie. Les transducteurs 22A, 22B sont placés le long

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de la tige 20 à des distances inégales du percuteur 18. En conséquence, les ondes sonores dues à un coup unique du percuteur 18 sont transformées en signaux de sortie, par les transducteurs 22A et 22B, qui apparaissent à des moments différents. L'onde sonore qui parcourt la distance la plus courte forme un premier signal de sortie ou signal antérieur, alors que celle qui parcourt la plus grande distance forme un second signal de sortie ou signal suivant. Pour un emplacement donné du percuteur, l'intervalle de temps séparant les deux signaux est connu puisque la vitesse du son est constante pour une matière donnée, dans la mesure où la température reste pratiquement inchangée. Le temps qui s'écoule entre les signaux antérieur et postérieur est mesuré par un circuit qui comprend l'ensemble logique 24 relié aux transducteurs 22A, 22B par les lignes de sortie 108A, 108B. L'arrivée du signal antérieur dans l'ensemble logique 24 provoque le déclenchement d'une mesure de temps et l'arrivée du signal postérieur au circuit 24 provoque la détermination du temps écoulé entre les signaux, un code correspondant étant alors rendu disponible dans les lignes 25 en vue d'un affichage ou d'un enregistrement dans un dispositif utilisateur ou pour la commande d'un tel dispositif. Le code créé en fonction de l'intervalle de temps mesuré est une représentation d'un déplacement mécanique, de façon générale. Plus précisément, le code créé pa le circuit de mesure de temps peut être représentatif d'une touche choisie du clavier précité 12. Par exemple, comme indiqué sur la figure 1, chaque touche 26 du clavier 12 est associée à un percuteur individuel 18 placé différemment le long de la tige 20 afin que chaque percuteur 18 soit à des distances des transducteurs telles que la différence entre ces distances est unique (avec utilisation d'un dispositiv discriminateur convenable, dans des conditions de symétrie comme indiqué dans la suite). En conséquence, l'intervalle de temps permettant la création d'un code représentatif peut être unique pour chaque touche.

Comme indiqué sur la figure 1, les circuits électroniques comprennent un circuit 116A, 116B de préparation de signaux monté entre l'une des sorties 108A, 108B des transducteurs et l'ensemble logique 24 destiné à mesurer le temps écoulé et à créer un code correspondant. Le circuit 116A, 116B de préparation de signaux est nécessaire afin que les circuits intégrés choisis pour la réalisation de l'ensemble logique 24 soient compatibles, comme décrit plus en détail dans la suite. Le trajet du signal de la sortie 108 A à la ligne 118 A d'entrée de l'ensemble logique, comprenant le circuit 116 A de préparation de signaux, est appelé canal A par raison de commodité. De manière analogue, le trajet du signal de la sortie 108B à la ligne d'entrée 118B de l'ensemble logique, comprenant le circuit 116B de préparation de signaux forme le canal B.

Les figures 2 et 3 représentent un exemple de mécanisme 14 de touche destiné au clavier 12. Il faut noter que d'autres mécanismes peuvent être utilisés. Le mécanisme 14 comporte une touche 26 montée sur une barre 28 de toche et destinée à coopérer avec un doigt, la barre ayant une extrémité 30 arcticulée sur un châssis 32 à fentes et guidée par celui-ci. L'autre extrémité 34 de la barre 28 a un prolongement perpendiculaire 36 dépassant vers le bas, par un châssis 38 de guidage qui stabilise la barre 28 lors de l'enfoncement de la touche. Le prolongement 36 aboutit à son extrémité infériure à un bras 39 de butée qui se retourne vers le haut afin qu'il vienne coopérer avec une butée supérieure 46 lorsque la barre 28 est dans sa position normale de repos (représentée en traits pleins sur la figure 2). Un ressort 40 à lame a une première extrémité 42 fixée au châssis 32 et une autre extrémité 44 dépassant sous la barre 28 afin qu'il coopère avec elle et la repousse vers la position de repos. De manière analogue, un bras 48 de butée vers le bas dépasse vers l'avant (ce terme étant utilisé en référence au clavier 12 placé à l'avant d'une machine comme dans le cas habituel) à partir du prolongement 36, en un point qui se trouve au-dessous de la touche 26 afin qu'il vienne en butée contre une butée inférieure 50 lorsque la barre 28 est enfoncée. Le dispositif 16 de mise en action est placé sur le prolongement 36 de la barre 28 afin qu'il coopère avec un percuteur 18, et il comprend un bras 16 d'un levier coudé 52 articulé en 54 sur le prolongement 36, l'autre bras 58 s du levier 52 dépassant vers le bas et aboutissant à une partie de forme repliée 60 prenant normalement appui contre un bord 67 du prolongement 36. Un ressort 62 de traction a une extrémité 64 accrochée au bras 16 du levier 52 et une autre extrémité 66 accrochée à la barre 28. Le ressort 62 repousse ainsi le levier 52 io dans le sens horaire (sur la figure 2) si bien que la partie 60 est dans sa position normale.

Le percuteur élastique 18 est monté en porte-à-faux comme indiqué précédemment, avec une première extrémité 68 serrée rigidement dans un châssis 70 alors que l'autre extrémité 72 est 15 libre. Cette dernière est disposée sous la tige 20, vers le bras 16 du levier 52 et aboutit pratiquement au-dessous d'une languette 57 formée sur le bras 16. L'enfoncement de la touche 26 provoque la coopération de la languette 57 avec l'extrémité libre 72 du percuteur 18. L'élasticité de ce dernier permet son fléchisse-20 ment depuis une première position de repos (représentée en traits pleins sur la figure 2) lors de la commande par le bras 16, et le retour vèrs cette première position après libération du bras 16, en position fléchie (représentée en traits interrompus sur la figure 2). Le percuteur élastique 18 peut être formé d'un fil 25 métallique allongé et il est de préférence en acier à ressort ou en matière équivalente.

Un organe de guidage 74 en forme de peigne a des fentes 76 dans chacune desquelles passe l'extrémité libre 72 d'un percuteur 18. Le rôle de l'organ 74 en forme de peigne est l'aligne-30 ment latéral de l'extrémité libre 72 du percuteur 18 par rapport à la languette 57 du bras 16 et le guidage du percuteur lors de son fléchissement vertical. Le guidage est nécessaire non seulement afin que le percuteur ne se sépare pas prématurément du bras 16 qui pourrait résulter d'un déplacement latéral, mais aus-35 si pour le maintien de l'orthogonalité du percuteur et de la tige lors du choc et de la précision de la position de choc. On constate que l'orthogonalité du chox réduit toute tendance à l'asymétrie et à la formation de fronts d'ondes induits d'intensités inégales pouvant provoquer des erreurs importantes sur les me-40 sures de temps, en l'absence de mesures permettant d'y remédier. Les variations de la position de choc ont un effet analogue sur les mesures de temps comme indiqué clairement dans la description qui précède.

Comme indiqué précédemment, l'organe acoustique 20 est 45 de préférence une tige allongée qui est pratiquement perdicu-laire au percuteur 18 (orthogonale) et qui est disposée près de l'extrémité libre 72 du percuteur afin qu'elle forme un point 78 de contact vers l'arrière du bras 16. Etant donné ce contact avec la tige 20, le percuteur 18 subit une légère flexion qui a tendance so à réduire le rebond indésirable du percuteur 18 après le choc avec la tige 20. La matière et la configuration de la tige 20 ne sont pas primordiales en général. La matière de la tige 20 est libre dans la mesure où les caractéristiques suivantes sont obtenues. La tige 20 doit pouvoir assurer la propagation d'énergie 55 acoustique après son induction par exemple par le choc du percuteur 18. La tige 20 doit en outre pouvoir entretenir l'énergie acoustique sous forme d'ondes sonores à l'intérieur et doit les transmettre dans des directions divergentes à une vitesse sensiblement constante et prédéterminable sans atténuation exces-60 sive. Dans certains modes de réalisation, la tige 20 peut être par exemple formée d'une tige métallique de section circulaire ayant un diamètre de 1,65 mm, et avantageusement formée d'acier. D'autres alliages métalliques, du verre ou une matière plastique peuvent satifsfaire les critères indiqués pour la matière cepen-65 dant, comme le savent les spécialistes en lignes à retard. Des organes creux et allongés contenant des gaz et des liquides satisfont aussi aux critères portant sur la matière. La tige 20, quant à sa configuration, peut avoir toute forme voulue, bien qu'on l'ait

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représentée sur les figures sous forme d'un cylindre de section droite circulaire. Cette forme représentée est un simple exemple d'organe allongé qui convient. D'autres formes d'organes allongés, par exemple des tubes ou des barres de section rectangulaire conviennent aussi.

On se réfère à nouveau sur la figure 1 qui indique que la tige 20 est supportée à ses deux extrémités afin qu'elle soit isolée acoustiquement des effets externes tels que les vibrations d'un moteur ou les chocs extérieurs. Les structures de support placées aux extrémités de la tige 20 sont identiques et on n'en décrit donc qu'une. La tige 20 repose sur deux patins 80 placés près de ses extrémités et réalisés en une matière d'amortissement, par exemple en liège ou en mousse de matière plastique. La matière d'amortissement a peu d'effet sur les ondes acoustiques créées par l'appareil 10 car ces ondes sont transmises à l'intérieur de la tige 20. Chaque patin 80 est fixé par exemple par collage sur une face supérieure 82 d'une équerre 84 de support. Un axe 86 est monté rigidement sur un bras inférieur 88 de l'équerre 84, et il dépasse vers l'extérieur et est disposé dans une rondelle élastique 90 fixée dans une plaque 92 du châssis si bien que la tige 20 est convenablement supportée, lorsqu'elle subit en outre la force vers la haut appliquée par les percuteurs 18 qui sont dans leur position de repos. La stabilité peut être accrue, lors de l'utilisation d'un seul percuteur 18, par disposition dans le bras inférieur 88 d'un second axe distant coopérant avec la plaque 92 de la même manière que l'axe 86.

On considère maintenant, en référence à la figure 2, le fonctionnement du mécanisme 14 de touche lors de la création d'énergie acoustique dans la tige 20. L'enfoncement de la touche 22 provoque le pivotement de la barre 28 dans le sens antihoraire. La languette 57 du bout arrière du bras 16 du levier 52 coopère alors avec l'extrémité libre 72 du percuteur élastique 18 qui est placé au-dessous et le déforme depuis sa position de repos représentée en traits pleins. Lorsque la barre 28 vient vers la position indiquée en traits interrompus, l'extrémité libre 72 glisse et se sépare de la languette 57. Le fléchissement du percuteur 18, comparé au déplacement de la barre 28, est évidemment tel que la libération a lieu avant la coopération du bras 48 de la barre 28 avec la butée inférieure 50. Après la séparation de la languette 57, le percuteur 18 revient élastiquement vers sa première position indiquée en traits pleins et frappe la tige 20. Le retour de la barre 28 est assuré par la force de rappel exercée par le ressort 40. Lorsque la barre 28 revient en position, la face supérieure de la languette 57 coopère avec l'extrémité libre 72 du percuteur 18 (qui est alors fixe contre la tige 20 comme indiqué par la position en traits pleins de la figure 2). Le levier 52 est monté élastiquement sur le prolongement 36 et il tourne dans le sens anti-horaire sur l'axe 54 de pivotement si bien que la barre 28 peut dépasser l'extrémité libre 72. Ensuite, le ressort 62 ramène le levier 52 vers sa position initiale, le retour cessant lorsque la partie pliée 60 vient en butée contre le bord 67 du prolongement 36. Entre temps, la barre 28 qui a dépassé l'extrémité 72 du percuteur 18, vient au repos avec son bras 39 en coopération avec la butée supérieure 46, étant donné le rappel assuré par le ressort 40.

Le coup sec que reçoit la tige 20 de la part du percuteur 18 à la suite du mouvement décrit à échappement du bras 16, provoque la création d'énergie acoustique sous forme d'ondes acoustiques dans la tige 20. Un choc net a lieu, et le rebond est minimal étant donné la force de mise sous contact du percuteur 18 contre la tige 20 dans la position de repos. Bien qu'il soit peu important, le son créé dans la tige 20 a une intensité qui suffit pour que l'opérateur l'entende. Il s'agit d'une caractéristique souhaitable de l'appareil 10 car elle donne à l'opérateur une indication du fait que l'enfoncement de la touche choisie a déclenché le codage.

Comme indiqué sur la figure 4, des ondes acoustiques divergentes 94A et 94B apparaissent après le choc de la tige 20 et se propagent vers la gauche et vers la droite le long de l'axe de la tige 20, à vitesse sensiblement constante. Les ondes acoustiques 94A et 94B comprennent chacune un front d'ondes de compression 96A et 96B, suivi d'une série de cycles d'ondes d'extension-5 compression. Comme le percuteur 18 est initialement sensiblement perpendiculaire à la tige 20 et est guidé par une fente 76 de l'organe 74 au cours de son déplacement comme indiqué précédemment, il est pratiquement perpendiculaire à la tige 20 lors du choc. Comme indiqué précédemment, lorsque le coup 10 appliqué est sensiblement orthogonal, les ondes acoustiques 94A, 94B sont symétriques et ont à peu près la même intensité, au moins pendant les premiers cycles. Chaque onde acoustique 94A et 94B est un ensemble composite complexe de cycles multiples, lorsqu'elle est observée pendant toute sa durée. Le pre-15 mier demi-cycle du front d'ondes 96A, 96B est le plus net et le moins déformé cependant, et cette partie seule est en réalité nécessaire à la détection du fonctionnement convenable d'un appareil selon l'invention, comme décrit dans la suite. Etant donné la nature des ondes acoustiques, la tige 20 présente des 20 ondes réfléchies pendant un certain temps après la frappe, mais l'intensité diminue en général alors que l'énergie se dissipe,

étant donné les phénomènes d'interférence et les interactions vibratoires avec le percuteur 18 (dans lequel des ondes se réfléchissent aussi) peuvent avoir des effets de renforcement ou de 25 compensation, à certains intervalles de temps comme indiqué sur les courbes 8a de la figure 8. Ces phénomènes n'ont d'effet que sur la fréquence de répétition des signaux transmis à l'appareil 10 de codage puisqu'ils n'ont pas d'influence sur les alternances initiales du signal et un circuit supplémentaire empê-30 chant l'entrée de nouvelles données lorsqu'il est possible que l'appareil présente les effets du choc précédent, remédie à cette difficulté.

On se réfère maintenant aux figures 1 et 3 qui indiquent que le premier transducteur 22A se trouve à une première extrémité 35 98 (à droite sur les figures) de la tige 20 alors que le second transducteur 22B se trouve à l'autre extrémité 100. Ces transducteurs sont des dispositifs électromécaniques destinés à transformer l'énergie acoustique présente dans la tige 20 en énergie électrique transmise par les lignes précitées 108A et 108 B. 40 Dans le présent mémoire, l'expression «énergie acoustique» se réfère aux caractéristiques des ondes acoustiques 94A et 94B (voir figure 4). Les transducteurs 22A, 22B sont formés d'une matière durable telle qu'une subtance cristalline piézoélectrique (par exemple du zirconate de plomb ou du titanate de baryum) 45 et ils sont disponibles dans le commerce, avec des dimensions et des configurations très diverses. Un fournisseur d'un transduc-teru pouvant être utilisé dans l'appareil selon l'invention est the Ferroxcube Corporation, Saugerties, New York qui a publié un opuscule portant le titre Piezoelectric Ceramics comprenant une 50 description complète d'un tel transducteur. Les transducteurs 22A, 22B sont de préférence chacun sous forme d'un disque piézo électrique ayant subi une taille de Curie, utilisé dans le mode 33 de fonctionnement, le premier chiffre du mode identifiant la direction du déplacement et le second chiffre la direction 55 des contraintes ou des formations mécaniques. En particulier, le chiffre 3 désigne la direction Z d'un jeu d'axes de coordonnées cristallographiques orthogonal droit X, Y, Z comme décrit plus en détail dans l'opuscule précité piezoelectric Ceramics. Il faut noter aussi que les transducteurs 22A, 22B sont des dispositifs 60 possédant une impédance élevée, cette caractéristique étant mise en œuvre comme indiqué dans la suite du présent mémoire.

Dans le fonctionnement convenable du circuit électrique associé, dans les modes de réalisation avantageux, nécessite que les premières compressions, c'est-à-dire des premiers fronts 65 d'ondes acoustiques 96A et 96B, forment une excursion positive de tension. En conséquence, chaque transducteur 22A, 22B est un disque piézoélectrique, revêtu de métal sur les deux faces afin que les connexions de soudure soient facilitées, et polarisées

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comme décrit dans la suite. Le transducteur 22A a une face 102 revêtue adjacente à l'extrémité 98 de la tige 20 et fixée à cette extrémité par une colle robuste, par exemple «Eastman» 910, un fil 104A de masse étant soudé à la face 102. La face 106, opposée à la face 102, est soudée au fil 108A de sortie. Le transducteur 22B est de la même manière revêtu sur ses deux faces, une face 110 du transducteur 22B adjacente à l'extrémité 100 de la tige 20 étant fixée à cette extrémité par de la colle, la face 110 a un fil 104B de masse qui est soudé alors que la face 112 opposée à la face 110, a un fil 108B de sortie qui est aussi soudé. Les transducteurs 22A, 22B sont polarisés afin que les faces 102,110 adjacentes à la tige 20 soient négatives alors que les faces opposées 106,112 sont positives. La polarisation transmise par les fils 108A, 108B ait une tension positive lorsque le transducteur concerné est comprimé.

On se réfère maintenant à la figure 4 qui indique que le percuteur 18 doit être placé le long de la tige 20 de manière que le point 78 de contact soit à des distances inégales des deux transducteurs 22A, 22B afin qu'il existe une différence mesurable entre les temps d'arrivée des ondes sonores 94A, 94B détectés par les transducteurs 22A, 22B. Dans l'exemple de la figure 4, la distance entre le point 78 de contact et le transducteur 22B est bien inférieure à celle qui sépare ce point 78 du transducteur 22A (ou inversement). Il faut noter en conséquence que toute combinaison de distances inégales aux transducteurs satisfait aux critères décrits dans la suite pour les différents modes de réalisation de l'invention, le seul changement nécessaire lorsque le percuteur 18 se rapproche du point médian 114 de la tige 20 étant une augmentation de la résolution du dispositif associé de mesure de temps de l'ensemble logique 24, étant donné la réduction du temps écoulé.

Après l'arrivée de l'onde acoustique 94B au transducteur 22B (qui est le plus proche comme indiqué sur la figure 4), cette onde sonore est transformée en un signal électrique périodique, appelé signal antérieur comme indiqué précédemment, transmis par la ligne 108B au circuit électrique de l'ensemble logique 24 (décrit dans la suite), le front d'onde 96B faisant apparaître en particulier un demi-cycle positif initial du signal électrique étant donné la polarisation du transducteur 22B. Un certain temps après, l'onde acoustique 94A parvient au transducteur 22A et est transformée de façon analogue en un signal périodique électrique appelé signal suivant, transmis par la ligne 108A, le front d'onde 96A de l'onde 94A faisant apparaître un demi-cycle initial positif dans le signal électrique étant donné la polarisation du transducteur 22A. Etant donné les distances inégales parcourues et la vitesse constante des ondes acoustiques, il est évident qu'il existe un intervalle prédéterminé de temps entre les premiers demi-cycles positifs de chacun des deux signaux électriques périodiques, pour un emplacement donné de choc le long de la tige 20.

Dans un exemple numérique, dans le cas de la figure 4, la distance entre les transducteurs 22A, 22B peut être considérée comme égale à 200 mm, et le point 78 de contact du percuteur 18 peut être considéré comme placé à 53 mm du transducteur 22A et 147 mm du transducteur 22B. En outre, on suppose que la tige 20 est formée d'acier. Les ondes acoustiques se déplaçant avec une vitesse d'environ 0,51 cm par microseconde. Ainsi, 10,5 microsecondes après le choc de la tige 20 par le percuteur 18 à l'emplacement spécifié, le front 96B de l'onde 94B qui se déplace vers la guache se transforme, dans le transducteur 22B, en un signal électrique antérieur transmis par la ligne 108B. 29,5 microsecondes après le même choc, le front 96A de l'onde 94A se déplaçant vers la droite forme un signal suivant transmis par la ligne 108A. Ainsi, l'intervalle de temps compris entre les demi-cycles initiaux des signaux antérieur et suivant est prédéterminé par les caractéristiques physiques de l'appareil comme étant égal à 19 microsecondes tant que la position de frappe de la tige 20 n'est pas modifiée. Les hommes du métier peuvent noter que l'intervalle de temps ou temps écoulé T entre les deux fronts d'ondes créés par un percuteur donné 18 (ou 18a évidemment) peut être déterminé directement d'après la relation T = 2 d/v, d étant la distance comprise entre le percuteur et le point 5 médian 114 de la tige 20 et v étant la vitesse du son suivant l'axe de la tige 20. Inversement, la distance d peut évidemment être calculée lorsque l'intervalle de temps est connu.

On se réfère maintenant à la figure 5, qui représente deux modes de réalisation d'un appareil de codage à plusieurs percuteurs, ces deux modes de réalisation ayant des arrangements de percuteurs 18 légèrement différents le long de la tige 20. Dans un premier mode de réalisation (cercles blancs), des percuteurs 18 régulièrement répartis sont disposés symétriquement autour du point médian 114 de la tige 20. Dans un second mode de 15 réalisation dans lequel les cercles noirs représentent les percuteurs 18a, la séquence des percuteurs également répartis 18a est presque identique, mais les percuteurs sont alors placés asymé-triquement par rapport au point médian 114 de la tige 20.

Dans le premier mode de réalisation (cercles blancs), la sy-20 métrie donne un même temps écoulé entre les demi-cycles des signaux pour deux emplacements différents de percuteurs 18 (étant donné la symétrie autour du point médian 114), la seule différence étant le côté frappé sur la tige 20 par rapport au point médian 114. Les deux emplacements doivent donc être distin-25 gués par addition arbitraire d'un bit supplémentaire à l'un ou l'autre des jeux de données par ailleurs identiques (la moitié gauche ou celle du canal B du clavier 12 étant choisie comme ayant un bit 1 à l'emplacement le plus significatif, lorsque cette partie transmet le signal antérieur), afin que le fait que le signal 30 antérieur provenant du transducteur 22A ou du transducteur 22B soit déterminé. Un circuit décrit dans la suite destiné à déterminer quel était le premier des signaux des transducteurs 22A, 22B est utilisé dans ce mode de réalisation. Avec l'arrangement asymétrique du second mode de réalisation (cercles 35 noirs des percuteurs 18a de la figure 5), chaque percuteur 18a, après le choc avec la tige 20, crée des ondes acoustiques divergentes qui présentent un intervalle de temps unique entre les signaux de sortie antérieur et suivant puisque acun autre percuteur 18A n'a le même emplacement relatif. Comme indiqué sur 40 la figure 5, pour un espacement donné entre les percuteurs 18, l'utilisation d'un même espacement avec l'arrangement asymétrique des percuteurs 18a du second mode de réalisation nécessite que l'un des percuteurs 18a soit plus proche du point médian 114 de la tige 20 que l'un quelconque des deux percuteurs 45 internes 18' les plus proches du point médian 114 dans l'arrangement symétrique du premier mode de réalisation. En conséquence, bien que les intervalles de temps entre les signaux soient uniques dans le second cas, la résolution du dispositif de mesure de temps augmente étant donné que le plus petit intervalle de 50 temps est réduit, comme indiqué précédemment.

Il faut se rappeler que le rôle principale de l'ensemble logique 24 est la mesure du temps écoulé entre les signaux antérieur et suivant, avec formation d'un code représentatif. Une autre fonction de ce circuit 24 est la détermination du fait que les 55 signaux reçus sont valables et, lorsque ceux-ci ne sont pas valables, l'élimination des signaux erronés afin qu'un code ne soit transmis que pour les signaux dus à l'enfoncement d'une touche 26. Dans le premier mode de réalisation de l'invention, c'est-à-dire qui comporte l'arrangement symétrique de percuteurs 18, 60 une autre fonction est la détermination du fait que le signal antérieur a été détecté par le transducteur 22A ou le transducteur 22B, c'est-à-dire du fait que le signal antérieur correspond au canal A ou au canal B, avec création d'un bit supplémentaire distinguant les deux codes par ailleurs identiques. En outre, 65 comme l'appareil de codage doit permettre l'utilisation d'une série de caractères, l'ensemble logique 24 peut avoir un fonctionnement cyclique. En conséquence, après arrivée du signal antérieur, l'ensemble doit être «excité» ou mis à l'état de fonc-

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tionnement et il doit rester à cet état jusqu'à la fin du dernier signal afin qu'il indique un état «occupé». Il faut noter en ce qui concerne l'excitation de l'ensemble logique 24, que le signal suivant peut arriver et, étant donné les caractéristiques physiques, il arrive presque toujours en fait à l'ensemble logique 24 pendant l'apparition du signal antérieur. Il faut aussi noter que, étant donné que la durée du signal suivant peut être inférieure à celle du signal antérieur, le signal suivant peut ne pas toujours être le dernier à disparaître. En conséquence, le cycle de l'ensemble logique 24 peut se terminer avec la disparition du signal antérieur ou suivant, selon la durée de chacun des deux signaux. La disparition peut être un simple affaiblissement temporaire, de même qu'une récurrence des signaux représentés sur les courbes 8a de la figure 8. Dans des modes de réalisation avantageux, un circuit à retard peut être incorporé au circuit logique afin que, lorsque celui des deux signaux qui est le plus long s'est terminé, une période fixe de repos suive avant que l'ensemble logique 24 revienne à l'état de repos, avant réception de signaux supplémentaires.

Un circuit électronique de mesure du temps écoulé entre les signaux antérieur et suivant avec création d'un code représentatif et destiné à remplir d'autres fonctions indiquées précédemment, est représenté sous forme synoptique sur les figures 1 et 6 et de façon plus détaillé sur les figures 7A et 7B, la figure 8 étant un diagramme des temps illustrant le fonctionnement de ce circuit. La structure représentée n'est qu'un exemple des nombreux circuits qui peuvent être utilisés en fonction des nombreux critères d'un mode de réalisation de l'invention. On décrit dans la suite cette structure en référence aux figures précitées.

Les courbes 8a de la figure 8 représentent les caractéristiques des signaux transmis par les transducteurs, dans leurs fils de sortie 108A et 108B. Ces signaux n'ont pas toujours une intensité bien constante étant donné l'impédance élevée des transducteurs en général. L'amplitude de la tension des signaux dépend d'un certain nombre de facteurs, notamment la force de frappe de la tige 20, la distance que doivent parcourir les ondes acoustiques 94A et 94B et la matière formant la tige 20. Dans les modes de réalisation considérés, un signal correspondant à la première excursion positive a une valeur de crête minimal de 0,25 V. La durée des signaux est par exemple de l'ordre de 2 ms, mais elle peut être plus élevée lorsque le phénomène précité dû aux oscillations réfléchies est pris en considération. La durée des signaux est très grande par rapport à la différence de temps (64 microsecondes au maximum environ dans le mode de réalisation décrit) entre les arrivées des fronts d'ondes 96A et 96B. Il est ainsi évident que les caractéristiques des signaux transmis par les fils 108A, 108B (courbe 8a) peuvent ne pas toujours conduire à un fonctionnement convenable de l'ensemble logique 24. Les signaux doivent être tels que, lors de leur entrée dans l'ensemble logique 24, ils se trouvent chacun dans une plage déterminée de tensions de polarité choisie, afin qu'ils soient compatibles avec les éléments électroniques. Ainsi, le circuit 116A, 116B de préparation de signaux est placé dans le trajet du canal A ou du canal B respectivement.

En général, le circuit 116A de préparation de signaux du canal A comporte un comparateur 115 A recevant une tension de référence à une entrée et relié à un circuit RC à une seconde entrée. Ce circuit RC décale le niveau des signaux de sortie du transducteur et filtre les signaux éventuels à basse fréquence provenant des circuits d'entraînement, par exemple du moteur pas à pas, maintenant couramment utilisés dans les dispositifs d'impression. Des diodes 125 A, 125B destinées à limiter les excursions de tension peuvent aussi être incorporées au circuit de la seconde entrée le cas échéant mais elles peuvent aussi être supprimées. Le signal du comparateur 115A, dans le circuit 116 A, parvient directement au circuit logique 24 par une ligne 118A comme indiqué sur les figures 1 et 7A-7B. Le circuit

116B du canal B a des composants identiques à ceux du canal A et il est relié de manière analogue par une ligne 118B.

On considère maintenant les détails de la modification des signaux 94A, 94B de sortie des transducteurs 22A, 22B (des 5 exemples de signaux, dans chaque étage, étant représentés sur la figure 4 et par les courbes 8a, 8b de la figure 8) en référence aux circuits représentés sur la figure 7A et portant la référence 116A, 116B, correspondant au circuit de préparation du canal A, B respectivement. Comme indiqué sur la figure 7A, le côté io positif de sortie du transducteur 22A, c'est-à-dire le fil 108A, est relié à la connexion 117A de deux résistances 120A, 121A de division de tension, montées en série, par un condensateur 122A d'isolement (ayant une capacité de 250 picofarads). Les résistances 120A, 121A sont des dispositifs de haute précision is (1 %) et de même valeur (100 k£2 par exemple) placés entre une source de tension V et la masse. Etant donné les critères nécessaire à l'utilisation de circuits intégrés en logique transistor qui sont avantageux pour l'ensemble logique 24, la tension de la source V est de préférence une tension continue de + 5 V. 20 Ainsi, la tension à la connexion 117A est pratiquement égale à 2,5 V. Les résistances de haute précision sont nécessaires afin que les différences d'atténuation des ondes acoustiques et la réduction résultante d'amplitude des signaux alternatifs de la ligne 108A ne soient pas compensées par des différences de 25 polarisation ou de décalage de tension des signaux de sortie. Dans de telles circonstances, les signaux modifiés pourraient avoir des tensions égales pour des parties pratiquement différentes des fronts d'ondes si bien que des erreurs indésirables de synchronisation seraient introduites.

30 La connexion 117A est reliée par un fil 123A à l'entrée positive du comparateur 115A dont l'entrée négative est reliée par des fils 124,124a à une source de tension de référence, c'est-à-dire à la connexion 126 de résistances 127,128 montées en série et destinées à former un diviseur de tension, monté de 35 façon analogue entre la source de tensions V et la masse. Les résistances 127,128 sont aussi de haute précision (1%) mais elles n'ont pas de valeurs égales. La première ayant une valeur inférieure d'environ 10% à la seconde (90,9 kQ contre 100 kfi respectivement par exemple) si bien que la tension à la con-40 nexion 126 est supérieure d'environ 5 % à la tension de repos à la connexion 117A. La tension continue de référence de la connexion 126 peut donc être stabilisée par addition d'un condensateur 129 de filtrage (ayant une capacité de 0,1 microfarad par exemple). Lorsque le signal électrique alternatif à fréquence 45 acoustique est créé par le transducteur 22A après détection de l'onde acoustique 94A, ce signal se superpose au niveau continu de la connexion 117A, et, étant donné le montage du comparateur 115 A, seuls des cycles positifs présentant une excursion supérieure à 0,1 V provoquent l'apparition d'une impulsion poso sitive dans la ligne 118A.

Les comparateurs 115A, 115B peuvent être des circuits intégrés facilement disponibles dans le commerce, par exemple l'ensemble à double comparateur à grande vitesse vendu par National Semiconductor Corp., Sunnyvale, Californie sous la 55 référence LM 319. Un tel circuit convient particulièrement bien car il comporte deux comparateurs dans un seul ensemble et un collecteur libre de chaque étage de sortie permet sa mise facile à l'état compatible avec les composants des circuits en logique transistor-transistor par addition d'une résistance élévatrice fio 129A (ou 500 ohms par exemple) montée entre le fil 118A de sortie (du comparateur 115 A) et la source de tension V à 5 V. Le condensateur adjacent 130 placé entre la source de tension V et la masse est habituellement un ensemble de dérivation ajouté afin qu'il protège le composant intégré contre les pointes bru-65 taies de tension d'alimentation.

La ligne 118A complète le canal A par connexion de la sortie du comparateur 115 A au circuit logique 24 comme indiqué précédemment (voir figure 1 ou figures 7A et 7B). Le signal

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de sortie du comparateur 115 A, lorsqu'il est transmis avec des signaux alternatifs analogues à ceux qui sont indiqués par les courbes 8a, est donc une série d'impulsions unipolaires positives, le flanc antérieur de la première impulsion étant synchronisé sur le front d'onde 96 A et ayant une valeur de crête compatible avec les composants de l'ensemble logique 24. Un circuit identique 116B de préparation du canal B a des composants ayant les mêmes références mais portant le suffixe B à la place du suffixe A. Comme ce circuit est le même, on ne le décrit pas en détail. Des exemples de circuit de sortie du comparateur 115A (et du circuit correspondant 115B) sont représentés par les courbes de la figure 8B.

Avant la description détaillée des composants individuels de l'ensemble logique 24, on considère de façon générale ceux-ci en référence au diagramme synoptique de la figure 6. Comme indiqué sur celle-ci, les signaux modifiés apparaissant dans les lignes 118A, 118B sont transmis à des bascules 137 des canaux et ils provoquent l'établissement d'une bascule associée, les signaux puisés d'entrée étant ainsi transformés en signaux logiques. Simultanément, les lignes 119A, 119B partant des lignes 118A, 118B et parvenant à un ensemble 136 de décomptage de cycles permettent l'inhibition par ces signaux du fonctionnement de l'ensemble 136 jusqu'à un moment ultérieur. Les signaux de niveau logique des bascules 137 apparaissent dans la ligne de sortie correspondante 141 A, 141B, le premier signal à apparaître dans une ligne ou dans l'autre) déclenchant un cycle de fonctionnement du circuit logique 24 par commande d'un ensemble 144 de commande de durée de cycle si bien que des signaux sont transmis par les lignes de sortie 145 et 148. La ligne

145 est reliée à un compteur 147 qui commence à compter lorsqu'il reçoit le signal de la ligne 145. Le comptage s'effectue à une fréquence déterminée par les impulsions d'une ligne 133, provenant d'une source astable 134 d'impulsions d'horloge. La ligne 148 provenant de l'ensemble 144 est reliée d'autre part à un générateur 153 de fenêtre, l'apparition d'un signal dans la ligne 148 provoquant l'émission d'un signal légèrement retardé de durée prédéterminée par la ligne 154, à la sortie du générateur 153, le retard suffisant à l'exclusion des effets des chocs ou des interférences électriques qui pourraient faire apparaître des signaux pratiquement simultanés. D'autre part, la durée de ce signal suffit pour qu'il recouvre des intervalles de temps correspondant à la commande d'un percuteur 18 qui est le plus éloigné de l'un des transducteurs 22A, 22B ou, en d'autres termes, le plus éloigné du point médian 114 de la tige 20. Les signaux ayant une plus grand séparation dans le temps sont cependant exclus.

La ligne 154 parvient à un circuit 155 de coïncidence et à la bascule 146 du bit le plus significatif. Lorsqu'un signal apparaît dans la ligne 154, il permet le fonctionnement du circuit 155 de coïncidence et commande la bascule 146 dont le signal de sortie dépend du signal d'entrée comme indiqué dans la suite. La signification de ces deux événements est que, dans le premier cas, seuls les signaux des lignes 118Aetll8B qui sont séparés d'un temps correspondant à l'enfoncement d'une touche peuvent provoquer la création d'un code. Dans le second cas, ce n'est que lorsque le signal antérieur parvient du canal B que la bascule 146 est établie et indique qu'un bit 1 doit être incorporé dans la position du bit le plus significatif du code créé. Comme indiqué sur la figure 6, le circuit 155 de coïncidence est commandé par les signaux des lignes 142A, 142B provenant des lignes de sortie 141A, 141B des bascules 137 et, lorsque les deux bascules sont établies, c'est-à-dire déterminent le temps écoulé jusqu'à l'apparition des signaux dans les deux canaux, un signal apparaît dans la ligne 156 et transmet l'état du compteur 147 à cet instant à la commande 158 de sortie par l'intermédiaire des lignes 149 de sortie du compteur. L'état de la bascule

146 de bit le plus significatif est aussi déterminé en même temps, cette information étant transmise de manière analogue au circuit

158 de commande de sortie, par la ligne 150 provenant de la bascule 146. Le transfert de l'information dans le circuit 158 de commande s'accompagne de l'établissement d'une étiquette dans le circuit 158, si bien qu'un dispositif utilisateur 151 est 5 avisé de la disponibilité des données ou de données valables par transmission d'un signal par la ligne 184 provenant du circuit 158 de commande. Le signal de sortie en code binaire correspondant au temps écoulé est conservé dans le circuit 158 jusqu'à ce qu'il soit demandé par le dispositif utilisateur 151, à l'aide 10 d'un signal de lecture transmis au circuit 158 par une ligne 185 de commande. Après conservation du code du temps écoulé, le compteur 147 continue à compter sans autre effet, jusqu'à une valeur prédéterminée qui suffit pour qu'elle recouvre toute la plage des temps normaux écoulés dans un appareil de codage 15 acoustique donné. A ce moment, le compteur transmet un signal par la ligne 159, pour deux opérations, d'abord le déclenchement de la création d'un temps de retard prolongeant le cycle (constituant une marge de sécurité) à l'aide du générateur 136 de décomptage de cycle (sans effet tant qu'un signal présent 20 dans l'une des lignes 119A, 119B empêche son fonctionnement) puis, de façon plus importante, le rétablissement du générateur

153 de fenêtre, par le signal de la ligne 159. Ce rétablissement provoque la suppression du signal de validation dans la ligne

154 qui parvient au circuit 155 de coïncidence si bien que la

25 possibilité de l'émission ultérieure d'un signal par la ligne 156 de sortie et du transfert d'une valeur binaire parasite dans la partie de mémoire du circuit 158 est empêchée. Ainsi, seuls les signaux des lignes 118A, 118B qui ont une séparation maximale dans le temps correspondant à l'emplacement du percuteur 18 le plus 30 éloigné du point médian 114 de la tige 20 peuvent provoquer la création d'un code. La ligne 154 rejoint aussi la bascule 146 mais le rétablissement du générateur 153 de fenêtre n'a pas de signification réelle pour cet ensemble puisque le transfert du signal de sortie de la bascule 146 tardivement au cours du cycle 35 n'est pas possible étant donné l'arrêt précité de la validation du circuit 155 de coïncidence. Ensuite, le compteur 147 continue à progresser comme indiqué précédemment et atteint périodiquement la valeur prédéterminée précitée, avec transmission d'un autre signal par la ligne 159 afin que le générateur 136 soit à 40 nouveau déclenché, à nouveau sans effet si une impulsion provenant de la tige 20 est encore présente dans l'une des lignes 119A, 119B. Enfin, lorsque les impulsions ont disparu des deux lignes, le signal de déclenchement transmis par la ligne 159 prend effet. Après un retard temporel minimal prédéterminé 45 suivant la disparition du signal, le générateur 136 transmet par la ligne 160 un signal qui parvient au générateur 162 de remise à zéro. Le signal de la ligne 160 déclenche ce générateur 162 qui transmet une impulsion d'effacement par sa ligne 164 de sortie qui est reliée à une entrée de remise à zéro ou de rétablissement 50 des bascules 137 et de la bascule 146. Cette impulsion marque la fin du cycle. La durée de l'impulsion d'effacement ou de remise à zéro de la ligne 164 est déterminée par l'apparition de l'impulsion suivante d'horloge dans la ligne 133 A, transmise à la ligne 133 et parvenant à une entrée de remise à zéro du générateur 55 162. Il faut noter que le circuit 158 de commande de sortie est effacé non par l'impulsion précitée de remise à zéro mais par un autre signal de commande provenant du dispositif utilisateur 151 et transmis par la connexion 185.

Après cette description générale des différents éléments de 60 l'ensemble logique 24, on considère la description détaillée de l'appareil en référence aux figures 7A et 7B et aux diagrammes des temps des courbes 8a à 8o de la figure 8. Le schéma des figures 7A et 7B convient au premier mode de réalisation d'appareil de codage selon l'invention, c'est-à-dire à celui dans le-65 quel des percuteurs également espacés 18 sont placés symétriquement autour du point médian 114 de la tige 20. Les figures 7A—7B conviennent en fait aussi au second mode de réalisation dans lequel les percuteurs également espacés 18 sont placés

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asymétriquement ou sont décalés par rapport au point médian 114 de la tige 20, par simple retrait de la bascule 146 et par utilisation d'une source 134 de signaux d'horloge à fréquence double, étant donné que l'échelle des temps correspond à la moitié de celle qui est représentée par les courbes 8i et 8k, si bien que le comptage ne s'arrête pas à 31 mais continue jusqu'à 64, les codes correspondant à la plupart des touches étant alors différents. Etant donné la structure légèrement plus complexe du circuit correspondant à l'arrangement symétrique, on considère celui-ci, l'autre étant pratiquement identique mis à part les changements précités qui ne modifient pas la description générale, le principe fondamental étant le même.

Le circuit de l'ensemble logique 24 comprend de nombreux composants sous forme de circuits intégrés bien connus en logique transistor-transistor, disponibles dans le commerce auprès d'un certain nombre de fournisseurs, ceux-ci étant indiqués dans la suite. D'autres types de composants, ayant les mêmes possibilités et les mêmes limites peuvent être utilisés. Comme décrit précédemment en référence à la figure 6, l'ensemble logique 24 comprend des bascules 137 destinées à conserver l'information d'arrivée des signaux par les lignes 118 A, 118B, un circuit 144 de commande de durée de cycle, un compteur 147, une source d'impulsions d'horloge 134, un générateur 153 de fenêtre, un circuit 155 de coïncidence, un générateur 136 de décomptage, un générateur 162 de remise à zéro et, dans le premier mode de réalisation seulement, une bascule 146 de bit le plus significatif. Les entrées des composants non utilisées sont supposées reliées à des tensions de niveau convenable de manière connue.

Les bascules 137 sont sous forme d'une paire de bascules identiques RS 138A, 138B. Elles sont identiques et on ne décrit donc que la première 138A. Elle comprend une porte OU 139A à deux entrées et une porte ET 140A à deux entrées, la sortie

— 3 de chaque porte étant reliée à une entrée de l'autre porte par des lignes 166A, 167A, de manière connue afin que l'ensemble forme un dispositif à mémoire. Le signe - précédant la référence de la sortie d'une porte indique que cette référence de sortie doit être accolée à la référence de la porte, sous forme d'un suffixe. La ligne 114A de sortie du canal A forme l'autre entrée — 2 de la porte 139A. Ainsi, lorsqu'un signal apparaît dans le canal A c'est-à-dire dans la ligne 118 A, la première impulsion positive du signal est transmise par la porte OU 139A et, étant donné la connexion croisée 166A, elle parvient comme indiqué à une première entrée — 2 de la porte ET 140A. L'autre entrée — 1 de la porte 140 est reliée à une ligne 164b, et la porte est normalement ouverte car le signal de la ligne 164b est normalement à un niveau élevé, cette ligne étant reliée à la sortie Q du basculeur 163 du générateur de remise à zéro par l'intermédiaire de connexions aux lignes 164 et 164a. La sortie Q du basculeur 163 est normalement à un niveau élevé puisque le générateur 162 estexcité (le basculeur 163 est mis à l'état établi lorsque le signale Q est à un niveau faible) uniquement à la fin du cycle comme indiqué dans la suite. Ainsi, juste après apparition d'un signal dans la ligne 118A à la première entrée — 1 de la porte 139A, la connexion croisée 166A de la sortie de la porte 139A et de la porte préparée 140A provoque le passage du signal dans la porte 140A, avec un léger retard. Ensuite,

étant donné la connexion croisée 167A qui rejoint l'autre entrée

— 2 de la porte 139 A, le signal retardé est transmis par cette porte et répète la circulation et établit un signal continu de sortie dans la ligne 141A quelle que soit la nature puisée du signal transmis par la ligne 118A. Ce «verrouillage» du signal de sortie de la porte 139A à un niveau élevé constant indique que l'ensemble logique 24 est à l'état de fonctionnement, c'est-à-dire qu'un cycle a commencé, comme indiqué par la courbe 8c. Des bascules 137 peuvent être réalisées par connexion convenable de portes ET et de portes OU, provenant de jeux de quatre portes d'ensembles de circuits intégrés de la série 74, fabriqués par Texas Instruments Inc., Dallas, Texas, ces circuits portant la référence 7408 et 7432.

La sortie — 3 de la porte 139A est reliée au circuit 144 de commande de durée de cycle par la ligne 141A et au circuit 155 5 de coïncidence par la ligne 142A raccordée à la ligne 141 A. Comme indiqué sur la figure 7A, la ligne 142A rejoint cependant juste une entrée — 1 d'une porte ET 160 A à deux entrées dont la sortie — 3 est reliée à l'entrée C d'horloge d'un basculeur 170 par ligne 171. A ce moment, si l'on suppose que le 10 signal du canal A est le signal antérieur, aucun signal ne doit être présent à l'autre entrée — 2 de la porte 168 qui est reliée à une ligne analogue 142B du canal B. Dans ce cas, aucun effet n'a lieu sur le circuit 155 de coïncidence. On note en ce qui concerne le circuit 144 de commande, qu'il comprend une porte 15 OU 172 à deux entrées, reliée à son entrée — 1 à la ligne 141 A. Ainsi, lorsque la sortie — 3 de la bascule 138A passe à un niveau élevé, ce niveau est transmis par la porte OU 172 et apparaît dans une ligne 173 entre la sortie — 3 de la porte 172 et un circuit 174 d'inversion relié lui-même à la ligne 145 de sortie du 20 circuit 144 de commande. La ligne 173 est aussi reliée au générateur 153 de fenêtre décrit dans la suite, par une ligne 148.

Comme indiqué précédemment, la fonction des «fenêtres» délimitées par le circuit 153 est la détermination du fait qu'un signal suivant apparaissant dans l'ensemble logique 24 est vala-25 ble, c'est-à-dire que les signaux suivants qui arrivent trop tôt ou trop tard, par rapport à la fenêtre, ne sont pas valables et ne doivent pas pouvoir créer un code erroné. Le circuit 153 de fenêtre comprend un basculeur ou une bascule 157. Tous les basculeurs représentés sont des circuits en logique transistor-30 transistor de type D ayant des entrées de préréglage, de données et d'effacement ou rétablissement, alors que les signaux de sortie Q et Q (ce dernier étant évidemment inversé) indiquent l'état à l'entrée de données D après déclenchement de l'entrée d'horloge C par le flanc allant vers les valeurs positives d'une 35 impulsion ou lors d'un changement vers un niveau logique élevé. A une exception près décrite ultérieurement, le préréglage n'est pas utilisé. Comme indiqué sur les figures 7A et 7B, on note que la ligne 148, partant de la ligne 173 à la sortie — 3 de la port OU

172, est reliée à l'entrée C du basculeur 157. Ainsi, lorsque la 40 première impulsion positive du signal antérieur apparaît dans la ligne 118A (ou 119A selon le cas) et est transmise par les portes OU 139A et 172, le flanc allant vers les valeurs positives du gradin résultant, rejoignant un niveau élevé à la sortie — 3 de la porte 172, provoque le déclenchement de l'entrée d'horloge du 45 basculeur 157 par la ligne 148, l'état de l'entrée D étant alors transféré à la sortie Q de ce basculeur. Comme indiqué sur la figure 7A, l'entrée D du basculeur 157 est verrouillée à un niveau élevé par connexion à la source de tensions V. Ainsi, chaque fois que l'entrée C d'horloge est déclenchée, le basculeur 50 157 est établi et le niveau à la sortie Q passe à une valeur élevée. Ce niveau élevé qui apparaît après le temps de déclenchement de cycle, étant donné le retard dû à plusieurs portes comme indiqué par la courbe 8d, est présenté par le fil 154 à l'entrée D du basculeur 170 et à l'entrée d'horloge S de la bascule 146 du 55 bit le plus significatif, décrite dans la suite.

On considère maintenant à nouveau le signal de niveau élevé transmis par la porte 172 au circuit 174 d'inversion et à la ligne 145, l'effet du changement d'état dans la ligne 141A étant que le niveau du signal de la ligne 145, antérieurement élevé 60 étant donné l'inversion du signal de faible niveau de la ligne

173, passe alors inversement du niveau élevé au faible niveau. La ligne 145 est reliée au compteur 147, comme indiqué précédemment. Ce compteur est un compteur binaire à huit étages dont les deux premiers sont utilisés pour l'obtention de la réso-

65 Iution voulue. Le compteur 147 est de préférence sous forme d'un compteur binaire à 4 bits de type double, sous forme d'un circuit intégré de la série 74, portant la référence SN 74393, fabriqué par Texas Instruments Inc., Dallas, Texas. Ce circuit

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intégré met en œuvre une logique positive et il a des entrées individuelles d'effacement pour chacun des compteurs binaires à 4 bits ainsi que des entrées individuelles d'horloge provoquant le déclenchement lorsque l'impulsion d'horloge passe à un faible niveau. Comme indiqué sur la figure 7B, la ligne 147 est reliée aux broches 147-2 et 147-12 qui constituent les entrées d'effacement du circuit SN 74393 (les références suivant le tiret correspondent aux références des broches données par le fabricant). Ainsi, lorsque le signal de la ligne 145 passe à un faible niveau au moment de l'établissement de la bascule 138A, le verrouillage du compteur 147 à zéro est supprimé. En conséquence, les impulsions d'horloge de la ligne 133, provenant de la source 134 (constituée par un oscillateur piézoélectrique astable bien connu, transmettant un signal rectangulaire à une fréquence de 2,0 MHz) sont transmises étant donné la connexion de la ligne 133 à la broche 147-1, l'entrée d'horloge du compteur à 4 bits d'ordre inférieur du circuit SN 74393. La dimension du compteur et la fréquence d'horloge sont reliées et sont déterminées, dans les modes de réalisation décrits, par le fait que l'appareil 10 de codage est destiné à utiliser un clavier 12 de machine à écrire ayant au moins 56 touches 26, formant des lignes étagées et commandant des percuteurs 18 séparés de 0,51 cm environ. En conséquence, les percuteurs internes 18 des modes de réalisation symétriques sont placés à 0,25 cm de part et d'autre du point médian 14. Dans un arrangement asymétrique, avec un même espacement des percuteurs 18a, le percuteur le plus proche du point médian 114 est à la moitié de cette distance, soit 0,13 cm du point médian. Etant donné la formation considérée précédemment dans le cas d'une tige d'acier, l'espacement de 0,51 cm correspond à des temps écoulés séparés par 2 microsecondes, le temps le plus court, c'est-à-dire que le temps d'arrivée le plus précoce pour le signal suivant correspond à une microseconde dans le mode de réalisation symétrique et 0,5 microseconde dans le mode de réalisation asymétrique. La période d'horloge doit donc être au moins de la moitié du plus court temps écoulé afin que la résolution soit convenabel, c'est-à-dire 0,5 microseconde dans le mode de réalisation symétrique et 0,25 microseconde dans le mode de réalisation asymétrique. En conséquence, la fréquence des impulsions d'horloge doit être de 2,0 MHz dans le mode de réalisation symétrique comme indiqué par les figures 7A, 7B et les courbes 8H et 8i de la figure 8. Il faut noter que les valeurs indiquées pour l'espacement, la fréquence, la vitesse du son, etc. sont arrondies pour simplifier la description et qu'elles diffèrent quelque peu des valeurs indiquées dans un mode de réalisation effectif. Il faut noter que sur la figure 5 et la courbe 8j que l'espacement des percuteurs 18, par rapport à l'activité du compteur 147 (y compris les étages préliminaires non représentés) est tel que les transitions des nombres apparaissant dans le compteur sont décalées par rapport au temps d'arrivée des signaux suivants afin que des conditions potentielles de compétition soient évitées.

Comme indiqué précédemment et plus clairement par le diagramme des temps de la figure 8, notamment les courbes 8h à 8i, c'est seulement au moment de la quatrième impulsion de l'horloge 134 qu'il apparaît un signal à la ligne de sortie 149-1 du bit le moins significatif relié à la broche 147-5, c'est-à-dire le troisième étage du compteur binaire d'ordre inférieur. En outre, le signal du quatrième étage de ce compteur est utilisé comme source d'horloge pour le compteur binaire d'ordre élevé, comme indiqué par la connexion de la broche 147-6 à la broche 147-3 par la ligne 175, la dernière broche citée du circuit SN 74393 étant l'entrée d'horloge des quatre bits d'ordre supérieur du compteur combiné à 8 bits. En conséquence, le compteur change d'état toutes les 2 microsecondes comme indiqué par la courbe 8i, avec des changements convenables des signaux des lignes 149-1,149-2, ... 149-16 de sortie, les suffixes indiquant la pondération binaire de la ligne e particulière 149. Les bits d'information des lignes sont disponibles de façon continue pour le circuit 158 de commande qui les reçoit, avec variation intermittente lorsque le fonctionnement du compteur progresse.

Entre temps, le signal suivant doit arriver par l'autre canal, 5 c'est-à-dire la ligne 118B lorsque le signal antérieur est parvenu par la ligne 118A, et inversement. Dans cette description, on suppose que le signal de ligne 118A apparaît d'abord le signal suivant doit apparaître dans la ligne 118B, la première impulsion positive de ce signal établissant la bascule 138A et provo-io quant la présence d'un signal de niveau élevé dans la ligne 141B et aussi dans la ligne 142B qui en part. Ce signal de niveau élevé est aussi transmis par la porte OU 172 du circuit 144 de commande, mais ne provoque pas de changement car il s'agit simplement de la duplication des conditions établies précédemment 15 dans la ligne 141A à l'autre entrée — 1 de la porte 172. La présence du signal de niveau élevé dans la ligne 142B cependant provoque l'apparition d'un signal de niveau élevé correspondant dans la ligne 171 de la porte ET 168 du circuit 155 de coïncidence car les deux entrées — 1 et — 2 de cette porte sont alors à 2o niveau élevé. L'apparition d'un signal de niveau élevé dans la ligne 171 provoque la commande du basculeur 170 et la transmission de l'état de l'entrée D de ce basculeur à sa sortie — 3. Il faut se rappeler que le signal antérieur a mis le signal de sortie du générateur 153 de fenêtre à un niveau élevé si bien que, par 25 l'intermédiaire de la ligne 154, le signal de l'entrée D du basculeur 170 est élevé, et le signal de niveau élevé apparaissant dans la ligne 171 (reliant la sortie de la porte 168 à l'entrée d'horloge C du basculeur 170) après arrivée de la première impulsion positive du signal suivant, provoque l'établissement immédiat 3odu basculeur 170. En conséquence, le niveau à la sortie Q du basculeur 170, reliée à un ligne 156, passe à une faible valeur. La ligne 156 transmet un premier signal d'entrée — 2 à une porte ET 178 à deux entrées qui fait partie du circuit 158 de commande de sortie.

35 La porte ET 178 est relié à une entrée d'échantillonage d'une bascule de données à 6 bits ou de préférence à un canal 180 d'entrée-sortie. Celui-ci est de préférence sous forme d'un ensemble à circuit intégré du type 8212 de Intel Corp. Santa Clara, Californie, formé par une bascule à 8 bits ayant des cir-40 cuits tampons de sortie à trois états ainsi qu'un circuit logique de sélection et de commande et une bascule de demande de service destinée à créer et commander les interruptions, en relation avec le dispositif utilisateur 151. La porte 178 a sa sortie reliée par une ligne 182 à la broche 180-11 du canal 180. Cette broche 45 forme l'entrée d'échantillonnage de ce canal. Le fonctionnement connu de ce canal 180 est tel que l'application d'un signal de faible niveau à la broche 180-11 provoque la commande de l'information transmise par les lignes d'entrée 149-1 à 149-16 dans les bascules internes de données (non représentées sur les so figures 7A et 7B) si bien que la valeur existant dans le compteur 147 est prélevée. Le signal de sortie de la bascule 146 du bit le plus significatif du premier mode de réalisation est aussi saisi au même moment. Les données conservées intérieurement ne sont pas disponibles par les lignes 25-1 à 25-32 à ce moment étant 55 donné l'impédance élevée présentée par les circuits tampons. Le verrouillage de l'information s'accompagne de l'établissement du basculeur de demande de servie (non représenté sur les figures 7A et 7B) sous forme d'une étiquette indiquant que les données sont alors disponibles. Un signal inversé provenant de 60 la sortie du basculeur par la ligne 184 est transmis au dispositif utilisateur 151 comme une indication du fait que les données sont disponibles ou «bonnes». Ensuite, lorsque le dispositif utilisateur est prêt pour les données, il transmet une instruction de lecture par une ligne 185 qui sélectionne le canal 180 d'entrée-65 sortie pour le transfert de l'information des bascules internes aux six lignes omnibus 25-1 à 25-32, le signal de la ligne 195 provoquant la commande des circuits tampons internes du canal 180 qui passent à un état élevé ou faible selon le cas (les circuits

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tampons ne sont pas représentés sur les figures 7 A et 7B). L'in-truction de lecture efface aussi l'étiquette dans la bascule de demande de servie (non représentée). Il faut noter que les lignes 184,185 font partie du trajet de communication entre le dispositif utilisateur 151 et le circuit 158 de commande de sortie, comme représenté sur la figure 6.

Un trajet de communication avec interaction n'est pas un élément nécessaire de l'appareil de l'invention car, lorsque le dispositif utilisateur est un ensemble d'affichage par exemple, les données provenant des lignes 149-1 à 149-16 et de la ligne 150 doivent simplement être conservées et transmises directement au dispositif d'affichage à partir de cet instant. Ainsi, aucune conservation dans un circuit tampon et aucune communication d'information de commande ne sont nécessaires.

L'intervalle de temps entre les signaux antérieur et suivant ayant été déterminé et le nombre convenable ayant été transmis soit directement au dispositif utilisateur soit à une mémoire afin qu'il soit conservé jusqu'à la demande du dispositif utilisateur, la fonction fondamentale de l'appareil de codage a été remplie. Plusieurs autres fonctions sont cependant nécessaires, telles que la détermination de la fin du cycle et la remise à zéro des divers éléments de mémoire avant réception du signal suivant d'entrée. Comme indiqué précédemment, le temps écoulé varie beaucoup d'après l'emplacement du percuteur particulier 18 commandé à la suite de l'enfoncement d'une touche 26. Ainsi, la durée du signal provenant du générateur 153 doit être telle qu'elle permette le traitement d'intervalle de temps correspondant aux percuteurs 18 qui sont à la plus grande distance du point médian 114 de la tige 20. Dans le mode de réalisation représenté, le temps maximal écoulé, comme indiqué sur la courbe 8k de la figure 8, est un peu inférieur à 64 microsecondes, permettant certaines tolérances dans l'appareil. Ainsi, lorsque le signal apparaît à la broche 147-8 du compteur binaire 147 à 8 bits (un signal transmis par cette broche ayant une pondération vraie de 128), il se présente 64 microsecondes après le début du comptage du compteur 147, étant donné par la fréquence d'horloge est de 2 MHz (période de 0,5 microseconde). Ensuite, le signal progresse par les lignes 159,159A vers le générateur 153. La ligne 159A est ainsi reliée par un circuit 186 d'inversion à l'entrée de rétablissement du basculeur 157 qui fait partie du générateur 153. L'entrée de rétablissement de ce basculeur est excitée par un signal de faible niveau comme indiqué précédemment et comme indiqué par le petit cercle représentant une inversion, suivant les règles courantes, pour un basculeur de type 7474. Ainsi, la présence d'un niveau élevé dans la ligne 159A provoque l'apparition d'un faible niveau à la sortie du circuit 186 d'inversion avec rétablissement du basculeur 157 par la ligen 187. Le rétablissement du basculeur 157 fait apparaître un signal de faible niveau à la sortie Q et ainsi, par l'intermédiaire des lignes 154 et 154A, à l'entrée C d'horloge du basculeur 146 et à l'entrée de données D du basculeur 170. Le basculeur 146 ne subit acun effet car l'horloge n'est pas sensible à un signal allant vers les valeurs négatives, c'est-à-dire au retour d'un niveau élevé à un faible niveau. Cependant, il faut noter en référence au basculeur 170 que la fermeture de la fenêtre du générateur 153 indique que, lorsque le basculeur reçoit alors un signal d'horloge, le faible niveau de la ligne 154 a, reliée à l'entrée D, provoque le transfert d'un zéro à la sortie Q non représentée et place inversement un signal 1 à la sortie Q si bien que le signal de cette sortie rest à niveau élevé. Ainsi, un signal ne peut plus être transmis par la ligne 156, la porte 178 et la ligne 182 à l'entrée d'échantillonnage —11 du canal 180 d'entrée-sortie. En d'autres termes, tout signal de la ligne 171 indiquant qu'un niveau élevé est présent aux deux entrées de la porte ET 168 ne peut pas provoquer le verrouillage du signal de sortie actuel du compteur dans les lignes 149-1 à 149-6 et la ligne 150, dans le canal 180, la coïncidence des signaux étant représentée trop tard pour être un signal valable provenant d'une touche. La fermeture de la fenêtre n'a aucun autre effet dans l'appareil, le compteur 147 continuant à être commandé par les impulsions d'horloge de la ligne 133. Il faut cependant noter que le signal de sortie transmis par la ligne 147-8, qui a été 5 appliqué aux lignes 159 et 159A, parvient aussi par la ligne 159 à un compteur 190 de décomptage, faisant partie du générateur 136 de décomptage. Le compteur 190 est un compteur binaire à 8 bits identique au compteur 147, c'est-à-dire qu'il s'agit de préférence d'un dispositif à circuit intégré équivalent au type SN 10 74393. La ligne 159 est reliée à la broche 190-1 qui forme l'entrée d'horloge du compteur à 4 bits d'ordre inférieur de l'ensemble combiné à 8 bits. L'horloge tente d'accroître le nombre du compteur 190 d'une unité. Cependant, il faut noter que les broches 190-2 et 190-12 (qui forment les entrées de remise à 15 zéro du compteur 190) sont reliées par une ligne 191 à la sortie — 3 d'une porte OU192 à deux entrées reliées aux lignes 119A et 119B. Comme indiqué précédemment, ces deux lignes sont reliées aux lignes d'entrée 118A, 118B des canaux A et B de l'ensemble logique 24. Ainsi, tant qu'une impulsion est trans-20 mise par l'une de ces lignes, les impulsions passent par la porte OU 192 et la ligne 191 et provoquent l'apparition d'un signal d'effacement aux broches 190-2 et 190-12 (les entrées de remise à zéro du compteur 190) si bien que le comptage du compteur 190 est empêché. Enfin, finalement, comme indiqué sur les 25 courbes 8a et 8b, les transducteurs 22A, 22B ne transmettent plus de signal permettant la formation d'impulsions dans la ligne 118A ou 118B si bien que, lorsque le compteur 147 transmet un signal par la ligne 147-8, ce signal est à nouveau transmis par la ligne 159 à l'entrée 159-1 d'horloge, le compteur 190 augmen-30 tant donc son nombre d'une unité. Le signal de la ligne 147-8 apparaît périodiquement lorsque le compteur 147 continue à fonctionner cycliquement. Finalement, la commande des signaux transmis au compteur 190 provoque l'apparition d'un signal à la broche 190-10, correspondant à un nombre binaire 3516. Ce nombre diffère de la pondération attribuée à cette broche dans le compteur 147 étant donné que les sous-étages du compteur 190 ont une pondération prise totalement en compte pour le calcul de la valeur de l'étage pour le signal de sortie et transmis à la broche 190-10. Le nombre binaire 16 du signal 40 apparaissant par la ligne 160 correspond à un grand nombre de cycles complets du compteur 147 après disparition de la dernière impulsion dans l'une des deux lignes 119A, 119B. Ainsi, le signal de la ligne 160 qui est un signal de remise à zéro comme indiqué dans la suite, a été retardé d'environ 2 ms étant donné 45 que chaque cycle du compteur 147 prend 128 microsecondes environ, lors de la commande par un train d'impulsions à 2 MH2 provenant par exemple de l'horloge 134. Les 2 ms de retard après disparition de la dernière impulsion de l'une des lignes 119A,119Best une valeur arbitraire et peut être réglée en so fonction d'un appareil particulier, par connexion de la ligne 160 à une broche de sortie du compteur 190 présentant la valeur binaire nécessaire (d'autres broches de sortie ne sont pas représentées mais sont identiques aux broches représentées pour le compteur 147).

55 Le générateur 162 de signaux de remise à zéro ou de rétablissement est destiné à créer une impulsion d'effacement représentée par la courbe 80, interrompant le cycle de l'ensemble logique 24. Le rôle principal de l'impulsion d'effacement est le rétablissement des bascules 138A et 138B afin que l'ensemble 60 logique 24 soit prêt pour l'enfoncement suivant de touche. Le générateur 162 comporte un basculeur D 163 du type décrit précédemment, à savoir un circuit intégré 7474 de Texas Instruments Company. La ligne 160 provenant de la broche 190-11 du compteur 190 est reliée à l'entrée C d'horloge du basculeur 65 163 dont la sortie Q renvoie un signal par la ligne 164 à l'entrée D de données du basculeur 163. Etant donne que le signal de la ligne 164 est normalement à in niveau élevé comme indiqué précédemment en référence à la validation des bascules 137, le

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changement de niveau de la ligne 160 d'une valeur faible à une valeur élevée provoque le déclenchement de la transmission du niveau élevé présent à l'entrée D du basculeur 163 et l'établissement de ce basculeur qui s'accompagne d'un changement de son signal de sortie Q à une faible valeur, sous forme d'un signal de remise à zéro en logique négative.

La durée du signal de rétablissement est réglée par l'horloge 134 étant donné que la ligne 133 comprend un fil 133A qui es relié par un circuit 132 d'inversion à une ligne 135 qui rejoint une entrée R de rétablissement en logique négative du basculeur 163. Ainsi, lorsque ce dernier a été établi par le signal de la ligne 160, il est rétabli par le flanc allant vers les valeurs positives de l'impulsion suivante d'horloge et apparaît dans la ligne 133A, le circuit 132 d'inversion changeant la logique de rétablissement de l'état négatif à l'état positif, de manière évidente. Comme le compteur 147 est commandé par la partie des impulsions d'horloge allant vers les valeurs négatives, transmises par la ligne 133 et comme il existe des retards de propagation pour la transmission de l'information de comptage du compteur 147 au compteur 190, la durée de l'impulsion de sortie a une valeur de l'ordre de moins de la moitié d'une période d'horloge, c'est-à-dire moins d'un quart de microseconde, mais on constate que cette valeur suffit à la mise en œuvre efficace de l'impulsion d'effacement transmise par les lignes 164A et 164B aux portes ET 140A et 140B des bascules 138A et 138B. Le signal de faible niveau transmis aux entrées 140A-1 et 140B-1 des portes empêche l'ouverture de celles-ci et interrompt les signaux de recirculation provenant des portes 139A et 139B par les connexions 166A et 166B. L'interruption place un signal de faible niveau dans les lignes 141A et 141B, sous forme d'une indication du fait que les bascules du canal sont rétablies et que le cycle logique de l'ensemble 24 est terminé. Le faible niveau des signaux des lignes 141A et 141B fait apparaître un signal de faible niveau dans la ligne 173 à la sortie de la porte 172, ce signal étant mis par un circuit 174 d'inversion à un niveau élevé qui provoque la remise à zéro du compteur 147 par l'intermédiaire de la ligne 145, parvenant aux broches 147-2 et 147-12. L'impulsion d'effacement de la ligne 164a rétablit la bascule 146 par son entrée R de rétablissement en logique négative. Le compteur 190 n'est pas remis à zéro à ce moment mais il conserve son nombre comme on peut le noter sur la courbe 8n, jusqu'à l'apparition des signaux suivants dans les lignes 119A et 119B, parvenant par la porte OU 192 et la ligne 191 aux broches 190-2 et 190-12 et provoquant la remise à zéro du compteur 192, l'opération se répétant périodiquement comme indiqué précédemment, tant que les trains de signaux sont présents. La bascule 170 du circuit de coïncidence n'est pas remise à zéro par l'impulsion d'effacement mais plutôt par le signal de lecture apparaissant dans la ligne 185 et provenant du dispositif utilisateur 151. Le signal de lecture est un signal en logique négative transmis à l'entrée R de rétablissement en logique négative du basculeur 170, par la ligne 185a qui part de la ligne 185. La raison de ce rétablissement tardif du basculeur 170 est qu'un rétablissement prématuré pourrait supprimer le signal de faible niveau de la ligne 156 à l'entrée 178-2 de la porte ET 178, provoquant le verrouillage des données de temps ecoulées dans le canal 180 et pouvant ainsi permettre le brouillage de cette information avant réception du signal de lecture par la ligne 185. En outre, étant donné ce rétablissement assuré par le signal de lecture, une ligne 185b partant de la ligne 185a rejoint une seconde entrée de la porte ET 178 si bien que, pendant la présence du signal de lecture dans la ligne 185, le signal de la porte 178 de la ligne 182 est maintenu à un faible niveau bien que le basculeur 170 ait été rétabli et que le signal de la ligne 156 soit passé à une valeur élevée étant donné le faible niveau du signal de la ligne 185a, reliée à l'entrée R de rétablissement du basculeur 170. Le signal de la ligne 185 rétablit de manière analogue la bascule interne du canal 180 d'entrée-sortie qui a transmis un signal de données bonnes DG en logique négative par la ligne 184 au dispositif utilisateur 151. Enfin, on note qu'un signal RS en logique négative transmis par la ligne 188 parvient à l'entrée R de rétablis sement du canal 180 et à l'entrée P de présence du 5 basculeur 163, par l'intermédiaire d'une ligne 188a, partant de la ligne 188. Les signaux des lignes 188 et 188a sont utilisés pour la mise de l'appareil à l'état initial de fonctionnement lorsqu'il est mis sous tension. Lorsque tous les basculeurs ont été rétablis, l'appareil 10 est prêt au traitement de nouveaux si-io gnaux reçus, par l'intermédiaire des canaux A et B.

La bascule 146 du bit le plus significatif contient un bit de données final permettant la distinction du fait que le signal antérieur est parvenu par le canal A ou B. Comme indiqué sur la figure 4, les percuteurs 18 sont disposés symétriquement autour 15 du point médian 114 de la tige 20 et sont également espacés les uns par rapport aux autres. En conséquence, les deux trains de signaux crées par un percuteur 118 placé d'un côté du point 114 présentent le même intervalle de temps écoulé entre les premier cycles positifs que les deux trains de signaux créés par le percu-20 teur 18 à une distance égale du point médianl 14 mais placé de l'autre côté. Dans le premier mode de réalisation de l'invention considéré, il faut que le sixième bit soit attribué arbitrairement à un côté ou l'autre du clavier 12. A cet effet, comme indiqué précédemment le côté gauche ou canal B est choisi. Il faut alors 25 déterminer le fait que le signal antérieur est parvenu du côté droit ou gauche de la tige 20. Comme indiqué sur les figures 7a et 7b, la bascule 146 est un basculeur de type D ayant une entrée D de données, une entré C d'horloge, une entrée R de rétablissement en logique négative et une sortie Q. Le basculeur 30146 est un circuit en logique transistor-transistor de type D qui bascule lors de l'apparition du flanc allant vers les valeurs positives de l'impulsion d'horloge et transmet les données de l'entrée D à la sortie Q. Etant donné la condition potentielle de compétition, l'ensemble qui convient est une version à plus 35 grande vitesse du basculeue décrit 74H74 de Texas Instruments, la première paire de chiffres indiquant que le dispositif fait aussi partie de la série 74 et la lettre H indiquant qu'il s'agit d'un ensemble à grande vitesse. Le temps de réponse de ce basculeur est de 15 nanosecondes seulement alors qu'il est de 20 nanose-40 condes pour les autres bascules. L'ensemble à plus grande vitesse est nécessaire pour une raison qui apparaît dans la suite du présent mémoire. L'entrée D de données du basculeur 146 est reliée à la ligne 141B de sortie de la bascule 148 B du canal B par une ligne 143B partant de la ligne 141B. L'entrée C d'hor-45 loge du basculeur 146 est reliée à la ligne 154 qui est elle-même reliée à la sortie Q du basculeur 157. La sortie Q est initialement à un faible niveau mais passe à un niveau élevé lorsqu'elle est active, c'est-à-dire lorsque le basculeur 157 est établi. L'établissement a lieu chaque fois qu'un signal d'un canal A ou B a 50 déclenché un cycle de l'ensemble logique et en conséquence le basculeur 157 a été établi par l'intermédiaire de la ligne 148 reliée à la porte 172, comme décrit précédemment. Le passage à un niveau élevé de la ligne 154 reliée à l'entrée C d'horloge du basculeur 146 provoque la transmission de l'état de l'entrée de 55 données D à la sortie Q. Comme indiqué par la courbe 8d, le signal 154 de fenêtre passe à un niveau élevé peu après le signal original de la ligne 141B représenté par la courbe 8c, étant donné les différents retards dans les portes. Cependant, comme le même signal fait apparaître à la fois le signal d'entrée de 60 données et le signal d'horloge du basculeur 146, même à la suite des retards dus aux portes, la réponse de l'entrée de données est marginale lorsque les circonstances favorisent les conditions correspondant à l'extrémité élevée de la plage de tolérances. Ainsi, il est souhaitable qu'un dispositif plus rapide soit utilisé 65 pour le basculeur 146 que pour le basculeur 157. Si le signal antérieur apparaît alors par le canal B, il provoque l'établissement de la bascule 138B et la transmission de signal de niveau élevé par la ligne 141B. Ce signal est transmis par la porte 172

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et la ligne 148 au basculeur 157 qui est établi et, étant donné sa réponse rapide, celui-ci place avec certitude un signal de niveau élevé à l'entrée D de données du basculeur 146, par l'intermédiaire de la ligne 143B si bien que l'établissement du basculeur 157 provoque la transmission d'un signal de niveau élevé à la sortie Q du basculeur 146 et au canal 180 d'entrée-sortie par l'intermédiaire de la ligne 150. Le signal est alors conservé lors de l'arrivée ultérieure du signal de la ligne 118A qui provoque l'établissement du basculeur 170 avec la transmission résultante des signaux du compteur par les lignes 149-1 à 149-16 et la valeur du signal de la ligne 150 dans les bascules de données du canal 180. Un signal de niveau élevé de la ligne 150 indique que le signal antérieur a apparu dans le canal B, c'est-à-dire que le percuteur 18 commandé sur le clavier 12 était placé à gauche du point médian 114 de la tige 20. Inversement, lorsque le signal antérieur appartient au canal A, le faible niveau du signal à l'entrée D de données du basculeur 146 lorsque la ligne 154 passe à un niveau élevé provoque la transmission de l'état à l'entrée B et la disposition d'un signal de faible niveau à la sortie Q, mais ce phénomène ne signifie pas un changement puisque le basculeur 146 est initialement rétabli. Le signal de la sortie Q du basculeur 146 reste donc à un faible niveau comme indiqué par la courbe 8f et indique que le signal antérieur est parvenu par le canal A et que le sixième bit doit être un 0, le nombre étant ainsi égal à 31 ou moins.

La description qui précède d'un appareil de codage se rapporte à un appareil ayant une tige 20, un ou plusieurs percuteurs 18 (ou 18a) disposés symétriquement (ou asymétriquement) autour du point médian de la tige 20, les transducteurs piézoélectriques 22A, 22B fixés aux extrémités 99,100 de la tige 20 et transformant en signaux électriques des ondes sonores qui se propagent dans la tige après le choc d'un percuteur 18 (ou 18a). Les signaux électriques sont séparés en un signal antérieur et un signal suivant et transmis à un ensemble logique 24 qui comprend un compteur binaire 147 commandé par une horloge astable 134. Le signal antérieur provoque le déclenchement du compteur 147, le signal de sortie de celu-ci apparaissant en code bianire sur cinq (ou six) lignes 149-1 à 149-16 (ou 149-32 dans le cas asymétrique), et le signal d'une ligne supplémentaire 150 transmet un bit d'ordre supérieur de pondération binaire 32 (nécessaire dans le cas symétrique). Le code de ces lignes est 5 transmis à une mémoire temporaire d'une commande 158 de sortie, après arrivée des signaux suivants. Le code mémorisé dans le circuit 158 de commande de sortie peut être transmis à un dispositif utilisateur 151 immédiatement ou à la demande. Les percuteurs 18 peuvent être reliés au mécanisme 14 des 10 touches du clavier 12.

Il est bien entendu que l'invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra apporter toute équivalence technique dans ses éléments constitutifs 15 sans pour autant sortir de son cadre. En particulier, les spécialistes peuvent noter que le percuteur unique représenté sur la figure 4 peut être mobile et peut prendre l'une quelconque des positions représentées sur la figure 5 (dans l'un ou l'autre mode de réalisation) et il peut être commandé afin qu'il donne le 20 signal codé voulu. De manière analogue, le signal global de «fenêtre» représenté par la courbe 8d de la figure 8 peut être remplacé par une série de courtes fenêtres recouvrant chacune l'écoulement d'un temps prédéterminé. En outre, bien que la figure 4 implique l'utilisation d'ondes longitudinales, les 25 hommes du métier peuvent noter que des ondes de torsion, transversales (ou de cisaillement), de surface, etc. peuvent être aussi utilisées, seules ou en combinaison. De plus, il apparaît qu'un seul transducteur 22, placé à une seule extrémité de la tige 20 et formant les signaux antérieur et suivant par prélèvement 30 des ondes directes et réfléchies peut être utilisé, mais l'appareil doit être alors plus élaboré et plus coûteux. En outre, bien que le bit ajouté pour la distinction entre les deux jeux de codes identiques, dans le cas de l'arrangement symétrique, ait été représenté comme le bit le plus significatif, il est évident que l'information 35 de distinction peut aussi être placée à un endroit quelconque du signal de sortie, notamment au bit le moins significatif, et elle peut même comprendre plusieurs bits le cas échéant.

C

4 feuilles dessins

Claims (22)

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1. Procédé de génération de signaux codés, chaque signal codé indiquant l'actionnement d'un dispositif mécanique correspondant parmi une pluralité de ces dispositifs mécaniques, caractérisé par le fait qu'il comprend la création d'énergie vibratoire dans un organe lors de l'actionnement d'un des dispositifs mécaniques, cette énergie vibratoire formant des fronts séparés d'ondes se propageant dans des directions divergentes; la transformation des fronts d'ondes en un premier et un second signal, séparés par un intervalle de temps; et la création d'un signal codé à partir de cet intervalle de temps.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le premier signal provoque le déclenchement d'un compteur délivrant un signal de sortie codé et que le second signal stoppe le compteur.

2

REVENDICATIONS

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la création d'énergie vibratoire dans l'organe est obtenue par l'enfoncement d'une touche.

4. Appareil pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, comprenant une pluralité de dispositifs mécaniques, chaque signal codé indiquant l'actionnement d'un desdits dispositifs mécaniques, caractérisé par le fait qu'il comprend un organe capable de transmettre de l'énergie vibratoire; des moyens induisant de l'énergie vibratoire dans cet organe en des emplacements distincts de celui-ci en réponse à l'actionnement de chacun de ces dispositifs mécaniques; cette énergie vibratoire comprenant des fronts d'ondes se déplaçant suivant des directions divergentes dans cet organe, et ces emplacements étant situés de part et d'autre du point milieu de cet organe; des moyens transducteurs séparés et situés de part et d'autre du point milieu dudit organe, délivrant des premiers et des seconds signaux électriques en réponse à l'incidence de ces fronts d'ondes sur les moyens transducteurs; et des moyens générateurs de code générant, en réponse à la distribution dans le temps de ces premiers et seconds signaux, des signaux codés discrets représentatifs chacun de l'actionnement d'un seul de ces dispositifs mécaniques.

5 gane.

5. Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit organe de transmission est allongé.

6. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que ces dispositifs mécaniques sont disposés le long de cet organe de transmission en nombre approximativement égal de chaque côté de son point milieu.

7. Appareil selon la revendication 4 ou 6, caractérisé par le fait que ces moyens d'induction sont disposés à des emplacements discrets le long de l'organe de transmission de chaque côté du point milieu de celui-ci, de telle sorte qu'un intervalle de temps spécifique entre les premiers et seconds signaux électriques soit développé en réponse à l'actionnement de chacun des dispositifs mécaniques.

8. Appareil selon l'une des revendications 4,6 ou 7, caractérisé par le fait qu'au moins deux de ces emplacements sont placés symétriquement par rapport au point milieu de l'organe de transmission.

9. Appareil selon la revendication 8, caractérisé par le fait que tous ces emplacements sont disposés par paires symétriquement par rapport au point milieu de l'organe de transmission.

10. Appareil selon l'une des revendications 4,6,7,8 ou 9, caractérisé par le fait que les moyens transducteurs sont situés à égale distance du point milieu de l'organe de transmission.

11. Appareil selon l'une des revendications 8,9 ou 10, caractérisé par le fait que les moyens transducteurs sont situés aux extrémités de cet organe de transmission, et par le fait que les moyens générateurs de code comportent des moyens sensibles à l'ordre dans lequel ces moyens transducteurs sont excités, pour délivrer des signaux codés différents en réponse à une induction d'énergie vibratoire dans cet organe en des emplacement symétriques par rapport à son point milieu.

12. Appareil selon l'une des revendications 4 à 11, caractérisé par le fait que les moyens transducteurs comportent deux transducteurs reliés à l'organe de transmission à des distances inégales des moyens induisant l'énergie vibratoire dans cet or-

13. Appareil selon la revendication 12, caractérisé par le fait que les transducteurs sont constitués d'une matière piézoélectrique.

14. Appareil selon l'une des revendications 8 à 11, caracté-

icrisé par le fait que les moyens générateurs du code comportent un discriminateur sensible à la production du premier signal sur les emplacements situés d'un côté du point milieu det conduisant à la production d'un code différent de celui délivré sur l'autre emplacement de chaque paire symétrique.

15 15. Appareil selon la revendication 14, caractérisé par le fait que le discriminateur est directement sensible à la production du premier signal par l'un des deux transducteurs.

16. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les moyens générateurs de code comprennent un circuit

2o électronique de comptage.

17. Appareil selon la revendication 16, caractérisé par le fait que le circuit électronique de comptage comprend un compteur délivrant un signal de sortie codé, une source d'horloge commandant le compteur à une fréquence prédéterminée, un dispo-

25 sitif déclenchant le comptage du compteur à ladite fréquence lors de l'apparition du premier signal et un dispositif relié au compteur captant le signal codé délivré par le compteur lors de l'apparition du second signal.

18. Appareil selon la revendication 4, caractérisé par le fait

30 que chaque dispositif mécanique comporte une touche, les signaux codés correspondant de façon univoque aux touches.

19. Appareil selon la revendication 18, caractérisé par le fait que les moyens induisant l'énergie vibratoire comportent des percuteurs, associés chacun à une touche, destinés à frapper

35 l'organe de transmission.

20. Appareil selon la revendication 19, caractérisé par le fait que chaque percuteur est un ressort en acier flexible déplaçable entre une position de repos et une position fléchie, le tout agencé de telle façon que lors de l'enfoncement d'une touche il

40 revienne dans sa position de repos en frappant l'organe de transmission.

21. Appareil selon les revendications 10 et 20, caractérisé par le fait que les percuteurs correspondant à chacune des touches sont situés chacun le long de l'organe de transmission à

45 un emplacement différent et à des distances inégales des transducteurs.

22. Appareil selon la revendication 21, caractérisé par le fait que les percuteurs sont disposés de part et d'autre point milieu de l'organe de transmission.