EP0954770A1 - Watch comprising sensing and saving means in case of insufficiency of supply source - Google Patents

Watch comprising sensing and saving means in case of insufficiency of supply source

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Publication number
EP0954770A1
EP0954770A1 EP98900263A EP98900263A EP0954770A1 EP 0954770 A1 EP0954770 A1 EP 0954770A1 EP 98900263 A EP98900263 A EP 98900263A EP 98900263 A EP98900263 A EP 98900263A EP 0954770 A1 EP0954770 A1 EP 0954770A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
power source
watch
voltage
insufficiency
hands
Prior art date
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Granted
Application number
EP98900263A
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German (de)
French (fr)
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EP0954770B1 (en
Inventor
Jean-Claude Berney
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ETA Manufacture Horlogere Suisse SA
Original Assignee
NJC Innovations
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Filing date
Publication date
Application filed by NJC Innovations filed Critical NJC Innovations
Publication of EP0954770A1 publication Critical patent/EP0954770A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP0954770B1 publication Critical patent/EP0954770B1/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04C—ELECTROMECHANICAL CLOCKS OR WATCHES
    • G04C10/00—Arrangements of electric power supplies in time pieces
    • G04C10/04—Arrangements of electric power supplies in time pieces with means for indicating the condition of the power supply

Definitions

  • EOL insufficiency of the power source
  • This detection based essentially on the measurement of a minimum battery voltage, generally generates a particular behavior of the watch at the second hand, behavior likely to draw the user's attention to the fact that 'he must change his battery as soon as possible.
  • watches comprising two hands driven by at least one motor where the position of the hands is managed by the electronic circuit so as to display internal data of the circuit, for example time data. This is the case with the TWO TIMER watch by Tissot where the positions of the hour and minute hands must correspond to an internal electronic counter that can also be displayed digitally.
  • the present invention specifically aims to provide a simple and effective solution to this problem. It relates to an electronic watch comprising at least two hands driven by at least one motor, electronic means arranged so as to position said hands on the dial so as to display internal data determined by said electronic means, in particular time data, as well as 'a power source and means for detecting the insufficiency of this power source, characterized in that said electronic means are arranged so as to bring and maintain all of the needles in reference positions when said detection means deliver signals corresponding to the insufficiency of the power source.
  • Figure 1 shows by way of example and schematically the circuit of a watch according to the invention.
  • Figure 2 shows by way of example and schematically means for detecting the insufficiency of the power source and the electronic means associated with them.
  • FIG. 3 shows by way of example and schematically the different operating zones of the means of FIG. 2.
  • Figure 4 shows by way of example and schematically a circuit for putting the means of Figure 2 in correct starting conditions when the power source is restored.
  • FIG. 5 shows by way of example and schematically a safety device making it possible to block the position of the hands during a battery change.
  • FIG. 1 shows by way of example and schematically the circuit of a watch according to the invention.
  • a watch 1 comprising three hands 2, 3, and 4, mounted on concentric axes.
  • This watch includes control means in the form, among other things, of the two pushers 5 and 6.
  • the different hands 2, 3 and 4 are driven independently of each other by their own motor 7, 7 'and 7 ".
  • the invention also applies to watches where several hands are driven by the same motor as on the TWO TIMER.
  • each motor is controlled by a combination of electronic circuits, 8, 8 'and 8 ", arranged so as to position the corresponding hands on the dial so as to display internal data, 9, 9' and 9", delivered by the counting and control circuit of watch 10.
  • the counting and control circuit 10 is connected to pushers 5 and 6, and includes a time base regulated by the quartz resonator 11 adjusted by the capacitive trimmer 12.
  • the entire watch is powered by a power source which could be either a battery, a Gold Cap or an accumulator charged by a generator or a battery of solar cells.
  • a power source which could be either a battery, a Gold Cap or an accumulator charged by a generator or a battery of solar cells.
  • FIG. 1 we have represented this latter solution by the Gold Cap 13, charged through the diode 14 by a group of photo voltaic cells 15, generally arranged on the dial of the watch.
  • the counting and control circuit delivers data 9 to the combination of circuits 8 to position the needle 2.
  • This combination of circuits 8 comprises a selection circuit 16 whose output is connected to a comparator 17 also connected to the output d 'A logic circuit 18 whose state is representative of the position of the needle 2 on the dial.
  • the comparator 17 is connected to the motor control circuit 7, itself connected to the input of the logic circuit 18. There is a control loop there which tends to keep the outputs of circuits 16 and 18 equal. inequality, the comparator 17 acts on the motor control circuit 7 and on the logic circuit 18 so as to advance them step by step until the equality between the outputs of circuits 16 and 18 is restored.
  • the needle 2 displays internal data determined by the electronic means as they are delivered at the output of the selection circuit 16.
  • the needle 3 displays the data delivered at the output of the selection circuit 16 'via the comparator 17' and the logic circuit 18 '
  • the needle 4 displays the data delivered at the output of the selection circuit 16 "via the comparison circuit 17" and the logic circuit 18 ".
  • the state of the logic circuit 18 is representative of the position of the corresponding hand on the dial.
  • the logic circuit 18 must have 60 states corresponding to the 60 possible positions of the needle on the dial, and its state 0 must correspond for example to the position of the needle at 12 o'clock ( midday).
  • 12h corresponds to the reference position of the needle corresponding to the state 0 of the logic circuit 18. This is the one we will use in the description, but we can theoretically choose as reference any position of l needle corresponding to any state of logic circuit 18.
  • This setting consists of bringing the needles into their reference position, and blocking the needles and the logic circuits in this position, this until the power source returns to normal. This is precisely the object of the present invention.
  • This setting to 0 can be done very simply by blocking the output of the selection circuit 16 to 0.
  • this circuit 16 has an input 19 which switches the output to 0 whatever the state of the input 9, which brings the hand 2 to 12 o'clock and the logic circuit 18 to 0.
  • the input 19 could switch the output of the selection circuit 16 to any reference value chosen other than 0.
  • the selection circuits 16 'and 16 "have inputs 19 'and 19" allowing needles 3 and 4 to be placed at 12 o'clock. Thus needles 2, 3 and 4 can be delivered at 12 o'clock either together or separately.
  • Figure 2 shows by way of example and schematically means for detecting the insufficiency of the power source and the electronic means associated with them.
  • the selection circuit 16 is formed by 6 AND gates receiving on their first inputs the internal data to be displayed. The second entries of these 6 doors AND are connected to the output of an AND gate 20. When this output is 1, the 6 AND gates 16 are on and the internal data 9 are transmitted on their outputs and thereby to the input of comparator 17 so as to be displayed. On the other hand, when the output of the AND gate 20 is at 0, the outputs of the AND gates 16 are at 0.
  • the needle driven by the motor 7 moves until the state of the logic circuit 18 is also at 0, which corresponds to the positioning of the hand over 12 o'clock. This condition is maintained as long as the output of the AND gate 20 is at 0. If this output returns to 1, the internal data 9 will again be transmitted by the output of the AND gates 16 to the input of the comparator 17 and the needle driven by the motor 7 returns to the position of the dial corresponding to the display of this data.
  • the output of the AND gate 20 goes to 0 when one or other of its inputs goes to 0. Let us see under what conditions this happens.
  • the first input of this gate 20 is connected to the output of an OR gate 21 whose first input is connected to a voltage comparator 22 connected on the one hand to an internal voltage reference 23 and on the other hand to a network of resistors 24, 25 and 26 connected to the terminals of the power source.
  • the output of the voltage comparator 22 is at 1.
  • this voltage drops below a first level, the output of the voltage comparator 22 goes to 0.
  • the other two inputs of the OR gate 21 are connected to the contacts of the pushers 5 and 6. These inputs are normally 0 when these contacts are open, and momentarily change to 1 when the user presses them.
  • the second input of the AND gate 20 connected to the S terminal and the output of the AND gate with three inputs 26.
  • the first input is connected to a safety contact 27 whose usefulness we will explain in Figure 5.
  • the output of AND gates 26, 20 and 16 change to 0.
  • the display is set to 0 and the hands are positioned at 12 o'clock.
  • the other two inputs of AND gate 26 define conditions which can either be cumulated as is the case here, or used or in isolation.
  • the second input of the AND gate 26 is connected to the output of a voltage comparator 28, one input of which is connected to the voltage reference 23, and the other to the resistor network 24, 25 and 26. When the voltage of the power source is sufficient, the output of the voltage comparator 28 is at 1.
  • this output goes to 0, as do the outputs of the AND gates 26, 20 and 16.
  • the display is set to 0 and the hands are positioned at 12 o'clock.
  • the third input of gate 26 is connected to the inverse output of a delay line 29 formed for example by a shift register which receives from the counting circuit on its clock input pulses every 12 hours.
  • This register 29 is kept at 0 as long as the output of the voltage comparator 22 is at 1 and becomes active when it goes to 0, that is to say when the voltage of the power source operates below the first level of detection.
  • the delay set by the shift register is reached, its inverse output goes to 0, as do the outputs of AND gates 26, 20 and 16.
  • the display is set to 0 and the hands are positioned at 12 o'clock.
  • FIG 3 shows by way of example and schematically the different operating zones of the means of Figure 2.
  • our watch is powered by photovoltaic cells at a nominal voltage of 1.6 Volts, and that we have a first detection level at 1.35 volts and a second detection level at 1.15 volts.
  • the circuit consumption is 0.2 ⁇ A and that of the motors 0.6 ⁇ Coulomb per step. These motors operate correctly up to 1 volt.
  • the total consumption is 0.8 ⁇ A. In a classic watch, this consumption is constant and remains even when an insufficiency in the voltage of the power source is observed and the EOL (end of life) system is working.
  • the Gold Cap which ensures the power reserve will continue to discharge at the same rate and the watch will stop after a few hours.
  • zone 4 where the circuit can no longer perform these functions. When the voltage rises to its normal level, it will therefore be necessary to reset the watch. On the other hand, in this zone 4, the logic states of the circuits 18 representative of the position of the hands on the dial can be preserved, and it will not be necessary to carry out the phasing procedure when the voltage returns to normal. On the other hand, if the voltage continues to drop and that one passes to zone 5, one can no longer guarantee that the logic states of the circuits 18 are preserved. Of course all the hands are at 12 o'clock, but circuits 18 are most likely not to be in the corresponding state when the voltage rises.
  • FIG. 4 shows by way of example and schematically a circuit for putting the means of Figure 2 in correct starting conditions when the power source is restored.
  • the motor 7 the logic circuit 18 whose state is representative of the position on the dial of the needle driven by the motor, and the comparison circuit 17.
  • the terminal S corresponding to the output of the AND gate 26 in FIG. 2 is connected to a first input of a NOR gate 40 whose output is connected to the reset inputs of circuits 17 and 18.
  • terminal S When the voltage of the power source is correct, terminal S is at 1 and the output of gate 40 to 0. When we go to zone 2 of FIG. 3, terminal S goes to O.
  • the logic outputs representing the state of circuit 18 are connected to an OR gate 41 whose output is connected to the second input of NOR gate 40. If the state of circuit 18 is different from 0, the output of gate OR 41 is at 1 and the output of gate NOR 40 remains at 0.
  • the fact that the circuit 18 is not at 0 means that the needle has not yet reached the 12 o'clock position on which it must come s e block. As soon as it reaches this position, the state of circuit 18 goes to 0.
  • the output of gate OR 41 goes to 0 and the output of gate NOR 40 to 1.
  • Tracks 17 and 18 are then blocked at 0 of same as the whole control loop which determines the sending of pulses to the motor. You have to go back to zone 2 so that the terminal S goes back to 1 and this blocking disappears. Now what will happen if the voltage of the power source drops in zone 5, see goes to 0 for a certain period. To do this, circuits 17 and 18 must be reset to 0 when power is restored, so as to prevent these circuits from returning to any state. For this, the output of door 40 is connected by a very low current source 42 and a capacitor 43 to the positive pole of the power supply. These two elements make it possible to force the reset inputs of circuits 17 and 18 to 1 when power is applied and to set them to 0 before the normal operation of the electronic circuits is not restored. Thus the logic circuit 18 is put in the state 0 corresponding to the 12 o'clock position of the hand and it is not necessary to carry out the resetting procedure.
  • FIG. 5 shows by way of example and schematically a safety device making it possible to block the position of the hands during a battery change. Indeed, we have shown that it is possible to keep the logic circuits 18 in phase with the hands by bringing and blocking the latter at 12 o'clock. But what happens if you disconnect the battery while the voltage is still sufficient. The hands will not have time to come into the correct position and synchronization will be lost. To avoid this, one can use a safety contact like the contact 27 of figure 2, contact which must obligatorily open before being able to disconnect the battery. Thus, the circuit is informed that the power source is likely to disappear quickly, and it is given time to bring the hands to the 12 o'clock position.

Abstract

The invention concerns an electronic watch in which the position of the hands is managed by the electronic circuit for displaying data internal to the circuit, in particular time data. Said watch comprises means for sensing supply insufficiency combined for bringing and maintaining the hands on reference positions when such deficiency is detected, thus avoiding a discrepancy between the indications of the hands and the internal data which they must display when the supply source is back to normal.

Description

Demande de brevet Patent application
Montre comportant des moyens de détection et de sauvegarde en cas d'insuffisance de la source d'alimentationWatch with means of detection and backup in case of insufficient power source
Dans une bonne partie des montres électroniques actuelles, il existe des moyens de détection de l'insuffisance de la source d'alimentation appelés EOL pour "end of live" et qui indiquent que la batterie arrive en fin de vie. Cette détection, basée essentiellement sur la mesure d'une tension minimum de la batterie, engendre généralement un comportement particulier de la montre au niveau de l'aiguille de seconde, comportement susceptible d'attirer l'attention de l'utilisateur sur le fait qu'il doit changer sa batterie dans les meilleurs délais. Il existe également des montres comportant deux aiguilles entraînées par au moins un moteur où la position des aiguilles est gérée par le circuit électronique de manière à afficher des données internes du circuit, par exemple des données horaires. Ainsi en est-t-il de la montre TWO TIMER de Tissot où les positions des aiguilles d'heure et minute doivent correspondre à un compteur électronique interne pouvant également être affiché digitalement. 11 en est de même pour les affichages du chono de la montre Swatch Chrono ainsi que pour les montres STOP Swatch et Swatch Musicall où les aiguilles peuvent afficher soit l'heure et la minute, soit une heure de réveil, soit un compteur interne. Ce genre de disposition demande une parfaite synchronisation entre les compteurs électroniques internes et le mouvement des aiguilles sur le cadran. Or, dans les montres citées ci-dessus, cette synchronisation ne peut plus être assurée lorsque l'alimentation a été interrompue. Ainsi il est nécessaire, par exemple lors du changement de batterie, d'effectuer une procédure de mise en phase des aiguilles assez complexe et qui n'est pas vraiment facile pour l'utilisateur moyen. Cela n'est pas grave dans la mesure où le changement de batterie n'intervient généralement qu'après plusieurs années, et où ledit utilisateur s'adresse pour ce changement de batterie à un revendeur agréé qui effectuera lui-même l'opération. Cela serait beaucoup plus gênant dans le cadre de montres à recharge automatique de la source d'alimentation par cellules solaires ou génératrice. En effet ce type de montre a une réserve de marche beaucoup plus limitée et il serait très contraignant pour l'utilisateur de devoir effectuer cette opération de remise en phase des aiguilles chaque fois qu'il a mis sa montre de côté pendant quelques jours.In a good part of current electronic watches, there are means of detecting the insufficiency of the power source called EOL for "end of live" and which indicate that the battery is reaching the end of its life. This detection, based essentially on the measurement of a minimum battery voltage, generally generates a particular behavior of the watch at the second hand, behavior likely to draw the user's attention to the fact that 'he must change his battery as soon as possible. There are also watches comprising two hands driven by at least one motor where the position of the hands is managed by the electronic circuit so as to display internal data of the circuit, for example time data. This is the case with the TWO TIMER watch by Tissot where the positions of the hour and minute hands must correspond to an internal electronic counter that can also be displayed digitally. It is the same for the displays of the chono of the Swatch Chrono watch as well as for the STOP Swatch and Swatch Musicall watches where the hands can display either the hour and the minute, or an alarm time, or an internal counter. This kind of arrangement requires perfect synchronization between the internal electronic counters and the movement of the hands on the dial. However, in the watches cited above, this synchronization can no longer be ensured when the supply has been interrupted. Thus it is necessary, for example when changing the battery, to carry out a fairly complex procedure for phasing the hands which is not really easy for the average user. This is not serious insofar as the battery change does not generally take place until after several years, and the said user applies for this battery change to an authorized dealer who will carry out the operation himself. This would be much more troublesome in the case of watches with automatic recharging of the power source by solar cells or generator. Indeed, this type of watch has a much more limited power reserve and it would be very restricting for the user to have to carry out this resetting operation of the hands each time he put his watch aside for a few days.
La présente invention a précisément pour but d'apporter une solution simple et efficace à ce problème. Elle concerne une montre électronique comportant au moins deux aiguilles entraînées par au moins un moteur, des moyens électroniques agencés de manière à positionner lesdites aiguilles sur le cadran de façon à afficher des données internes déterminées par lesdits moyens électroniques, notamment des données horaires, ainsi qu'une source d'alimentation et des moyens de détection de l'insuffisance de cette source d'alimentation, caractérisée par le fait que lesdits moyens électroniques sont agencés de manière à amener et maintenir l'ensemble des aiguilles sur des positions de référence lorsque lesdits moyens de détection délivrent des signaux correspondant à l'insuffisance de la source d'alimentation.The present invention specifically aims to provide a simple and effective solution to this problem. It relates to an electronic watch comprising at least two hands driven by at least one motor, electronic means arranged so as to position said hands on the dial so as to display internal data determined by said electronic means, in particular time data, as well as 'a power source and means for detecting the insufficiency of this power source, characterized in that said electronic means are arranged so as to bring and maintain all of the needles in reference positions when said detection means deliver signals corresponding to the insufficiency of the power source.
La figure 1 représente à titre d'exemple et de manière schématique le circuit d'une montre selon l'invention.Figure 1 shows by way of example and schematically the circuit of a watch according to the invention.
La figure 2 représente à titre d'exemple et de manière schématique des moyens de détection de l'insuffisance de la source d'alimentation et les moyens électroniques qui leur sont associés. La figure 3 représente à titre d'exemple et de manière schématique les différentes zones de fonctionnement des moyens de la figure 2.Figure 2 shows by way of example and schematically means for detecting the insufficiency of the power source and the electronic means associated with them. FIG. 3 shows by way of example and schematically the different operating zones of the means of FIG. 2.
La figure 4 représente à titre d'exemple et de manière schématique un circuit permettant de mettre les moyens de la figure 2 dans des conditions de démarrage correctes lors du rétablissement de la source d'alimentation.Figure 4 shows by way of example and schematically a circuit for putting the means of Figure 2 in correct starting conditions when the power source is restored.
La figure 5 représente à titre d'exemple et de manière schématique un dispositif de sécurité permettant de bloquer la position des aiguilles lors d'un changement de batterie.FIG. 5 shows by way of example and schematically a safety device making it possible to block the position of the hands during a battery change.
La figure 1 représente à titre d'exemple et de manière schématique le circuit d'une montre selon l'invention. Sur cette figure est représentée une montre 1 comportant trois aiguilles 2, 3, et 4, montées sur des axes concentriques. Cette montre comporte des moyens de commande sous forme entre autre des deux poussoirs 5 et 6. Dans notre description, nous admettrons que les différentes aiguilles 2, 3 et 4 sont entraînées indépendamment les unes des autres par leur propre moteur 7, 7' et 7". mais l'invention s'applique aussi à des montres où plusieurs aiguilles sont entraînées par le même moteur comme sur la TWO TIMER. Dans la configuration de la figure 1 , chaque moteur est commandé par une combinaison de circuits électroniques, 8, 8' et 8", agencés de manière à positionner les aiguilles correspondantes sur le cadran de manière à afficher des données internes, 9, 9' et 9", délivrées par le circuit de comptage et de commande de la montre 10. A l'heure actuelle, l'ensemble des fonctions des moyens électroniques représentés sur la figure 1 peuvent être réalisées en logique séquentielle programmée au moyen d'un microprocesseur. Elles ont été représentées de manière schématique sous forme d'une combinaison de circuits pour faciliter la compréhension de l'invention. Le circuit de comptage et de commande 10 est relié aux poussoirs 5 et 6, et comporte une base de temps régulée par le résonnateur à quartz 11 ajusté par le trimmer capacitif 12. L'ensemble de la montre est alimenté par une source d'alimentation qui pourrait être soit une batterie, soit une Gold Cap ou un accumulateur chargé par une génératrice ou une batterie de cellules solaires. Sur la figure 1 nous avons représenté cette dernière solution par la Gold Cap 13, chargée à travers la diode 14 par un groupe de cellules photo voltaïques 15, généralement disposées sur le cadran de la montre. Le circuit de comptage et de commande délivre des données 9 à la combinaison de circuits 8 pour positionner l'aiguille 2. Cette combinaison de circuits 8 comporte un circuit de sélection 16 dont la sortie est branchée à un comparateur 17 relié également à la sortie d'un circuit logique 18 dont l'état est représentatif de la position de l'aiguille 2 sur le cadran. Le comparateur 17 est relié au circuit de commande du moteur 7, lui-même relié à l'entrée du circuit logique 18. On a là une boucle d'asservissement qui tend à maintenir à égalité les sorties des circuits 16 et 18. En cas d'inégalité, le comparateur 17 agit sur le circuit de commande du moteur 7 et sur le circuit logique 18 de manière à les faire progresser pas-à- pas jusqu'à ce que l'égalité entre les sorties des circuits 16 et 18 soit rétablie. Ainsi l'aiguille 2 affiche-t-elle des données internes déterminées par les moyens électroniques telles qu'elles sont délivrées à la sortie du circuit de sélection 16. De même l'aiguille 3 affiche les données délivrées à la sortie du circuit de sélection 16' par l'intermédiaire du comparateur 17' et du circuit logique 18', alors que l'aiguille 4 affiche les données délivrées à la sortie du circuit de sélection 16" par l'intermédiaire du circuit de comparaison 17" et du circuit logique 18". De tels systèmes ont déjà été décrits et fonctionnent sur les montres qui ont été citées plus haut. Pour que le système fonctionne correctement, il faut, comme nous l'avons dit, que l'état du circuit logique 18 soit représentatif de la position de l'aiguille correspondante sur le cadran. Ainsi, si cette aiguille fait 60 pas par tour, le circuit logique 18 doit avoir 60 états correspondant aux 60 positions possible de l'aiguille sur le cadran, et son état 0 doit correspondre par exemple à la position de l'aiguille sur 12h (midi). Dans cet exemple 12h correspond à la position de référence de l'aiguille correspondant à l'état 0 du circuit logique 18. C'est celle que nous utiliserons dans la description, mais on peut théoriquement choisir comme référence n'importe quelle position de l'aiguille correspondant à n'importe quel état du circuit logique 18.Figure 1 shows by way of example and schematically the circuit of a watch according to the invention. In this figure is shown a watch 1 comprising three hands 2, 3, and 4, mounted on concentric axes. This watch includes control means in the form, among other things, of the two pushers 5 and 6. In our description, we will admit that the different hands 2, 3 and 4 are driven independently of each other by their own motor 7, 7 'and 7 ". but the invention also applies to watches where several hands are driven by the same motor as on the TWO TIMER. In the configuration of FIG. 1, each motor is controlled by a combination of electronic circuits, 8, 8 'and 8 ", arranged so as to position the corresponding hands on the dial so as to display internal data, 9, 9' and 9", delivered by the counting and control circuit of watch 10. At the time At present, all of the functions of the electronic means represented in FIG. 1 can be carried out in sequential logic programmed by means of a microprocessor. They have been represented schematically in form e of a combination of circuits to facilitate understanding of the invention. The counting and control circuit 10 is connected to pushers 5 and 6, and includes a time base regulated by the quartz resonator 11 adjusted by the capacitive trimmer 12. The entire watch is powered by a power source which could be either a battery, a Gold Cap or an accumulator charged by a generator or a battery of solar cells. In FIG. 1 we have represented this latter solution by the Gold Cap 13, charged through the diode 14 by a group of photo voltaic cells 15, generally arranged on the dial of the watch. The counting and control circuit delivers data 9 to the combination of circuits 8 to position the needle 2. This combination of circuits 8 comprises a selection circuit 16 whose output is connected to a comparator 17 also connected to the output d 'A logic circuit 18 whose state is representative of the position of the needle 2 on the dial. The comparator 17 is connected to the motor control circuit 7, itself connected to the input of the logic circuit 18. There is a control loop there which tends to keep the outputs of circuits 16 and 18 equal. inequality, the comparator 17 acts on the motor control circuit 7 and on the logic circuit 18 so as to advance them step by step until the equality between the outputs of circuits 16 and 18 is restored. Thus the needle 2 displays internal data determined by the electronic means as they are delivered at the output of the selection circuit 16. Similarly the needle 3 displays the data delivered at the output of the selection circuit 16 'via the comparator 17' and the logic circuit 18 ', while the needle 4 displays the data delivered at the output of the selection circuit 16 "via the comparison circuit 17" and the logic circuit 18 ". Such systems have already been described and operate on the watches which have been mentioned above. In order for the system to function correctly, it is necessary, as we have said, that the state of the logic circuit 18 is representative of the position of the corresponding hand on the dial. Thus, if this needle takes 60 steps per revolution, the logic circuit 18 must have 60 states corresponding to the 60 possible positions of the needle on the dial, and its state 0 must correspond for example to the position of the needle at 12 o'clock ( midday). In this example 12h corresponds to the reference position of the needle corresponding to the state 0 of the logic circuit 18. This is the one we will use in the description, but we can theoretically choose as reference any position of l needle corresponding to any state of logic circuit 18.
Lorsque le circuit est alimenté normalement le moteur 7 et le circuit logique 18 évoluent de concert, et la synchronisation entre l'affichage et l'état de ce circuit 18 peut être maintenu sans problème. Il n'en est pas de même lorsque la tension d'alimentation descend en dessous d'un seuil critique, ou disparaît. Ainsi après un changement de batterie, le circuit logique 18 se met soit dans un état quelconque, soit dans l'état 0 si l'on fait un POR (power on reset). Or dans les montres connues et citées plus haut, il n'y a aucun moyen de savoir dans quelle position s'est arrêtée l'aiguille correspondante. Il y a donc le plus souvent décalage et le compteur 18 n'est plus représentatif de la position de l'aiguille sur le cadran. Il en va de même pour les circuits 18' et 18". Pour corriger cela, il est nécessaire d'effectuer une procédure de remise en phase qui consiste à amener d'abord les différentes aiguilles à 12h, puis à remettre les circuits logiques correspondant à 0. Cette procédure est relativement complexe et beaucoup d'utilisateurs ne savent pas l'utiliser. Nous ne la décrirons pas plus en détail dans la mesure où ce type de procédure est connu dans les montres que nous avons cité. Cette contrainte a peu d'importance en cas de changement de batterie, car la personne qui effectue cette opération est censée avoir les compétences nécessaires pour effectuer la procédure de remise en phase. Cest beaucoup plus critique dans le cas décrit à la figure 1. où la source d'alimentation est assurée par une Gold Cap rechargée par des cellules solaires. On sait en effet que la réserve de marche de telles montres n'est actuellement que de quelques jours, et il est impensable que l'utilisateur se rende chez un agent agréé chaque fois qu'il a mis sa montre de côté un peu trop longtemps et qu'elle s'est arrêtée. Un moyen d'éviter cette remise en phase des circuits logiques 18 et des aiguilles correspondantes à chaque fois serait de faire une mise à 0 lorsque la source d'alimentation devient insuffisante, mais est encore assez élevée pour assurer le fonctionnement des moteurs. Cette mise à 0 consiste à amener les aiguilles dans leur position de référence, et de bloquer les aiguilles et les circuits logiques dans cette position, ceci jusqu'à ce que la source d'alimentation redevienne normale. C'est précisément l'objet de la présente invention. Cette mise à 0 peut se faire très simplement en bloquant la sortie du circuit de sélection 16 à 0. Pour cela ce circuit 16 comporte une entrée 19 qui commute la sortie sur 0 quelle que soit l'état de l'entrée 9, ce qui amène l'aiguille 2 à 12h et le circuit logique 18 à 0. Bien sûr l'entrée 19 pourrait commuter la sortie du circuit de sélection 16 sur n'importe quelle valeur de référence choisie autre que 0. Les circuits de sélection 16' et 16" comportent des entrées 19' et 19" permettant de mettre à 12h les aiguilles 3 et 4. Ainsi les aiguilles 2, 3 et 4 peuvent être remises à 12h soit ensemble, soit séparément.When the circuit is supplied normally the motor 7 and the logic circuit 18 evolve in concert, and the synchronization between the display and the state of this circuit 18 can be maintained without problem. It is not the same when the supply voltage drops below a critical threshold, or disappears. Thus after a battery change, the logic circuit 18 is put either in any state, or in state 0 if one makes a POR (power on reset). However, in the watches known and cited above, there is no way of knowing in which position the corresponding hand has stopped. There is therefore most often a shift and the counter 18 is no longer representative of the position of the hand on the dial. The same goes for the 18 'and 18 "circuits. To correct this, it is necessary to carry out a reshaping procedure which consists in bringing the different hands to 12 o'clock first, then resetting the corresponding logic circuits to 0. This procedure is relatively complex and many users do not know how to use it. We will not describe it in more detail since this type of procedure is known in the watches that we have cited. of importance in the event of a battery change, since the person carrying out this operation is supposed to have the necessary skills to carry out the re-phasing procedure. where the power source is provided by a Gold Cap recharged by solar cells. We know that the power reserve of such watches is currently only a few days, and it is unthinkable that the user should go to an authorized agent each time he has put his watch aside a little too long. and that it stopped. One way to avoid this rephasing of the logic circuits 18 and of the corresponding needles each time would be to make a reset to 0 when the power source becomes insufficient, but is still high enough to ensure the operation of the motors. This setting consists of bringing the needles into their reference position, and blocking the needles and the logic circuits in this position, this until the power source returns to normal. This is precisely the object of the present invention. This setting to 0 can be done very simply by blocking the output of the selection circuit 16 to 0. For this this circuit 16 has an input 19 which switches the output to 0 whatever the state of the input 9, which brings the hand 2 to 12 o'clock and the logic circuit 18 to 0. Of course the input 19 could switch the output of the selection circuit 16 to any reference value chosen other than 0. The selection circuits 16 'and 16 "have inputs 19 'and 19" allowing needles 3 and 4 to be placed at 12 o'clock. Thus needles 2, 3 and 4 can be delivered at 12 o'clock either together or separately.
La figure 2 représente à titre d'exemple et de manière schématique des moyens de détection de l'insuffisance de la source d'alimentation et les moyens électroniques qui leur sont associés. Sur cette figure on retrouve le comparateur 17 et le circuit logique 18 qui agissent sur le moteur 7 de manière à gérer la position de l'aiguille correspondante sur le cadran. Le circuit de sélection 16 est formé de 6 portes AND recevant sur leurs premières entrées les données internes à afficher. Les deuxièmes entrées de ces 6 portes AND sont reliées à la sortie d'une porte AND 20. Quand cette sortie est à 1, les 6 portes AND 16 sont passantes et les données internes 9 sont transmises sur leurs sorties et par là à l'entrée du comparateur 17 de manière à être affichées. Par contre, quand la sortie de la porte AND 20 est à 0, les sorties des portes AND 16 sont à 0. L'aiguille entraînée par le moteur 7 se déplace jusqu'à ce que l'état du circuit logique 18 soit également à 0, ce qui correspond au positionnement de l'aiguille sur 12h. Cette condition est maintenue tant que la sortie de la porte AND 20 est à 0. Si cette sortie repasse à 1, les données internes 9 seront à nouveau transmises par la sortie des portes AND 16 à l'entrée du comparateur 17 et l'aiguille entraînée par le moteur 7 revient sur la position du cadran correspondant à l'affichage de ces données.Figure 2 shows by way of example and schematically means for detecting the insufficiency of the power source and the electronic means associated with them. In this figure we find the comparator 17 and the logic circuit 18 which act on the motor 7 so as to manage the position of the corresponding needle on the dial. The selection circuit 16 is formed by 6 AND gates receiving on their first inputs the internal data to be displayed. The second entries of these 6 doors AND are connected to the output of an AND gate 20. When this output is 1, the 6 AND gates 16 are on and the internal data 9 are transmitted on their outputs and thereby to the input of comparator 17 so as to be displayed. On the other hand, when the output of the AND gate 20 is at 0, the outputs of the AND gates 16 are at 0. The needle driven by the motor 7 moves until the state of the logic circuit 18 is also at 0, which corresponds to the positioning of the hand over 12 o'clock. This condition is maintained as long as the output of the AND gate 20 is at 0. If this output returns to 1, the internal data 9 will again be transmitted by the output of the AND gates 16 to the input of the comparator 17 and the needle driven by the motor 7 returns to the position of the dial corresponding to the display of this data.
La sortie de la porte AND 20 passe à 0 quand l'une ou l'autre de ses entrées passe à 0. Noyons dans quelles conditions cela arrive. La première entrée de cette porte 20 est reliée à la sortie d'une porte OR 21 dont la première entrée est reliée à un comparateur de tension 22 relié d'une part à une référence de tension interne 23 et d'autre part à un réseau de résistances 24, 25 et 26 branché aux bornes de la source d'alimentation. Lorsque la tension de la source d'alimentation est correcte la sortie du comparateur de tension 22 est à 1. Lorsque cette tension descend au-dessous d'un premier niveau, la sortie du comparateur de tension 22 passe à 0. Les deux autres entrées de la porte OR 21 sont reliées aux contacts des poussoirs 5 et 6. Ces entrées sont normalement à 0 quand ces contacts sont ouverts, et passent momentanément à 1 lorsque l'utilisateur les presse.The output of the AND gate 20 goes to 0 when one or other of its inputs goes to 0. Let us see under what conditions this happens. The first input of this gate 20 is connected to the output of an OR gate 21 whose first input is connected to a voltage comparator 22 connected on the one hand to an internal voltage reference 23 and on the other hand to a network of resistors 24, 25 and 26 connected to the terminals of the power source. When the voltage of the power source is correct, the output of the voltage comparator 22 is at 1. When this voltage drops below a first level, the output of the voltage comparator 22 goes to 0. The other two inputs of the OR gate 21 are connected to the contacts of the pushers 5 and 6. These inputs are normally 0 when these contacts are open, and momentarily change to 1 when the user presses them.
Admettons que la deuxième entrée de la porte AΝD 20 soit à 1 et les contacts 5 et 6 soient ouverts. Lorsque la source d'alimentation a une tension suffisante, la sortie du comparateur de tension 22 est à 1 de même que la sortie de la porte OR 21 et la sortie de la porte AND 20. L'aiguille entraînée par le moteur 7 affiche les données 9. Lorsque la tension de la source d'alimentation passe au-dessous d'un premier niveau, la sortie du comparateur de tension 22 passe à 0, de même que les sorties des portes 21, 20 et 16, et l'aiguille entraînée par le moteur 7 vient se positionner sur 12h et s'y maintenir. Il suffit toutefois que l'utilisateur presse sur l'un des poussoirs 5 ou 6 pour que la sortie des portes 21 et 20 repasse à 1 et que l'affichage corrrect des données 9 soit rétabli. On a là une situation intermédiaire dans laquelle on amène les aiguilles à 0, ce qui permet d'attirer l'attention de l'utilisateur sur le fait que la source d'alimentation devient insuffisante, tout en lui permettant de rétablir momentanément l'affichage correct de sa montre par pression sur l'un des poussoirs. Dans le cas particulier ou l'une des aiguilles, par exemple l'aiguille 4, est utilisée pour indiquer la seconde, on peut se contenter dans cette situation intermédiaire de donner un mouvement particulier à cette aiguille de seconde, ou de n'amener que cette aiguille de seconde à 0. Dans le cas décrit, nous admettrons toutefois que les trois aiguilles sont remises à 0.Let us assume that the second input of door AΝD 20 is at 1 and the contacts 5 and 6 are open. When the power source has sufficient voltage, the output of the voltage comparator 22 is at 1 as is the output from OR gate 21 and output from AND gate 20. The needle driven by motor 7 displays the data 9. When the voltage of the power source drops below a first level, the output of the voltage comparator 22 goes to 0, as do the outputs of doors 21, 20 and 16, and the needle driven by motor 7 comes to position on 12 o'clock and remains there. However, it suffices for the user to press on one of the pushers 5 or 6 so that the output of doors 21 and 20 returns to 1 and that the correct display of data 9 is restored. This is an intermediate situation in which the needles are brought to 0, which makes it possible to draw the user's attention to the fact that the power source becomes insufficient, while allowing him to temporarily restore the display. correct watch by pressing one of the pushers. In the particular case where one of the hands, for example the needle 4, is used to indicate the second, one can be satisfied in this intermediate situation to give a particular movement to this second hand, or to bring only this second hand at 0. In the case described, we will however admit that the three hands are reset to 0.
Voyons maintenant ce qui se passe sur la deuxième entrée de la porte AND 20 reliée à la borne S et à la sortie de la porte AND à trois entrées 26. La première entrée est reliée à un contact de sécurité 27 dont nous expliquerons l'utilité à la figure 5. Lorsque ce contact est ouvert, la sortie des portes AND 26, 20 et 16 passent à 0. L'affichage est mis à 0 et les aiguilles viennent se positionner sur 12h. Les deux autres entrées de la porte AND 26 définissent des conditions qui peuvent être soit cumulées comme c'est le cas ici, soit utilisées soit isolément. La deuxième entrée de la porte AND 26 est reliée à la sortie d'un comparateur de tension 28 dont une entrée est reliée à la référence de tension 23, et l'autre au réseau de résistances 24, 25 et 26. Lorsque la tension de la source d'alimentation est suffisante, la sortie du comparateur de tension 28 est à 1. Lorsque cette tension passe au-dessous d'un deuxième niveau, cette sortie passe à 0, de même que les sorties des portes AND 26, 20 et 16. L'affichage est mis à 0 et les aiguilles viennent se positionner à 12h. Enfin la troisième entrée de la porte 26 est reliée à la sortie inverse d'une ligne de retard 29 formée par exemple par un registre à décalage qui reçoit du circuit de comptage sur son entrée horloge des impulsions toutes les 12h. Ce registre 29 est maintenu à 0 tant que la sortie du comparateur de tension 22 est à 1 et devient actif lorsqu'elle passe à 0, c'est à dire lorsque la tension de la source d'alimentation opasse en dessous du premier niveau de détection. Lorsque le délai fixé par le registre à décalage est atteind, sa sortie inverse passe à 0, de même que les sorties des portes AND 26, 20 et 16. L'affichage est mis à 0 et les aiguilles viennent se positionner à 12h. Notons que les conditions qui déterminent le passage à 0 de la sortie de la porte AND 26, qui provoque la mise à 0 de l'affichage et le maintien des aiguilles sur 12h, ne peuvent en aucun cas être annulées en pressant les poussoirs 5, ou 6 comme c'est le cas lorsque l'on se trouve dans la situation intermédiaire. Si sa montre est alimentée par une batterie, l'utilisateur est obligé de la faire changer. Dans ce cas le comportement de sa montre pendant la situation intermédiaire devrait avoir attiré son attention et lui avoir permis de changer sa batterie avant que sa montre ne soit complètement bloquée. Si sa montre comporte un système de recharge par cellules solaires ou par génératrice, il doit soit l'exposer à la lumière, soit lui imprimer des mouvements de rotation suffisants. Dans ces deux derniers cas, le passage par la situation intermédiaire n'est pas indispensable dans la mesure où l'utilisateur peut rétablir lui-même une situation normale sans aller chez un agent. Notons que le circuit électronique de la montre continue de fonctionner à une tension beaucoup plus basse que les moteurs. Ainsi on peut retrouver l'affichage correct de la montre, même si celui-ci a été complètement bloqué, ce que nous développeront à la figure 3.Now let's see what happens on the second input of the AND gate 20 connected to the S terminal and the output of the AND gate with three inputs 26. The first input is connected to a safety contact 27 whose usefulness we will explain in Figure 5. When this contact is open, the output of AND gates 26, 20 and 16 change to 0. The display is set to 0 and the hands are positioned at 12 o'clock. The other two inputs of AND gate 26 define conditions which can either be cumulated as is the case here, or used or in isolation. The second input of the AND gate 26 is connected to the output of a voltage comparator 28, one input of which is connected to the voltage reference 23, and the other to the resistor network 24, 25 and 26. When the voltage of the power source is sufficient, the output of the voltage comparator 28 is at 1. When this voltage drops below a second level, this output goes to 0, as do the outputs of the AND gates 26, 20 and 16. The display is set to 0 and the hands are positioned at 12 o'clock. Finally the third input of gate 26 is connected to the inverse output of a delay line 29 formed for example by a shift register which receives from the counting circuit on its clock input pulses every 12 hours. This register 29 is kept at 0 as long as the output of the voltage comparator 22 is at 1 and becomes active when it goes to 0, that is to say when the voltage of the power source operates below the first level of detection. When the delay set by the shift register is reached, its inverse output goes to 0, as do the outputs of AND gates 26, 20 and 16. The display is set to 0 and the hands are positioned at 12 o'clock. Note that the conditions which determine the passage to 0 of the output of the AND gate 26, which causes the display to be set to 0 and the needles to be kept at 12 o'clock, can in no case be canceled by pressing the push-buttons 5, or 6 as is the case when one is in the intermediate situation. If his watch is powered by a battery, the user is obliged to have it changed. In this case the behavior of his watch during the intermediate situation should have caught his attention and allowed him to change his battery before his watch was completely blocked. If his watch has a recharging system using solar cells or a generator, he must either expose it to light or print it with sufficient rotational movements. In the latter two cases, passing through the intermediate situation is not essential insofar as the user can restore a normal situation himself without going to an agent. Note that the electronic circuit of the watch continues to operate at a much lower voltage than engines. So we can find the correct display of the watch, even if it was completely blocked, which we will develop in Figure 3.
La figure 3 représente à titre d'exemple et de manière schématique les différentes zones de fonctionnement des moyens de la figure 2. Admettons que notre montre est alimentée par des cellules photovoltaïques à une tension nominale de 1,6 Volts, et que nous ayons un premier niveau de détection à 1,35 volts et un deuxième niveau de détection à 1,15 volts. Par ailleurs la consommation du circuit est de 0,2 μA et celle des moteurs de 0,6 μCoulomb par pas. Ces moteurs fonctionnent correctement jusqu'à 1 volt. Pour une montre qui bat la seconde, la consommation totale est de 0,8 μA. Dans une montre classique, cette consommation est constante et demeure même quand une insuffisance de la tension de la source d'alimentation est constatée et que le système EOL (end of life) fonctionne. Ainsi la Gold Cap qui assure la réserve de marche va continuer à se décharger au même rythme et la montre va s'arrêter au bout de quelques heures.Figure 3 shows by way of example and schematically the different operating zones of the means of Figure 2. Let us assume that our watch is powered by photovoltaic cells at a nominal voltage of 1.6 Volts, and that we have a first detection level at 1.35 volts and a second detection level at 1.15 volts. In addition, the circuit consumption is 0.2 μA and that of the motors 0.6 μCoulomb per step. These motors operate correctly up to 1 volt. For a watch that beats the second, the total consumption is 0.8 μA. In a classic watch, this consumption is constant and remains even when an insufficiency in the voltage of the power source is observed and the EOL (end of life) system is working. Thus the Gold Cap which ensures the power reserve will continue to discharge at the same rate and the watch will stop after a few hours.
Dans notre cas, on voit qu'il y a une première zone 1 où le fonctionnement normal de la montre est assuré. Puis, entre les niveaux de détection 1 et 2, on a une zone 2 où au moins l'aiguille de seconde, voir l'ensemble des aiguilles, sont bloquées à 12h. Bien que l'utilisateur puisse rétablir l'affichage normal sur demande, la consommation moyenne des moteurs devient très faible, et la consommation de l'ensemble de la montre est ramenée à 0,25 μA, soit une réduction de plus de 3 fois. Cela signifie non seulement que la décharge de la Gold Cap va être ralentie du même facteur, mais qu'il suffit d'un éclairage 3 fois plus faible des cellules photovoltaïques pour stabiliser la tension et maintenir la montre dans cet état. Quand on passe en dessous du deuxième niveau de détection, on passe en zone 3 et toutes les aiguilles sont bloquées à 12h. Il ne reste que la consommation du circuit de 0,2 μA. Dans cette zone, le fonctionnement des moteurs ne pourrait plus être assuré et une montre classique perdrait définitivement l'heure. Dans notre cas les aiguilles sont bloquées dans des positions connues et la consommation est réduite au maximum, mais le circuit électronique continue d'assurer ses différentes fonctions, particulièrement ses fonctions horaires. Il est connu que les circuits CMOS basse tension actuels peuvent couramment fonctionner jusqu'à 0.8 volts. NEC a même annoncé des circuits fonctionnant à 0,4 volts. Ainsi, si la tension de la source d'alimentation remonte de la zone 3 dans les zones supérieures, l'affichage correct des fonctions par les aiguilles est automatiquement rétabli. En zone 3 comme en zone 2, il suffit d'un très faible éclairage des cellules photovoltaïques pour stabiliser la tension et conserver un fonctionnement correct des fonctions du circuit. Si toutefois la tension continue de baisser, on entre en zone 4 où le circuit ne peut plus assurer ces fonctions. Quand la tension remonte à son niveau normal, il sera donc nécessaire de remettre la montre à l'heure. Par contre, dans cette zone 4, les états logiques des circuits 18 représentatifs de la position des aiguilles sur le cadran peuvent être conservés, et il ne sera pas nécessaire d'effectuer la procédure de mise en phase lorsque la tension redevient normale. Par contre si la tension continue de descendre et que l'on passe en zone 5, on ne peut plus garantir que les états logiques des circuits 18 soient conservés. Bien sûr toutes les aiguilles sont à 12h, mais les circuits 18 risquent fort de ne pas se trouver dans l'état correspondant lorsque la tension remonte. Il est donc nécessaire d'introduire une procédure de POR (power on reset), c'est à dire une procédure de mise à 0 de ces circuits logiques 18 lorsque la tension remonte, procédure dans laquelle il faut tenir compte que cette tension peut remonter très lentement. C'est ce que nous allons voir à la figure suivante. La figure 4 représente à titre d'exemple et de manière schématique un circuit permettant de mettre les moyens de la figure 2 dans des conditions de démarrage correctes lors du rétablissement de la source d'alimentation. On retrouve sur cette figure le moteur 7, le circuit logique 18 dont l'état est représentatif de la position sur le cadran de l'aiguille entraînée par le moteur, et le circuit de comparaison 17. La borne S correspondant à la sortie de la porte AND 26 de la figure 2 est reliée à une première entrée d'une porte NOR 40 dont la sortie est reliée aux entrées reset des circuits 17 et 18. Quand la tension de la source d'alimentation est correcte, la borne S est à 1 et la sortie de la porte 40 à 0. Quand on passe en zone 2 de la figure 3, la borne S passe à O. Les sorties logiques représentant l'état du circuit 18 sont reliées à une porte OR 41 dont la sortie est branchée à la deuxième entrée de la porte NOR 40. Si l'état du circuit 18 est différent de 0, la sortie de la porte OR 41 est à 1 et la sortie de la porte NOR 40 reste à 0. Le fait que le circuit 18 ne soit pas à 0 signifie que l'aiguille n'a pas encore atteind la position 12 h sur laquelle elle doit venir se bloquer. Dès qu'elle atteind cette position, l'état du circuit 18 passe à 0. La sortie de la porte OR 41 passe à 0 et la sortie de la porte NOR 40 à 1. Les circuits 17 et 18 sont alors bloqués à 0 de même que toute la boucle d'asservissement qui détermine l'envoi d'impulsions au moteur. Il faut repasser en zone 2 pour que que la borne S repasse à 1 et que ce bloquage disparaisse. Maintenant que va-t-il se passer si la tension de la source d'alimentation descend en zone 5, voir passe à 0 pendant une certaine période. Pour cela il faut remettre à 0 les circuits 17 et 18 à la remise sous tension, de manière à éviter que ces circuits ne se remettent dans un état quelconque. Pour cela la sortie de la porte 40 est reliée par une source de courant de très faible intensité 42 et une capacité 43 au pôle positif de l'alimentation. Ces deux éléments permettent de forcer les entrées reset des circuits 17 et 18 à 1 lors de la mise sous tension et de les mettre à 0 avant que le fonctionnement normal des circuits électroniques ne soit rétabli. Ainsi le circuit logique 18 est mis dans l'état 0 correspondant à la position 12h de l'aiguille et il n'est pas nécessaire d'effectuer la procédure de remise en phase.In our case, we see that there is a first zone 1 where the normal functioning of the watch is ensured. Then, between detection levels 1 and 2, there is a zone 2 where at least the second hand, see all the hands, are blocked at 12 o'clock. Although the user can restore the normal display on demand, the average consumption of the motors becomes very low, and the consumption of the entire watch is reduced to 0.25 μA, a reduction of more than 3 times. This not only means that the discharge of the Gold Cap will be slowed down by the same factor, but that 3 times dim lighting of the photovoltaic cells is enough to stabilize the voltage and keep the watch in this state. When you go below the second detection level, you go to zone 3 and all the needles are blocked at 12 noon. Only 0.2 μA of circuit consumption remains. In this zone, the functioning of the engines could no longer be ensured and a classic watch would definitely lose the hour. In our case the hands are locked in known positions and consumption is reduced to a minimum, but the electronic circuit continues to perform its various functions, particularly its time functions. It is known that current low voltage CMOS circuits can commonly operate up to 0.8 volts. NEC even announced circuits operating at 0.4 volts. Thus, if the voltage of the power source rises from zone 3 in the upper zones, the correct display of the functions by the hands is automatically restored. In zone 3 as in zone 2, very little light from the photovoltaic cells is sufficient to stabilize the voltage and maintain correct operation of the circuit functions. If, however, the voltage continues to drop, you enter zone 4 where the circuit can no longer perform these functions. When the voltage rises to its normal level, it will therefore be necessary to reset the watch. On the other hand, in this zone 4, the logic states of the circuits 18 representative of the position of the hands on the dial can be preserved, and it will not be necessary to carry out the phasing procedure when the voltage returns to normal. On the other hand, if the voltage continues to drop and that one passes to zone 5, one can no longer guarantee that the logic states of the circuits 18 are preserved. Of course all the hands are at 12 o'clock, but circuits 18 are most likely not to be in the corresponding state when the voltage rises. It is therefore necessary to introduce a POR (power on reset) procedure, that is to say a procedure for resetting these logic circuits 18 to 0 when the voltage rises, procedure in which it must be taken into account that this voltage can rise very slowly. This is what we will see in the following figure. Figure 4 shows by way of example and schematically a circuit for putting the means of Figure 2 in correct starting conditions when the power source is restored. We find in this figure the motor 7, the logic circuit 18 whose state is representative of the position on the dial of the needle driven by the motor, and the comparison circuit 17. The terminal S corresponding to the output of the AND gate 26 in FIG. 2 is connected to a first input of a NOR gate 40 whose output is connected to the reset inputs of circuits 17 and 18. When the voltage of the power source is correct, terminal S is at 1 and the output of gate 40 to 0. When we go to zone 2 of FIG. 3, terminal S goes to O. The logic outputs representing the state of circuit 18 are connected to an OR gate 41 whose output is connected to the second input of NOR gate 40. If the state of circuit 18 is different from 0, the output of gate OR 41 is at 1 and the output of gate NOR 40 remains at 0. The fact that the circuit 18 is not at 0 means that the needle has not yet reached the 12 o'clock position on which it must come s e block. As soon as it reaches this position, the state of circuit 18 goes to 0. The output of gate OR 41 goes to 0 and the output of gate NOR 40 to 1. Tracks 17 and 18 are then blocked at 0 of same as the whole control loop which determines the sending of pulses to the motor. You have to go back to zone 2 so that the terminal S goes back to 1 and this blocking disappears. Now what will happen if the voltage of the power source drops in zone 5, see goes to 0 for a certain period. To do this, circuits 17 and 18 must be reset to 0 when power is restored, so as to prevent these circuits from returning to any state. For this, the output of door 40 is connected by a very low current source 42 and a capacitor 43 to the positive pole of the power supply. These two elements make it possible to force the reset inputs of circuits 17 and 18 to 1 when power is applied and to set them to 0 before the normal operation of the electronic circuits is not restored. Thus the logic circuit 18 is put in the state 0 corresponding to the 12 o'clock position of the hand and it is not necessary to carry out the resetting procedure.
La figure 5 représente à titre d'exemple et de manière schématique un dispositif de sécurité permettant de bloquer la position des aiguilles lors d'un changement de batterie. En effet nous avons montré qu'il était possible de maintenir en phase les circuits logiques 18 avec les aiguilles en amenant et en bloquant ces dernières à 12h. Mais que se passe-t-il si on déconnecte la batterie alors que la tension est toujours suffisante. Les aiguilles n'auront pas le temps de venir dans la position correcte et la synchronisation sera perdue. Pour éviter cela, on peut utiliser un contact de sécurité comme le contact 27 de la figure 2, contact qu'il faut obligatoirement ouvrir avant de pouvoir déconnecter la batterie. Ainsi on indique au circuit que la source d'alimentation est susceptible de disparaître rapidement, et on lui laisse le temps d'amener les aiguilles en position 12h. Sur la figure 5 on trouve la batterie 50 connectée au circuit imprimé 51 par un ressort de contact 52 fixé au moyen d'une vis 53 qui est vissée dans un caisson isolé 54. La vis 53 est recouverte par un deuxième ressort de contact 55 fixé par la vis 56. Le ressort de contact 55 est agencé de manière à établir une liaison électrique entre le pôle + de la batterie et une zone de contact du circuit imprimé 51 se trouvant sous la tête de la vis 56, par l'intermédiaire du ressort de contact 52 et la tête de la vis 53. On voit aisément que si l'on veut déconnecter la batterie, il faut préalablement dévisser la vis 56 et retirer le ressort 55. Ce faisant on interrompt la liaison entre la zone de contact du circuit et le pôle plus de l'alimentation. Cette combinaison fait office de contact de sécurité comme décrit à la figure 2. Lorsque l'on met la batterie en place, les aiguilles restent bloquées à 12h jusqu'à ce que ressort de contact 55 ait été mis en place. Lorsque on enlève la batterie, il faut d'abord enlever le contact 55, ce qui laisse le temps aux aiguilles de venir se positionner à 12h, avant de pouvoir déconnecter la batterie.FIG. 5 shows by way of example and schematically a safety device making it possible to block the position of the hands during a battery change. Indeed, we have shown that it is possible to keep the logic circuits 18 in phase with the hands by bringing and blocking the latter at 12 o'clock. But what happens if you disconnect the battery while the voltage is still sufficient. The hands will not have time to come into the correct position and synchronization will be lost. To avoid this, one can use a safety contact like the contact 27 of figure 2, contact which must obligatorily open before being able to disconnect the battery. Thus, the circuit is informed that the power source is likely to disappear quickly, and it is given time to bring the hands to the 12 o'clock position. In Figure 5 we find the battery 50 connected to the printed circuit 51 by a contact spring 52 fixed by means of a screw 53 which is screwed in an insulated box 54. The screw 53 is covered by a second contact spring 55 fixed by screw 56. The contact spring 55 is arranged so as to establish an electrical connection between the + pole of the battery and a contact area of the printed circuit 51 located under the head of the screw 56, by means of the contact spring 52 and the head of the screw 53. We can easily see that if we want to disconnect the battery, we must first unscrew the screw 56 and remove the spring 55. In doing so, we interrupt the connection between the contact area of the circuit and the plus pole of the power supply. This combination acts as a safety contact as described in FIG. 2. When the battery is put in place, the needles remain locked at 12 o'clock until contact spring 55 has been put in place. When removing the battery, you must first remove the contact 55, which gives the hands time to come to position at 12 o'clock, before you can disconnect the battery.
Il existe encore de nombreuses combinaisons mettant en oeuvre la présente invention, mais leur description n'apporterait rien à sa compréhension. There are still many combinations implementing the present invention, but their description would add nothing to its understanding.

Claims

RevendicationsClaims
/ Montre électronique comportant au moins deux aiguilles entraînées par au moins un moteur, des moyens électroniques agencés de manière à positionner lesdites aiguilles sur le cadran de façon à afficher des données internes déterminées par lesdits moyens électroniques, notamment des données horaires, ainsi qu'une source d'alimentation et des moyens de détection de l'insuffisance de cette source d'alimentation, caractérisée par le fait que lesdits moyens électroniques sont agencés de manière à amener et maintenir l'ensemble des aiguilles sur des positions de référence lorsque lesdits moyens de détection délivrent des signaux correspondant à l'insuffisance de la source d'alimentation./ Electronic watch comprising at least two hands driven by at least one motor, electronic means arranged so as to position said hands on the dial so as to display internal data determined by said electronic means, in particular time data, as well as a power source and means for detecting the insufficiency of this power source, characterized in that said electronic means are arranged so as to bring and maintain all of the needles in reference positions when said means of detection deliver signals corresponding to the insufficiency of the power source.
/ Montre selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdites positions de référence correspondent à la position 12 heures de la graduation des heures./ Watch according to claim 1, characterized in that said reference positions correspond to the 12 o'clock position of the hour scale.
/ Montre selon la revendication 1 , caractérisé par le fait lesdits moyens de détection sont agencés de manière à déterminer une situation intermédiaire précédant la détection de l'insuffisance de la source d'alimentation, les moyens électroniques étant agencés de manière à déterminer un comportement particulier des aiguilles en réponse à la détection de cette situation intermédiaire./ Watch according to claim 1, characterized in that said detection means are arranged so as to determine an intermediate situation preceding the detection of the insufficiency of the power source, the electronic means being arranged so as to determine a particular behavior needles in response to the detection of this intermediate situation.
/ Montre selon les revendications 1 et 3, caractérisée par le fait que lesdits moyens électroniques sont agencés d'une part de manière à amener l'ensemble des aiguilles sur des positions de référence lorsque lesdits moyens de détection délivrent des signaux correspondant à ladite situation intermédiaire, et d'autre part de manière à rétablir momentanément sur demande l'affichage correct des données internes./ Watch according to claims 1 and 3, characterized in that said electronic means are arranged on the one hand so as to bring all the needles to reference positions when said detection means deliver signals corresponding to said intermediate situation, and on the other hand so as to restore temporarily on request the correct display of internal data.
/ Montre selon les revendications 1 et 3, caractérisée par le fait que lesdits moyens de détection comportent deux détecteurs de niveaux de tension de la source d'alimentation, ces moyens étant agencés de manière à délivrer aux moyens électroniques des signaux d'insuffisance de la source d'alimentation lorsque la tension de celle-ci devient inférieure au niveau le plus bas, et des signaux correspondant à la situation intermédiaire lorsque ladite tension est comprise entre les deux niveaux de tension ci-dessus./ Watch according to claims 1 and 3, characterized in that said detection means comprise two detectors of voltage levels of the power source, these means being arranged so as to deliver signals to the electronic means of insufficiency of the power source when the voltage thereof becomes lower than the lowest level, and signals corresponding to the intermediate situation when said voltage is between the two above voltage levels.
/ Montre selon les revendications 1 et 3, caractérisée par le fait que lesdits moyens de détection comportent au moins un détecteur du niveau de tension de la source d'alimentation associé à un compteur de temps, ces moyens étant agencés de manière à mettre en route ledit compteur de temps lorsque la tension d'alimentation devient inférieure audit niveau de tension, et à délivrer d'abord des signaux correspondant à la situation intermédiaire, puis des signaux d'insuffisance de la source d'alimentation lorsque ledit compteur de temps atteind un état correspondant à une durée prédéterminée./ Watch according to claims 1 and 3, characterized in that said detection means comprise at least one detector of the voltage level of the power source associated with a time counter, these means being arranged so as to start up said time counter when the supply voltage drops below said voltage level, and to first deliver signals corresponding to the intermediate situation, then signals of insufficiency of the power source when said time counter reaches a state corresponding to a predetermined duration.
Il Montre selon la revendication 1, caractérisée par le fait que lesdits moyens électroniques sont agencés de manière à amener et maintenir l'ensemble des aiguilles sur des positions de référence en réponse au changement d'état d'un contact de sécurité. It shows according to claim 1, characterized in that said electronic means are arranged so as to bring and maintain all of the needles in reference positions in response to the change of state of a safety contact.
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