EP0759584A1 - Synchronisation means with time zone detector - Google Patents
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- EP0759584A1 EP0759584A1 EP96113121A EP96113121A EP0759584A1 EP 0759584 A1 EP0759584 A1 EP 0759584A1 EP 96113121 A EP96113121 A EP 96113121A EP 96113121 A EP96113121 A EP 96113121A EP 0759584 A1 EP0759584 A1 EP 0759584A1
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- H01H19/56—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch
- H01H19/58—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch having only axial contact pressure, e.g. disc switch, wafer switch
- H01H19/585—Angularly-movable actuating part carrying contacts, e.g. drum switch having only axial contact pressure, e.g. disc switch, wafer switch provided with printed circuit contacts
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- G04C3/001—Electromechanical switches for setting or display
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- G—PHYSICS
- G04—HOROLOGY
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- G04G9/0082—Visual time or date indication means by building-up characters using a combination of indicating elements and by selecting desired characters out of a number of characters or by selecting indicating elements the positions of which represents the time, i.e. combinations of G04G9/02 and G04G9/08
Definitions
- the present invention relates to a synchronization device for an electronic timepiece comprising an analog display for displaying certain time information and an electronic counter for storing some of said time information, this synchronization device being intended to synchronize the display with the counter. More specifically, the invention relates to such a device for a timepiece having combined digital and analog displays, the synchronization device being intended to synchronize these displays in the event of a change of time zones.
- patent application FR-A-2 484 101 relates to a timepiece comprising a synchronization device which comprises a wheel carrying the minute or second hand on which two conductive strips rub. Electrical contact means are provided on one face of the wheel to raise and thus periodically short-circuit the two strips.
- Patent CH-B-653 846 also describes a synchronization device for a timepiece, making it possible to synchronize, in the event of a change in the date, an analog display with an electronic counter contained in the timepiece.
- the synchronization device comprises a first annular cam which is located around the barrel of the wheel of the hours.
- a conductive strip, mounted on the planar annular part of the cam, has an inclined point which extends towards a conductive track connected to the electronic device of the timepiece.
- Three spacing pads are planted in the cam board and are distributed circularly in positions at 120 °.
- the object of the present invention is to remedy these drawbacks of the prior art by a new and inventive solution which is set out in the claims.
- the synchronization device proposed by the invention consists of a "pseudo-absolute" coordinate system, that is to say that by knowing the starting position, the position of the hand indicating the time information can be found with great precision because of a glut of information.
- the hour wheel drives a contact wheel on which is fixed a contact spring with several arms.
- the arms make contact with conductive tracks distributed in a particular arrangement on the printed circuit associated with the synchronization device and with an electronic device for processing the control signals.
- the tracks are linked periodically in different configurations, for example every twenty minutes.
- the series of combinations forming the different possible configurations is repeated periodically.
- the electronic device for developing control signals for example a microprocessor, stores the initial position corresponding to a certain configuration of the contacts, and, as the series of combinations is given, each movement of the hour wheel, for example, twenty minutes can be detected.
- the synchronization device can better detect changes in states while requiring less space for the electronic circuit connected to the device.
- the bulk, important insofar as the synchronization device is used in a timepiece, in particular a wristwatch, can remain minimal.
- FIG. 1 shows a contact wheel 1 of the synchronization device D according to the invention.
- the device D according to the invention is intended to be used in a timepiece to synchronize the digital display of a time zone with the analog display of the current time.
- a contact spring 2, in this example having four arms 4, 6, 8 and 10, is fixed to the contact wheel 1.
- the wheel 1 has a center C located on its axis of symmetry and is associated with a train of the part of watchmaking.
- the wheel 1 is arranged to be driven by the hour wheel, not shown, of the timepiece.
- the contact wheel is a twelve-hour wheel, but this wheel can also be a twenty-four hour wheel.
- the way of driving the wheel 1 by the clockwork gear can be carried out in a manner known to those skilled in the art which will not be described in detail here.
- the contact spring 2 is mounted axi-symmetrically with respect to the wheel 1 in the center C of the latter, and is shown in more detail in FIG. 2.
- the spring 2 is made of a conductive material and here comprises two pairs of arms 4, 6 and 8, 10 which extend longitudinally from the center C towards the outside, with an angle of symmetry ⁇ which is here 180 °.
- the spring 2 may include several pairs of arms taking advantage of the same geometries.
- the angle of symmetry ⁇ thus depends on the number of pairs of arms. The symmetries would then change at 120 ° for three pairs, 90 ° for four pairs, and so on.
- the spring 2 comprises a hub 2a having a central opening 3 centered on the point C allowing the mounting of the spring 2 on the contact wheel 1 in a manner also known to those skilled in the art.
- Figure 2a shows a sectional view of an arm of the spring 2 of Figure 2.
- the pairs of conductive arms 4, 6 and 8, 10 are electrically connected to each other by means of the hub 2a.
- Each arm is identical to one another.
- each arm 4, 6, 8, 10, only one being shown in FIG. 2a comprises three different parts.
- a first part, referenced by 11, forms together with the first parts of the other arms the hub 2a.
- This inner part 11, coming from the center of the spring 2 is associated with a second central part 12 which, preferably, is slightly inclined relative to the first part 11.
- a third part 13 forms the free end of the arm and is still , preferably, inclined relative to the central part 12 of the arm.
- the second part 12 and the free end 13 can be replaced by a single part having an inclination equal to the total inclination of the two parts 12 and 13.
- the free end 13 has an inclined point which s' extends to a contact track to make friction contact therewith as will be explained in more detail below.
- the two arms of the same pair have an angular offset ⁇ between them.
- the two pairs of arms of the embodiment described here are arranged symmetrically with respect to the center C.
- the angle ⁇ being in this example 40 °, but it can also be chosen different. Indeed, the conditions to be fulfilled by the arrangement of the arms, and therefore the limit values of the angle ⁇ , depend on the arrangement of the contact tracks as will also be explained in more detail below.
- the contact tracks are shown diagrammatically in FIG. 3.
- the tracks are deposited, by a method well known to those skilled in the art, on a printed circuit placed under the contact wheel 1 in FIG. 1.
- the circuit is associated with the synchronization device D according to the invention so that the latter is connected to an electronic device for developing control signals P, for example a microprocessor intended to receive electrical pulses which are generated when the arms 4, 6, 8, 10 come into contact with the contact tracks.
- the tracks form contact pads arranged circularly and defining a ring A.
- the ring A comprises several different pads, here three kinds of different pads T1 or T2 or T3 and T4 and T5, which are each separated from each other by a separating space having an angle at the center ⁇ .
- the length of a track is defined by the angle at the center ⁇ .
- We still define the sum of the length of a track and the separating space as the repetition angle ⁇ , therefore ⁇ ⁇ + ⁇ .
- FIG. 3 shows three first distinct contact areas, called detection areas referenced by T1, T2 and T3, each having a length ⁇ 1 which in this example is of the order of 50 °, therefore ⁇ 1 > ⁇ .
- the distance between each of these detection tracks is ⁇ 1 which is in this example of the order of 10 °.
- the first contact pads T1, T2, T3 are distributed regularly over the first half (180 °) of the ring A.
- the ring A further comprises on its other half, called the second half, three second and three third contact pads, referenced T4 and T5.
- the length of each of the second ranges T4 is ⁇ 2
- of each of the third ranges is ⁇ 3
- the areas T4 and T5 are spaced from each other by a distance ⁇ 2 , here of the order of 10 °.
- the second contact pads T4 are distributed regularly over the second half of the ring A. These pads T4 also function as detection pads, but they can also function as supply pads as will be explained in more detail below.
- the third contact pads T5, are also distributed regularly over the second half of the ring A.
- the third contact pads T5 are supply pads which, together with one of the contact pads T1, T2, T3 or T4, generate a pulse when the conductive arms 4, 6, 8, 10 come into frictional contact with the pads, as will be explained more in detail below.
- the third contact pads T5 are distributed alternately with respect to the contact pads T4.
- the repetition angle ⁇ must be repeated an integer m of times in the angle of symmetry ⁇ , which is here 180 °.
- m corresponds to the number of phases, or hours, in the duration of a contact, as will be explained below.
- tracks T1 to T5 relating to the arm 4, 6, 8, 10 makes it possible, in fact, to obtain an extension of the contact time between an arm and a track.
- the parameter (n-1) corresponds to the number of contact pads between two arms, that is to say in the angle ⁇ .
- condition (1) we understand that when this condition is met, the length of the electrical contact is extended to 2 ⁇ ⁇ , and for condition (2), the length of the electrical contact is extended to ( ⁇ + ⁇ ).
- the parameter has the value "3".
- ⁇ 1 must therefore fulfill condition (2), while ⁇ 2 and ⁇ 3 must fulfill condition (1).
- the operation of the synchronization device D according to the invention is as follows.
- All of the arms 4, 6, 8, 10 and the contact pads T1 to T5 form a time zone detector of the synchronization device D according to the invention.
- the change from one time zone to another is carried out by the user in a known manner, for example by pulling the stem of the timepiece comprising the device D according to the invention and then advancing the analog display , for example the hour hand.
- the analog display is set to the time chosen by the user, and the digital display of the time zone, which shows for example only the corresponding hour digit, must therefore be synchronized with the analog display modified by the synchronization device D according to the invention.
- the electronic device for developing control signals such as a microprocessor P, reads the coordinates of the position of the contact wheel 1 at the time when the stem of the timepiece is pulled to modify the analog display.
- the configuration of the generated pulse states is memorized.
- Analog and digital displays must be synchronized. By changing the analog display, the position of the contact wheel 1 is therefore modified in a corresponding manner.
- the arms 4, 6, 8, 10 will generate a series of pulses when they come into contact with the contact tracks T1 to T5. These pulses together form codes giving information corresponding to the information relating to time provided by the analog display.
- the duration of a state defines the resolution of the detection and therefore depends on the geometry of the arms and contact tracks. For example, for the geometry shown in Figures 1 and 3, the tracks will be connected in different configurations every twenty minutes, which corresponds to a movement of ten degrees. However, it is understood that for a geometry different from that shown here, a change of state can last more or less long than twenty minutes or ten degrees.
- the resolution is determined by the desired result by considering physical and electronic restrictions of the synchronization device, such as the space available, and the consumption of the electronics.
- the contact wheel 1 is a twelve-hour wheel.
- the arms, which are associated with the contact wheel 1 have a symmetrical geometry, the sequence of the changes of states generated, that is to say the different possible configurations, will be repeated every six hours (180 ° ).
- we would still like to detect a change of state of twenty minutes. For this, we need three states per hour, and eighteen states in total. This therefore requires five different contacts (2 5 32> 18).
- FIG. 4 schematically represents several combinations of the arms of the contact spring 2 with the tracks T1 to T5.
- the starting position in this example is 12 noon. We see that thus the tracks T3 and T5 are linked together ( Figure 4a). If the position of the analog display is advanced by one hour, the tracks T1, T3 and T4 will be linked ( Figure 4b). By advancing another hour, tracks T1 and T5 will be linked (figure 4c), and after another hour, tracks T1, T2 and T4 will be linked together (figure 4d).
- contact T4 is connected to an Input-Output (I / O) gate of microprocessor P. If T4 is not at voltage V dd , track T5 is not contacted. Thus, the contact T5 is used as a "pseudo-input" thanks to which we obtain the five contacts necessary to detect the 18 states.
- I / O Input-Output
- the detection resolution is increased without the need for additional tracks increasing the size of the device D according to the invention. It is understood that thus there are three different possibilities for supplying the contacts, that is to say by T4 and T5, by T5, or by T4.
- the electrical contacts can be described by hexadecimal numbers.
- the eighteen possible states are the following (always according to figure 4 and 5): state no. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 T1 + T2 + T3 1 1 1 5 5 5 4 4 4 T4 + T5 1 3 2 2 3 1 1 3 2 state no. 10 11 12 13 14 15 16 17 18 T1 + T2 + T3 6 6 6 2 2 2 3 3 3 T4 + T5 2 3 1 1 3 2 2 3 1
- the device for developing the control signals also comprises means for analyzing the states read by the microprocessor P. Of course, this analysis must react reasonably to each movement.
- FIG. 6 shows a diagram of changes of state of the analog display starting from the initial state no. "9". It is understood that the digital display does not necessarily have to change with each movement of the analog display. If, for example, state 9 is read and then stored by the microprocessor P, states 8 or 10 may just be a very small movement of the hour hand of the analog display, see Figure 6a. A single change in a state is therefore not considered to be a defined movement. The memorized state then remains the old state. In the worst case, movements of almost forty minutes or almost twenty degrees are therefore not accepted as a jump of the hour hand requiring synchronization of the digital display, see Figure 6b.
Abstract
Description
La présente invention concerne un dispositif de synchronisation pour une pièce d'horlogerie électronique comprenant un affichage analogique pour afficher certaines informations horaires et un compteur électronique pour mémoriser certaines desdites informations horaires, ce dispositif de synchronisation étant destiné à synchroniser l'affichage avec le compteur. Plus spécifiquement, l'invention concerne un tel dispositif pour une pièce d'horlogerie ayant des affichages numérique et analogique combinés, le dispositif de synchronisation étant destiné à synchroniser ces affichages en cas de changement de fuseaux horaires.The present invention relates to a synchronization device for an electronic timepiece comprising an analog display for displaying certain time information and an electronic counter for storing some of said time information, this synchronization device being intended to synchronize the display with the counter. More specifically, the invention relates to such a device for a timepiece having combined digital and analog displays, the synchronization device being intended to synchronize these displays in the event of a change of time zones.
Un tel dispositif de synchronisation a déjà été proposé. En effet, la demande de brevet FR-A-2 484 101 concerne une pièce d'horlogerie comportant un dispositif de synchronisation qui comprend une roue portant l'aiguille des minutes ou des secondes sur laquelle frottent deux lamelles conductrices. Des moyens de contact électrique sont prévus sur une face de la roue pour élever et ainsi court-circuiter périodiquement les deux lamelles.Such a synchronization device has already been proposed. Indeed, patent application FR-A-2 484 101 relates to a timepiece comprising a synchronization device which comprises a wheel carrying the minute or second hand on which two conductive strips rub. Electrical contact means are provided on one face of the wheel to raise and thus periodically short-circuit the two strips.
Toutefois, si on tourne la roue rapidement, des rebonds mécaniques peuvent se produire entravant ainsi le court-circuit. De plus, la précision de détection et la correction qui peut encore être effectuée pour compenser d'éventuels pertes d'information dues aux rebonds, sont très limitées.However, if the wheel is turned quickly, mechanical bounces can occur, thus hindering the short circuit. In addition, the detection accuracy and the correction which can still be carried out to compensate for any loss of information due to rebounds, are very limited.
Le brevet CH-B-653 846 décrit également un dispositif de synchronisation pour une pièce d'horlogerie, permettant de synchroniser, en cas d'un changement du quantième, un affichage analogique avec un compteur électronique contenu dans la pièce d'horlogerie. Ici, le dispositif de synchronisation comprend une première came de forme annulaire qui se trouve autour du canon de la roue des heures. Une lamelle conductrice, montée sur la partie annulaire plane de la came, présente une pointe inclinée qui s'étend vers une piste conductrice reliée au dispositif électronique de la pièce d'horlogerie. Trois plots d'espacement sont plantés dans la planche de la came et sont repartis circulairement dans des positions à 120°. Lorsque les plots saillants se trouvent en regard des échancrures agencées dans une deuxième came tournante située au-dessous de la première came, la première came portant les plots sera déplacée vers le bas sous l'effet d'un ressort clinquant. La lamelle conductrice est ainsi conduite vers la piste conductrice. Un tel arrangement a également comme problème qu'à cause du déplacement de la première came avec la lamelle conductrice, des rebonds mécaniques se produisent quand la deuxième came portant les échancrures tourne rapidement conduisant à une perte d'information sans possibilité de compensation ou de correction. De plus, ce système est difficilement adaptable pour détecter des changements de fuseaux horaires.Patent CH-B-653 846 also describes a synchronization device for a timepiece, making it possible to synchronize, in the event of a change in the date, an analog display with an electronic counter contained in the timepiece. Here, the synchronization device comprises a first annular cam which is located around the barrel of the wheel of the hours. A conductive strip, mounted on the planar annular part of the cam, has an inclined point which extends towards a conductive track connected to the electronic device of the timepiece. Three spacing pads are planted in the cam board and are distributed circularly in positions at 120 °. When the protruding studs are opposite the notches arranged in a second rotating cam located below the first cam, the first cam carrying the studs will be moved downward under the effect of a tinsel spring. The conductive strip is thus led to the conductive track. Such an arrangement also has the problem that, because of the displacement of the first cam with the conductive strip, mechanical rebounds occur when the second cam carrying the notches rotates rapidly, leading to a loss of information without the possibility of compensation or correction. . In addition, this system is difficult to adapt to detect changes in time zones.
La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients de l'art antérieur par une solution nouvelle et inventive qui est énoncée dans les revendications.The object of the present invention is to remedy these drawbacks of the prior art by a new and inventive solution which is set out in the claims.
Le dispositif de synchronisation proposé par l'invention consiste en un système à coordonnées "pseudo-absolues", c'est à dire, qu'en connaissant la position de départ, la position de l'aiguille indiquant l'information horaire peut être retrouvé avec une grande précision à cause d'une surabondance d'information.The synchronization device proposed by the invention consists of a "pseudo-absolute" coordinate system, that is to say that by knowing the starting position, the position of the hand indicating the time information can be found with great precision because of a glut of information.
A cet effet, la roue des heures entraîne une roue de contact sur laquelle est fixé un ressort contacts à plusieurs bras. Les bras font contact avec des pistes conductrices reparties selon une disposition particulière sur le circuit imprimé associé au dispositif de synchronisation et à un dispositif électronique d'élaboration des signaux de commande. Par la géométrie des bras, les pistes sont reliées périodiquement en différentes configurations, par exemple toutes les vingt minutes. La série des combinaisons formant les différentes configurations possibles se répète périodiquement. Le dispositif électronique d'élaboration des signaux de commande, par exemple un microprocesseur, mémorise la position initiale correspondant à une certaine configuration des contacts, et, comme la série des combinaisons est donnée, chaque mouvement de la roue des heures de, par exemple, vingt minutes peut être détecté.For this purpose, the hour wheel drives a contact wheel on which is fixed a contact spring with several arms. The arms make contact with conductive tracks distributed in a particular arrangement on the printed circuit associated with the synchronization device and with an electronic device for processing the control signals. By the geometry of the arms, the tracks are linked periodically in different configurations, for example every twenty minutes. The series of combinations forming the different possible configurations is repeated periodically. The electronic device for developing control signals, for example a microprocessor, stores the initial position corresponding to a certain configuration of the contacts, and, as the series of combinations is given, each movement of the hour wheel, for example, twenty minutes can be detected.
Grâce aux caractéristiques de l'invention, le dispositif de synchronisation peut mieux détecter les changements d'états tout en nécessitant moins de place pour le circuit électronique relié au dispositif. Ainsi, l'encombrement, important dans la mesure où le dispositif de synchronisation est utilisé dans une pièce d'horlogerie, notamment une montre-bracelet, peut rester minimal.Thanks to the characteristics of the invention, the synchronization device can better detect changes in states while requiring less space for the electronic circuit connected to the device. Thus, the bulk, important insofar as the synchronization device is used in a timepiece, in particular a wristwatch, can remain minimal.
D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante dans laquelle on décrit, à titre d'exemple uniquement, un mode de réalisation de l'objet de l'invention en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement une vue de haut d'une roue de contact comportant un ressort contacts ayant des bras conducteurs du dispositif de synchronisation selon l'invention,
- la figure 2 montre plus en détail le ressort contacts avec ses bras conducteurs de la figure 1,
- la figure 2a montre en vue de coupe schématique un bras conducteur du ressort contacts de la figure 2,
- la figure 3 représente schématiquement la disposition des pistes de contact sur un circuit imprimé disposé sous la roue de contact de la figure 1,
- la figure 4 représente schématiquement les combinaisons faites entre le ressort contacts avec les pistes de contact,
- la figure 5 représente schématiquement la série des dix-huit combinaisons des contacts possibles, et
- la figure 6 montre un diagramme de changements d'état de l'affichage analogique à partir d'un état initial.
- FIG. 1 schematically represents a top view of a contact wheel comprising a contact spring having conducting arms of the synchronization device according to the invention,
- FIG. 2 shows in more detail the spring contacts with its conductive arms of FIG. 1,
- FIG. 2a shows in schematic sectional view a conductive arm of the contact spring of FIG. 2,
- FIG. 3 schematically represents the arrangement of the contact tracks on a printed circuit placed under the contact wheel of FIG. 1,
- FIG. 4 schematically represents the combinations made between the contact spring with the contact tracks,
- FIG. 5 schematically represents the series of eighteen combinations of the possible contacts, and
- FIG. 6 shows a diagram of changes of state of the analog display from an initial state.
La figure 1 montre une roue de contact 1 du dispositif de synchronisation D selon l'invention. Le dispositif D selon l'invention est destiné à être utilisé dans une pièce d'horlogerie pour synchroniser l'affichage numérique d'un fuseau horaire avec l'affichage analogique de l'heure actuelle. Un ressort contacts 2, ayant dans cet exemple quatre bras 4, 6, 8 et 10, est fixé sur la roue de contact 1. La roue 1 à un centre C situé sur son axe de symétrie et est associée à un rouage de la pièce d'horlogerie. La roue 1 est agencée pour être entraînée par la roue des heures, non-représentée, de la pièce d'horlogerie. Dans l'exemple la roue de contact est une roue de douze heures, mais cette roue peut être une roue de vingt-quatre heures aussi. La façon d'entraîner la roue 1 par l'engrenage horloger peut être effectuée d'une manière connue de l'homme de métier qui ne sera pas décrite en détail ici.FIG. 1 shows a
Le ressort contacts 2 est monté axi-symétriquement par rapport à la roue 1 dans le centre C de cette dernière, et est représenté plus en détail à la figure 2. Le ressort 2 est réalisé en un matériau conductible et comprend ici deux paires de bras 4, 6 et 8, 10 qui s'étendent longitudinalement du centre C vers l'extérieur, avec un angle de symétrie Ω qui est ici 180°. Toutefois, le ressort 2 peut comprendre plusieurs paires de bras profitant des mêmes géométries. L'angle de symétrie Ω dépend ainsi du nombre de paires de bras. Les symétries changeraient alors à 120° pour trois paires, à 90° pour quatre paires et de suite. Le ressort 2 comprend un moyeu 2a ayant une ouverture centrale 3 centrée sur le point C permettant le montage du ressort 2 sur la roue de contact 1 d'une manière également connue de l'homme de métier.The
La figure 2a montre une vue de coupe d'un bras du ressort 2 de la figure 2. Les paires de bras conducteurs 4, 6 et 8, 10 sont reliés électriquement entre eux au moyen du moyeu 2a. Chaque bras est identique l'un à autre, Dans cet exemple, chaque bras 4, 6, 8, 10, un seul étant représenté à la figure 2a, comprend trois parties différentes. Une première partie, référencée par 11, forme ensemble avec les premières parties des autres bras le moyeu 2a. Cette partie intérieure 11, venant du centre du ressort 2, est associée à une deuxième partie centrale 12 qui, de préférence, est légèrement inclinée par rapport à la première partie 11. Une troisième partie 13 forme l'extrémité libre du bras et est encore, de préférence, inclinée par rapport à la partie centrale 12 du bras. Toutefois, on comprend que la deuxième partie 12 et l'extrémité libre 13 puissent être remplacées par une seule partie ayant une inclinaison égale à l'inclinaison totale des deux parties 12 et 13. L'extrémité libre 13 présente un point incliné qui s'étend vers une piste de contact pour rendre en contact de friction avec celle-ci comme cela sera expliqué plus en détail ci-après.Figure 2a shows a sectional view of an arm of the
Les deux bras d'une même paire présentent un décalage angulaire α entre eux. Les deux paires de bras du mode de réalisation décrit ici sont disposées symétriquement par rapport au centre C. L'angle α étant dans cet exemple 40°, mais il peut être choisi différent aussi. En effet, les conditions à remplir par la disposition des bras, et donc les valeurs limites de l'angle α, dépendent de la disposition des pistes de contacts comme cela sera également expliqué plus en détail ci-après.The two arms of the same pair have an angular offset α between them. The two pairs of arms of the embodiment described here are arranged symmetrically with respect to the center C. The angle α being in this example 40 °, but it can also be chosen different. Indeed, the conditions to be fulfilled by the arrangement of the arms, and therefore the limit values of the angle α, depend on the arrangement of the contact tracks as will also be explained in more detail below.
Les pistes de contact sont représentées schématiquement à la figure 3. Les pistes sont déposées, par une méthode bien connue de l'homme de métier, sur un circuit imprimé disposé sous la roue de contact 1 de la figure 1. Le circuit est associé au dispositif de synchronisation D selon l'invention de sorte que ce dernier est relié à un dispositif électronique d'élaboration des signaux de commande P, par exemple un microprocesseur destiné à recevoir des impulsions électriques qui sont engendrées quand les bras 4, 6, 8, 10 entrent en contact avec les pistes de contact.The contact tracks are shown diagrammatically in FIG. 3. The tracks are deposited, by a method well known to those skilled in the art, on a printed circuit placed under the
Les pistes forment des plages de contact disposées circulairement et définissant un anneau A. Comme on voit à la figure 3, l'anneau A comporte plusieurs plages différentes, ici trois sortes de plages différentes T1 ou T2 ou T3 et T4 et T5, qui sont chacune séparées l'une de l'autre d'une espace séparant ayant un angle au centre ε. La longueur d'une piste est définie par l'angle au centre φ. On définit encore la somme de la longueur d'une piste et l'espace séparant comme l'angle de répétition γ, donc
La figure 3 montre trois premières plages de contact distinctes, dites plages de détection référencées par T1, T2 et T3, ayant chacune une longueur φ1 qui est dans cet exemple de l'ordre de 50°, donc φ1 > α. La distance entre chacune de ces pistes de détection est ε1 qui est dans cet exemple de l'ordre de 10°. Les premières plages de contact T1, T2, T3 sont reparties régulièrement sur une première moitié (180°) de l'anneau A.FIG. 3 shows three first distinct contact areas, called detection areas referenced by T1, T2 and T3, each having a length φ 1 which in this example is of the order of 50 °, therefore φ 1 > α. The distance between each of these detection tracks is ε 1 which is in this example of the order of 10 °. The first contact pads T1, T2, T3 are distributed regularly over the first half (180 °) of the ring A.
L'anneau A comporte en outre sur son autre moitié, dite la deuxième moitié trois deuxièmes et trois troisièmes plages de contact, référencées T4 et T5. La longueur de chacune des deuxièmes plages T4 est φ2, et de chacune des troisièmes plages est φ3, φ2 et φ3 sont ici de l'ordre de 20°, donc
Comme les bras sont disposés symétriquement, dans cet exemple, à 180°, l'angle de répétition γ doit se répéter un nombre entier m de fois dans l'angle de symétrie Ω, qui est ici 180°. Ainsi, on obtient les conditions suivantes :
Ce paramètre m correspond au nombre de phases, ou heures, dans la durée d'un contact, comme cela sera expliqué ci-après. La figure 3 montre l'exemple avec Ω=180° et où m=3, donc où il y a trois pistes d'un même contact sur une moitié de l'anneau A, à savoir pour les premières plages il y a trois contacts T1, T2 et T3 sur la première moitié, et sur la deuxième moitié de l'anneau A il y a six contacts, pour les deuxièmes plages il y a trois contacts T4, et pour les troisièmes plages il y a trois contacts T5.As the arms are arranged symmetrically, in this example, at 180 °, the repetition angle γ must be repeated an integer m of times in the angle of symmetry Ω, which is here 180 °. Thus, the following conditions are obtained:
This parameter m corresponds to the number of phases, or hours, in the duration of a contact, as will be explained below. Figure 3 shows the example with Ω = 180 ° and where m = 3, so where there are three tracks of the same contact on one half of the ring A, i.e. for the first ranges there are three contacts T1, T2 and T3 on the first half, and on the second half of ring A there are six contacts, for the second areas there are three T4 contacts, and for the third areas there are three T5 contacts.
La disposition particulière des pistes T1 à T5 relatives au bras 4, 6, 8, 10 permet, en effet, d'obtenir un rallongement du temps de contact entre un bras et une piste. Ainsi, la résolution de la détection est améliorée. Ce rallongement dépend des angles choisis. En général on peut dire que les deux conditions suivantes sont valables:
Le paramètre (n-1) correspond au nombre de plages de contact entre deux bras, c'est-à-dire dans l'angle α. Pour la condition (1), on comprend que quand cette condition est remplie, la longueur du contact électrique est rallongée à 2·φ, et pour la condition (2), la longueur du contact électrique est rallongée à (α+φ). Ainsi, pour l'exemple donné, dans lequel 10° correspond à vingt minutes, comme cela sera expliqué plus en détail ci-après, la longueur du contact est 40+50 = 90°. Comme ceci correspond à trois heures, le paramètre m a la valeur "3". A la figure 3, on voit que φ1 > α, et que
Le fonctionnement du dispositif de synchronisation D selon l'invention est le suivant.The operation of the synchronization device D according to the invention is as follows.
L'ensemble des bras 4, 6, 8, 10 et des plages de contact T1 à T5 forment un détecteur des fuseaux horaires du dispositif de synchronisation D selon l'invention. Le changement d'un fuseau horaire à un autre est effectué par l'utilisateur d'une façon connue, par exemple en tirant la tige de la pièce d'horlogerie comprenant le dispositif D selon l'invention pour ensuite faire avancer l'affichage analogique, par exemple l'aiguille des heures. L'affichage analogique est mis à l'heure choisie par l'utilisateur, et l'affichage numérique du fuseau horaire, qui montre par exemple uniquement le chiffre de l'heure correspondant, doit donc être synchronisé avec l'affichage analogique modifié par le dispositif de synchronisation D selon l'invention.All of the
A cet effet, le dispositif électronique d'élaboration des signaux de commande, tel qu'un microprocesseur P, lit les coordonnées de la position de la roue de contact 1 au moment où la tige de la pièce d'horlogerie est tirée pour modifier l'affichage analogique. Ainsi, la configuration des états d'impulsions engendrées est mémorisée. Les affichages analogique et numérique doivent être synchronisés. En changeant l'affichage analogique, la position de la roue de contact 1 est donc modifiée d'une façon correspondante. Les bras 4, 6, 8, 10 vont engendrer une suite des impulsions quand ils entrent en contact avec les pistes de contact T1 à T5. Ces impulsions forment ensemble des codes donnant de l'information correspondant aux informations relatives au temps fournies par l'affichage analogique.To this end, the electronic device for developing control signals, such as a microprocessor P, reads the coordinates of the position of the
La durée d'un état définit la résolution de la détection et dépend donc de la géométrie des bras et des pistes de contacts. Par exemple, pour la géométrie montrée aux figures 1 et 3, les pistes seront reliées en différentes configurations toutes les vingt minutes, ce qui correspond à un mouvement de dix degrés. Toutefois, on comprend que pour une géométrie différente de celle montrée ici, un changement d'état peut durer plus ou moins longtemps que vingt minutes ou de dix degrés. La résolution est déterminée par le résultat souhaité en considérant des restrictions physiques et électroniques du dispositif de synchronisation, telle que la place disponible, et la consommation de l'électronique.The duration of a state defines the resolution of the detection and therefore depends on the geometry of the arms and contact tracks. For example, for the geometry shown in Figures 1 and 3, the tracks will be connected in different configurations every twenty minutes, which corresponds to a movement of ten degrees. However, it is understood that for a geometry different from that shown here, a change of state can last more or less long than twenty minutes or ten degrees. The resolution is determined by the desired result by considering physical and electronic restrictions of the synchronization device, such as the space available, and the consumption of the electronics.
Dans cet exemple, la roue de contact 1 est une roue de douze heures. Comme les bras, qui sont associés à la roue de contact 1, ont une géométrie symétrique, la suite des changements d'états engendrés, c'est-à-dire les différentes configurations possibles, vont se répéter toutes les six heures (180°). Dans l'exemple, on aimerait encore détecter un changement d'état de vingt minutes. Pour ceci, on a besoin de trois états par heure, et dix-huit états au total. Ceci nécessite donc cinq contacts différents (25 = 32 > 18).In this example, the
La figure 4 représente schématiquement plusieurs combinaisons des bras du ressort contacts 2 avec les pistes T1 à T5. La position de départ dans cet exemple est 12 heures (midi). On voit qu'ainsi les pistes T3 et T5 sont reliées entre eux (figure 4a). Si on avance la position de l'affichage analogique d'une heure, les pistes T1, T3 et T4 seront reliées (figure 4b). En avançant encore une heure, les pistes T1 et T5 seront reliées (figure 4c), et après encore une heure, ce sont les pistes T1, T2 et T4 qui sont reliées entre eux (figure 4d).FIG. 4 schematically represents several combinations of the arms of the
La figure 5 représente schématiquement la série des dix-huit combinaisons des contacts possibles pour l'exemple décrit ci-dessus. On voit que tous les dix degrés il y a un changement d'état. La combinaison T1=0 et T2=0 et T3=0 est considérée comme indiquant une erreur du dispositif D.FIG. 5 schematically represents the series of eighteen combinations of the possible contacts for the example described above. We see that every ten degrees there is a change of state. The combination T1 = 0 and T2 = 0 and T3 = 0 is considered to indicate an error of device D.
Pour que le microprocesseur P puisse lire les états des contacts d'entrée T1, T2, T3, ces derniers doivent être alimentés, c'est-à-dire qu'il faut une connexion entre un contact d'entrée de détection T1, T2 ou T3, et le contact d'alimentation T5. A cet effet, la piste T5 est mise à une tension d'alimentation Vdd, donc
Grâce à l'utilisation particulière du contact T4 on augmente la résolution de détection sans avoir besoin des pistes supplémentaires augmentant l'encombrement du dispositif D selon l'invention. On comprend qu'ainsi il y a trois possibilités différentes pour alimenter les contacts, c'est-à-dire par T4 et T5, par T5, ou par T4.Thanks to the particular use of the contact T4, the detection resolution is increased without the need for additional tracks increasing the size of the device D according to the invention. It is understood that thus there are three different possibilities for supplying the contacts, that is to say by T4 and T5, by T5, or by T4.
Avantageusement, les contacts électriques peuvent être décrits par des chiffres hexadécimaux. En donnant l'état T1 "haut" la valeur "4", l'état T2 "haut" la valeur "2", l'état T3 "haut" la valeur "1", l'état T4 "haut" la valeur 2, et l'état T5 "haut" la valeur "1", les dix-huit états possibles sont les suivants (toujours selon la figure 4 et 5):
Le dispositif d'élaboration des signaux de commande comporte en outre des moyens pour analyser les états lus par le microprocesseur P. Bien entendu, cette analyse doit réagir raisonnablement à chaque mouvement.The device for developing the control signals also comprises means for analyzing the states read by the microprocessor P. Of course, this analysis must react reasonably to each movement.
La figure 6 montre un diagramme de changements d'état de l'affichage analogique partant de l'état initial no. "9". On comprend que l'affichage numérique ne doive pas forcement changer avec chaque mouvement de l'affichage analogique. Si par exemple l'état 9 est lu et ensuite mémorisé par le microprocesseur P, les états 8 ou 10 peuvent juste être un très petit mouvement de l'aiguille des heures de l'affichage analogique, voir figure 6a. Un seul changement d'un état n'est donc pas considéré comme mouvement défini. L'état mémorisé reste alors le vieil état. Au pire des cas, des mouvements de presque quarante minutes ou de presque vingt degrés ne sont donc pas acceptés comme un saut de l'aiguille des heures nécessitant une synchronisation de l'affichage numérique, voir la figure 6b.FIG. 6 shows a diagram of changes of state of the analog display starting from the initial state no. "9". It is understood that the digital display does not necessarily have to change with each movement of the analog display. If, for example, state 9 is read and then stored by the microprocessor P, states 8 or 10 may just be a very small movement of the hour hand of the analog display, see Figure 6a. A single change in a state is therefore not considered to be a defined movement. The memorized state then remains the old state. In the worst case, movements of almost forty minutes or almost twenty degrees are therefore not accepted as a jump of the hour hand requiring synchronization of the digital display, see Figure 6b.
En fait, comme le changement d'une heure correspond en principe à trois changements d'états de vingt minutes, le mouvement d'un changement d'une heure qui est détecté et qui nécessite une synchronisation des affichages, correspond à un changement de deux à quatre états, dépendant de la position du départ de l'aiguille des heures. L'angle minimum qui est considéré comme saute d'une heure serait donc un peu plus de quarante minutes ou de vingt degrés. Au pire des cas, l'angle maximum comporte alors un peu moins de 100 minutes ou de 50 degrés.In fact, since the change of an hour corresponds in principle to three changes of state of twenty minutes the movement of a change of one hour which is detected and which requires synchronization of the displays, corresponds to a change from two to four states, depending on the starting position of the hour hand. The minimum angle which is considered to jump by one hour would therefore be a little more than forty minutes or twenty degrees. In the worst case, the maximum angle is then just under 100 minutes or 50 degrees.
En analogie on peut analyser un saut de deux heures de l'aiguille des heures de l'affichage analogique. En effet, un mouvement ou un saut de deux heures qui doit être détecté correspond donc à un mouvement de cinq à sept états. L'angle minimum qui est considéré comme un saut de deux heures serait donc un peu plus de quatre-vingts minutes ou de quarante degrés. L'angle maximum considéré comme un saut de deux heures comportera un peu moins de 160 minutes ou de 80 degrés.In analogy, we can analyze a jump of two hours from the hour hand of the analog display. Indeed, a movement or a jump of two hours which must be detected therefore corresponds to a movement of five to seven states. The minimum angle which is considered a jump of two hours would therefore be a little more than eighty minutes or forty degrees. The maximum angle considered a two hour jump will be just under 160 minutes or 80 degrees.
Il est à noter qu'un changement de plus de sept états ne peut plus être interprété correctement à cause d'une incertitude de la direction du mouvement. En effet, même s'il est clair qu'un tel changement correspondra à un saut de trois heures, on sait que la détection de trois heures correspond à un changement de huit à dix états. Toutefois, un changement de dix états ne peut plus être détecté, parce que la détermination de la direction dans laquelle l'aiguille des heures aura bougé n'est plus possible.It should be noted that a change of more than seven states can no longer be interpreted correctly due to an uncertainty in the direction of the movement. Indeed, even if it is clear that such a change will correspond to a jump of three hours, we know that the detection of three hours corresponds to a change of eight to ten states. However, a change of ten states can no longer be detected, because it is no longer possible to determine the direction in which the hour hand will have moved.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation particulier décrit ci-dessus, lequel est donné uniquement à titre d'exemple non-limitatif par rapport à l'objet de l'invention.Of course, the invention is not limited to the particular embodiment described above, which is given only by way of non-limiting example with respect to the subject of the invention.
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