CH716922A2 - Montre pourvue d'un organe de commande. - Google Patents

Abstract

Une montre selon l'invention comprend un organe de commande (1) qui est apte à gérer au moins une première fonctionnalité de la montre et à commander en même temps une ou plusieurs fonctionnalités électroniques additionnelles. L'organe de commande, par exemple une couronne ou une tête de poussoir, est monté sur un élément allongé (6,2) définissant un axe central (10) et passant au travers d'une paroi de la carrure (5) de la montre. Au moins une jauge de contrainte (15) est montée autour de l'élément allongé et agencée de manière à produire un signal électrique représentatif d'une force radiale exercée par l'élément allongé sur la jauge de contrainte lorsqu'un utilisateur exerce latéralement une force sur l'organe de commande. Un processeur génère au moins une commande sur la base dudit signal électrique, par exemple pour permettre à l'utilisateur de naviguer dans un menu ou un calendrier affichés sur un écran digital.

Description

Domaine technique

[0001] L'invention est relative à une montre pourvue d'au moins une fonction gérable de manière électronique et pourvue d'un organe de commande pour contrôler cette fonction.

Arrière-plan technologique

[0002] Les montres mécaniques ou électromécaniques comprennent de manière standard une tige-couronne qui permet de régler la position des aiguilles en tournant la couronne, ainsi que de remonter le barillet dans le cas d'une montre mécanique. Dans la plupart des cas, la couronne se trouve dans une position de repos proche de la boîte de la montre, et il faut la tirer vers une position de réglage pour ajuster le temps et, le cas échéant, la date.

[0003] De plus en plus des fonctions additionnelles sont prévues, tel qu'un affichage électronique d'informations personnelles et/ou géographiques, par exemple un agenda, des données fitness et de géolocalisation. Ceci est le cas également pour les montres équipées d'un mouvement mécanique, par exemple par l'ajout d'un module électronique comprenant un écran digital agencé sur une partie du cadran.

[0004] La présence des fonctions additionnelles susmentionnées requiert généralement des moyens de commande spécifiques, qui permettent par exemple de sélectionner une fonction, de naviguer dans un menu, etc.

[0005] Des montres électroniques ont été développées avec un organe de commande de type 'joystick' ou 'trackball'. Des exemples de ces solutions sont respectivement illustrés par les documents EP 1168113 et EP 0582150. Mais on notera que ces solutions ne sont pas prévues pour une montre à remontage mécanique. Le document EP 0582150 décrit également une montre pourvue d'une tige-couronne ainsi que d'un dispositif 'trackball'. Le désavantage de cette dernière solution est que la présence de deux organes de commande séparés spatialement n'est pas toujours souhaitable d'un point de vue esthétique et/ou d'un point de vue économique étant donné que la boîte de montre est plus complexe à usiner. On remarquera aussi qu'une bonne étanchéité de la boîte de montre est plus difficile à obtenir avec les organes de commande de type 'joystick' ou 'trackball' décrits dans les documents antérieurs susmentionnés.

Résumé de l'invention

[0006] L'invention vise à fournir une montre qui ne souffre pas des inconvénients décrits ci-dessus. Ce but est atteint par la montre selon les revendications annexées.

[0007] Une montre selon l'invention comprend un organe de commande apte à gérer au moins une première fonctionnalité de la montre et à commander en même temps une ou plusieurs fonctionnalités électroniques additionnelles. L'organe de commande, par exemple une couronne rotative, est monté sur un élément allongé définissant un axe central et passant à travers la carrure de la montre. Au moins une jauge de déformation, aussi nommée jauge de contrainte, est montée à l'intérieur de la carrure et agencée de manière à produire un signal électrique qui est représentatif d'une force exercée par l'élément allongé sur la jauge de déformation lorsqu'un utilisateur manipule l'organe de commande dans au moins une direction perpendiculaire audit axe central. Un processeur génère des commandes sur base des signaux de la ou les jauges, par exemple pour permettre à l'utilisateur de naviguer dans un menu affiché sur un écran digital.

Brève description des figures

[0008] L'invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs, dans lesquels : La figure 1 représente une section verticale du mécanisme tige-couronne incorporant une fonction 'joystick' dans une montre selon une forme d'exécution de l'invention. La figure 2 représente une section horizontale du même mécanisme que la figure 1. La figure 3 représente une vue éclatée du mécanisme des figures 1 et 2. La figure 4 est une section perpendiculaire à l'axe central de la tige-couronne formant le mécanisme représenté aux figures 1 à 3. La figure 5A est une vue en perspective d'un module incorporant deux jauges de déformation et agencé à l'intérieur de la carrure de la montre. La figures 5B est une vue en perspective montrant une partie interne du module de la Figures 5A, en particulier les deux jauges de déformation.

Description détaillée d'une forme d'exécution de l'invention

[0009] L'invention s'applique aussi bien à des montres munies d'un mouvement mécanique que d'un mouvement électromécanique. Il peut même s'appliquer à une montre électronique sans aiguilles.

[0010] Dans le cas d'un mouvement mécanique, la montre est pourvue de fonctions additionnelles avec un caractère électronique. Cette montre peut comporter un écran digital qui s'étend sur une portion du cadran, prévu pour l'affichage du temps par des aiguilles, et sur lequel s'affichent diverses données, telles que la date, le temps, des messages alphanumériques ou d'autres informations qui sont accessibles par exemple en navigant dans un ou plusieurs menus. La montre comprend un mécanisme tige-couronne de remontage et de réglage des aiguilles, bien connu dans l'état de la technique. Selon cette forme d'exécution de l'invention, la couronne sert également de moyen de commande de fonctions électroniques additionnelles, grâce à un ensemble de jauges de déformation / de contrainte montées de manière à pouvoir détecter la manipulation de la couronne selon deux dimensions dans un plan perpendiculaire à l'axe de rotation de la couronne, plus précisément détecter une pression exercée latéralement par un utilisateur sur la couronne selon deux directions orthogonales entre elles et perpendiculaires à l'axe central du mécanisme tige-couronne.

[0011] Les figures 1 et 2 représentent des coupes verticale et horizontale du mécanisme tige-couronne dans une montre selon une forme d'exécution de l'invention. A la figure 3, les différents composants sont visualisés dans une vue éclatée. De manière connue, la couronne 1 est reliée à une tige de remontoir 2 par l'intermédiaire d'un raccord-tige 6 chassé sur une extrémité de la tige 2. L'ensemble de la tige 2 et du raccord-tige 6 passe à travers un tube 3 monté de manière fixe dans un trou 4 pourvu dans la paroi de la carrure 5 de la montre. Dans la montre terminée, la carrure 5 forme le support dans lequel est installé un mouvement horloger qui est réglable par le mécanisme tige-couronne. Des joints toriques 9 sont insérés entre le tube 3 et la carrure 5 et entre le tube 3 et le raccord-tige 6 pour assurer l'étanchéité du mécanisme. La couronne 1 est montée d'un côté du raccord-tige 6, de sorte que la rotation de la couronne 1 entraine le raccord-tige 6 et la tige 2 en rotation autour de l'axe de rotation 10.

[0012] L'ensemble du raccord-tige 6 et de la tige 2 représente une forme d'exécution d'un élément allongé auquel la couronne est fixée. On notera que cet ensemble peut prendre différentes formes selon le type de montre. En particulier, le raccord-tige et la tige peuvent former un seul et même élément. Dans le cas d'une montre purement digitale, on peut prévoir une couronne rotative fixée sur un élément allongé formant une tige électronique. De manière générale, l'élément allongé est un élément qui définit un axe central 10 et qui fait saillie hors de la carrure 5 de la montre.

[0013] De plus, la couronne 1 n'est qu'une forme d'exécution d'un organe de commande monté latéralement par rapport à la carrure et auquel l'invention est applicable. Un autre exemple d'un tel organe de commande est la tête (généralement non-rotative) d'un poussoir équipant un chronographe. De manière générale, l'organe de commande auquel l'invention est applicable est un organe qui est configuré pour régler au moins une première fonction, et qui est adapté selon l'invention pour régler une ou plusieurs fonctions électroniques additionnelles. L'invention sera décrite pour le cas de la couronne rotative, qui représente le cas le plus courant dans le domaine horloger mais qui ne limite pas la portée de l'invention.

[0014] Dans les figures, la couronne 1 est représentée dans une position relativement proche de la carrure 5, appelée 'position de repos'. De manière connue en soi, cette position permet par exemple à l'utilisateur d'une montre mécanique de remonter sa montre manuellement en tournant la couronne. Selon des formes d'exécution, et de manière également connue, la couronne peut être éloignée de la carrure 5, en tirant manuellement cette couronne et entraînant la tige 2 en direction axiale, pour activer des modes de réglage mécanique tel que l'ajustement de la position des aiguilles et, le cas échéant, la date. Différents systèmes existent qui règlent le positionnement axial de la couronne et l'actionnement du réglage mécanique, et l'invention est applicable en combinaison avec l'un quelconque de ces systèmes. Indépendamment du système appliqué, l'invention est relative à des fonctionnalités apportées à un organe de commande telle que la couronne 1 quand celle-ci se trouve de préférence dans la position de repos.

[0015] Comme illustré aux figures, une paire de jauges de contrainte 15 et 16 est montée à l'intérieur de la carrure 5. Les jauges sont aptes à mesurer la force radiale exercée par la tige 2 quand l'utilisateur manipule la couronne 1 dans le plan YZ du système d'axes orthogonaux XYZ, dont l'axe X est colinéaire avec l'axe de rotation 10 de la tige 2. Plus particulièrement, l'axe Z est essentiellement perpendiculaire au plan général de la carrure 5, et Y est dans ce plan général. De fait, dans le cas présent, la fonction 'joystick' est plus liée au résultat, à savoir la possibilité de diriger un curseur dans un plan ou d'activer diverses zones d'un affichage digital réparties selon les deux dimensions de cet affichage digital, car le déplacement de la couronne 1 dans un plan YZ est relativement limité et, dans une variante particulière, quasi nul. En effet, c'est la force exercée latéralement sur la couronne et qui est transmise à la tige 2 qui est détectée via la force radiale appliquée par cette tige au niveau des deux jauges de contrainte.

[0016] Pour mesurer la force radiale, les jauges 15 et 16 sont montées à la périphérie d'une bague torique 17 en matériau élastique, à des positions radiales séparées par un angle de 90° à l'axe de rotation 10. La bague 17 est montée autour d'une rondelle 18 en matériau rigide. La tige 2 passe à travers la rondelle 18. Le jeu entre la rondelle et la tige est prévu minimal, tout en permettant le coulissement de la tige 2 par rapport à la rondelle, de sorte que l'utilisateur puisse tirer la couronne 1 et la tige 2 vers une position de réglage de l'heure et de nouveau vers la position de repos. Les jauges 15 et 16 sont immobilisées par un support 19 qui est fixé à la surface interne de la paroi latérale de la carrure 5, par exemple par des vis (non représentées). Le support 19 comprend une ouverture 20 dont le diamètre correspond au diamètre de la bague torique 17 de sorte que la bague vienne se loger dans l'ouverture 20. De plus, le support 19 est pourvu de deux logements radiaux 21 et 22 positionnés à un angle de 90° à la circonférence de l'ouverture 20, et dimensionnés pour recevoir les jauges respectives 15 et 16 et les maintenir à des positions fixes par rapport à la tige 2.

[0017] Selon la forme d'exécution représentée aux figures, le support 19 comprend deux nervures 25 verticales qui viennent se loger dans une paire de rainures 26 dans la paroi interne de la carrure 5, de manière à verrouiller le support 19 dans une position fixe. Dans des formes d'exécution équivalente, d'autre moyens de verrouillage peuvent être implémentés.

[0018] Les jauges 15 et 16 sont maintenues en contact avec la bague élastique 17 avec un certain degré de précontrainte, de sorte qu'une contrainte de base soit mesurée quand la couronne 1 se trouve en position de repos et en l'absence de manipulations de l'utilisateur. Depuis cette position de repos, les forces radiales, exercées sur la tige 2 par les manipulations de la couronne dans le plan YZ, se transmettent en tant que forces radiales exercées par la rondelle 18 sur la bague 17, lesquelles s'ajoutent à ou sont déduites de la précontrainte de base, en fonction de la direction des manipulations, selon les deux axes orthogonaux Y et Z définis respectivement par les deux jauges de contrainte 16 et 15. De cette manière, les signaux générés par les jauges 15 et 16 sont représentatifs des manipulations de la couronne selon deux dimensions (Y et Z), ce qui donne à la couronne des fonctionnalités similaires à celles d'un joystick d'une console de commande pour un ordinateur.

[0019] Les jauges 15 et 16 sont connectées par des fils électriques 27 à une carte de circuit imprimé (PCB) 28, attaché à la face arrière du support 19. Un processeur (non-représenté) est à bord du PCB 28 pour traiter les signaux générés par les jauges de contrainte et pour les traduire en commandes qui vont gérer une ou plusieurs fonctionnalités électroniques de la montre, par exemple le pilotage d'un curseur sur l'écran digital de la montre. On peut implémenter des méthodes et des algorithmes bien connus du domaine de l'informatique, pour le traitement des signaux ainsi que pour la génération de commandes. Une batterie ou autre source d'énergie électrique, tel qu'une cellule photovoltaïque, est présente dans la montre pour alimenter les composants montés sur le PCB 28 et/ou d'autres composants électroniques implémentés dans la montre.

[0020] De préférence, les jauges 15 et 16 sont positionnés de façon orthogonale l'une par rapport à l'autre. Une déviation de ce positionnement orthogonal est permise, à condition que les forces exercées dans les directions Y et Z puissent être dérivées des signaux mesurés, tenant compte de la position angulaire des jauges dans un plan parallèle au plan YZ.

[0021] L'invention n'est pas limitée à des formes d'exécution pourvue de deux jauges de contrainte. Une montre selon l'invention pourrait comprendre une seule jauge agencée de manière à pouvoir mesurer une manipulation en une seule direction, par exemple seulement la jauge 15. Il est également envisageable de prévoir plus que deux jauges, par exemple sur quatre situés à quatre endroits autour de l'axe de la couronne, correspondant notamment aux angles 0, 90°, 180° et 270°.

[0022] Parmi les formes d'exécution pourvues d'au moins deux jauges de contraintes, des formes d'exécution particulières sont par exemple l'attribution de fonctionnalités spécifiques en fonction de la direction dans laquelle l'organe de commande est manipulé dans un plan perpendiculaire à l'axe central 10. Par exemple, dans le cas de la forme d'exécution représentée aux figures, la manipulation selon l'axe Z, détectée seulement par la jauge 15, pourra commander une fonction différente que la manipulation selon l'axe Y, détectée seulement par la jauge 16. Dans ce cas, le processeur est préférentiellement configuré de sorte qu'une légère déviation de la manipulation par rapport aux axes Y et Z sera négligée.

[0023] Selon une variante de réalisation, un module comprenant les jauges est agencé au moins en majeure partie dans un logement usiné dans la paroi de la carrure autour de l'ouverture pour la tige 2 et le raccord-tige 6, par exemple dans le tube 3. Dans une autre variante de réalisation, les jauges de contrainte sont agencées dans un logement interne du tube 3, par exemple du côté de l'extrémité extérieure de ce tube, les jauges détectant alors les forces radiales exercées sur elles par le raccord-tige 6 lors de la manipulation de la couronne 1 selon les deux directions Y et Z. Toutefois, la variante représentée est préférée à cette dernière variante car, dans la variante représentée, le module de mesure est situé dans la partie étanche de la boîte de montre et les connexions électriques entre ce module de mesure et d'autres unités de la montre, notamment un module d'affichage électronique, sont facilitées.

[0024] La bague 17 n'est qu'une forme d'exécution d'une interface élastique, qui pourrait prendre d'autres formes équivalentes, par exemple comportant deux pièces en matériau élastique montées entre les jauges et la rondelle 18. Ensuite, la rondelle 18, bien qu'avantageuse, n'est pas indispensable. Par contre, pour avoir une précontrainte exercée sur les jauges tout en ayant la tige 2 libre dans son mouvement axial, la rondelle en matériau dur est utile.

[0025] Selon d'autres formes d'exécution, la couronne 1 (ou tout autre organe de commande auquel l'invention est applicable) est capable de subir un déplacement axial auto-réversible à partir de la position de repos, à la manière d'un poussoir de chronographe. Ce déplacement axial est actionné par l'utilisateur qui pousse la couronne brièvement vers la carrure 5 et puis relâche la couronne, qui revient de manière automatique vers sa position initiale. Ceci est réalisable par exemple quand la couronne 1 est assemblée à la tige 2 via un mécanisme de poussoir à ressort, connu en soi. Selon les formes d'exécution pertinentes pour l'invention, la montre est munie d'un détecteur agencé pour détecter ce déplacement axial de sorte que le processeur génère en réponse une commande spécifique et différente des commandes générées par la manipulation radiale de la couronne. Les commandes générées par la poussée de la couronne peuvent être des commandes de confirmation d'une sélection parmi des options présentées par exemple dans un menu. La poussée réversible peut aussi être utilisée également pour activer ou désactiver la fonction de 'joystick' de la couronne. La durée de la poussée peut déterminer la commande. Par exemple, une durée plus longue pour l'activation ou désactivation de la fonction 'joystick' et une durée plus courte pour confirmer une sélection dès que la fonction est active.

[0026] Différents types de détecteurs de proximité sont utilisables pour détecter le rapprochement de la couronne vers la carrure. Par exemple, une paire de contacts galvaniques pourraient être prévus, qui se touchent quand la couronne est poussée, ou plus avantageusement un détecteur capacitif pourrait être implémenté. Une autre possibilité est un détecteur magnétique a réluctance variable comprenant une pièce magnétique intégrée dans la paroi de la carrure et pourvue d'un solénoïde dans lequel le courant engendré sous une tension donnée est une fonction de la distance entre la pièce magnétique et la face intérieure de la couronne qui est fabriquée au moins partiellement d'un matériau ferromagnétique.

Claims (14)

1. Une montre comprenant une boîte de montre qui inclut : - une carrure (5), - un mouvement horloger à l'intérieur de la carrure, et - un organe de commande (1) monté latéralement par rapport à la carrure ; l'organe de commande étant monté à l'extrémité extérieure d'un élément allongé (6,2) qui fait saillie hors de la carrure (5), cet élément allongé définissant un axe central (10), l'organe de commande étant configuré pour remplir au moins une première fonction de la montre via une rotation ou un déplacement axial de l'élément allongé, la montre étant pourvue d'au moins une fonction additionnelle gérable par un signal électrique ; caractérisée en ce que la montre comporte : - au moins une jauge de contrainte (15,16) montée à l'intérieur de la carrure (5) ou au moins partiellement dans cette carrure ou dans un élément externe assemblé fixement à cette carrure, cette jauge de contrainte et l'élément allongé étant agencés de manière que l'élément allongé puisse exercer une force radiale sur cette jauge de contrainte lorsqu'une force d'actionnement suffisante est exercée par un utilisateur sur l'organe de commande selon au moins une direction sensiblement perpendiculaire audit axe central, ladite jauge de contrainte étant agencée de manière à produire un signal électrique qui est fonction de ladite force radiale et ainsi de ladite force d'actionnement, et - un processeur configuré pour engendrer une commande qui gère ladite fonction additionnelle sur la base du signal électrique généré par la jauge de contrainte.

2. Une montre selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite au moins une jauge de contrainte est immobilisée par rapport à la carrure (5) et montée contre une interface élastique (17) qui est agencée entre l'élément allongé (6,2) et ladite au moins une jauge de contrainte.

3. Une montre selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite interface élastique prend la forme d'une bague torique (17) centrée sur ledit axe central.

4. Une montre selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce qu'une rondelle (18) en matériau rigide est montée autour de l'élément allongé (6,2), lequel est laissé libre en translation axiale, et entre cet élément allongé (6,2) et l'interface élastique (17), la jauge de contrainte étant montée de manière précontrainte contre l'interface élastique.

5. Une montre selon une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la montre comprend un support (19) qui immobilise ladite au moins une jauge de contrainte (15,16) par rapport à une paroi de la carrure (5) ou par rapport au mouvement horloger, le support comprenant une ouverture (20) pour le passage de l'élément allongé (6,2) et au moins un logement (21,22) pour recevoir ladite au moins une jauge de contrainte.

6. Une montre selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la montre comprend deux jauges de contrainte (15,16) montées de manière orthogonale relativement audit axe central.

7. Une montre selon la revendication 6, caractérisée en ce que des fonctions distinctes de la montre sont gérées par les manipulations de l'organe de commande selon des directions distinctes respectives, lesdites directions distinctes étant définies essentiellement par la position angulaire des jauges de contrainte.

8. Une montre selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de commande (1) est capable de subir un déplacement axial et auto-réversible par rapport à la carrure (5), la montre comportant au moins un détecteur de proximité, agencé de manière à pouvoir détecter ledit déplacement axial, et un processeur configuré pour engendrer en réponse audit déplacement axial une commande qui est différente des commandes générées par la manipulation de l'organe de commande selon ladite au moins une direction sensiblement perpendiculaire à l'axe central.

9. Une montre selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une commande générée par la détection dudit déplacement axial est l'activation ou la désactivation de la fonction de ladite au moins une jauge de contrainte.

10. Une montre selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'une commande générée par la détection dudit déplacement axial est la confirmation d'une sélection.

11. Une montre selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de commande est une couronne rotative (1) agencée de manière à entraîner l'élément allongé (6,2) en rotation autour de l'axe central (10) quand un utilisateur tourne la couronne (1) pour exécuter ladite première fonction.

12. Une montre selon la revendication 11, caractérisée en ce que l'élément allongé comporte l'assemblage d'une tige (2) et d'un raccord-tige, la couronne étant montée à l'extrémité extérieure du raccord-tige (6).

13. Une montre selon une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'organe de commande (1) est un poussoir dont ladite première fonction est d'activer une fonction d'un chronographe dont est équipé la montre.

14. Une montre selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le mouvement horloger est du type mécanique.