EP1324162B1 - Dispositif de commande manuelle pour l'exécution de fonctions d'une montre électronique - Google Patents

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EP1324162B1
EP1324162B1 EP20020080209 EP02080209A EP1324162B1 EP 1324162 B1 EP1324162 B1 EP 1324162B1 EP 20020080209 EP20020080209 EP 20020080209 EP 02080209 A EP02080209 A EP 02080209A EP 1324162 B1 EP1324162 B1 EP 1324162B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
sensors
sensor
watch
activated
sensitive
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP20020080209
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German (de)
English (en)
Other versions
EP1324162A1 (fr
Inventor
Jean-Charles Guanter
Gian-Carlo Poli
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asulab AG
Original Assignee
Asulab AG
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Filing date
Publication date
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Application filed by Asulab AG filed Critical Asulab AG
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    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00—Input or output devices integrated in time-pieces
    • G04G21/08—Touch switches specially adapted for time-pieces
    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G11/00—Producing optical signals at preselected times

Definitions

  • the invention relates to a manual control device for executing the functions of an electronic watch.
  • the watch may be for example an analog watch which comprises, in a housing closed by a glass, a watch movement powered by a power source, a dial and hour indication hands, and at least one display at liquid crystal to view data.
  • the device comprises a determined number of sensors having a touch sensitive range of each sensor is disposed on an inner or outer face of the watch glass.
  • each sensor can be activated by a finger of a user placed on the glass in a determined area of the corresponding sensitive range of the sensor.
  • An electronic circuit receives the signals from each sensor to perform specific control of an activated sensor.
  • the invention also relates to an electronic watch which comprises such a manual control device for performing functions.
  • the execution of functions of the watch concerns, for example, the input of data, in particular for the composition of notes, addresses of an address directory, for appointments of a calendar, or for the setting of the time and date.
  • functions for modifying or deleting stored data for consulting various menus or stored data, time slots to program, alarms or wireless data transmission.
  • the document EP 0 791 868 in the name of the Applicant concerning a data entry device of an electronic watch.
  • the device comprises a keypad each associated with a sensitive range of a capacitive type sensor which is disposed on an inner face of the glass.
  • Each sensor is intended to control the input of data associated with the corresponding key when a user's finger is placed on the glass in a determined area of the sensitive range of the sensor to be activated.
  • the transparent sensitive areas of the sensors are distributed within an outline delimited by the watch glass, for example about twenty sensitive areas. They can constitute two crowns and a sensitive beach in the center.
  • the sensitive ranges As the number of sensitive ranges is relatively large, it is proposed to shift the sensitive ranges towards the bottom of the glass to correct the visual perception of the user when he wants to put a finger on a specific sensor. To do this, the sensitive areas of an upper part are larger than the sensitive areas of a lower part of the watch glass.
  • a disadvantage of the solution described in the document EP 0 791 868 is that it is difficult to put a finger on a single sensitive range of a sensor to activate without influencing neighboring beaches as a large number of sensitive ranges are distributed on the inner face of the glass.
  • the sensitive areas are not in direct contact with each other, but are separated by a short distance much smaller than the size of each range. Thus even by shifting the sensitive areas on the glass, the handling of such a device requires a certain skill, which makes it difficult to enter data.
  • each sensor is intended to introduce only one data namely a character, a number, a symbol or an operator, which limits the scope of application. such a device.
  • the device for identifying a manual action of this document is not used for the execution of various functions controlled by the action of at least one sensor. set of sensors.
  • the main purpose of the invention is therefore to overcome the drawbacks of the prior art by providing a manual control device for executing functions which is easy to handle with the aid of a small number of sensors.
  • This device with this reduced number of sensors sensitive to the touch can be used for example in the edition or consultation of different forms of an electronic organizer integrated in an electronic watch.
  • the subject of the invention is a manual control device for executing the functions of an electronic watch of the type cited above, in which, in a first mode selected by the circuit electronics, at least two sensors are grouped so that the electronic circuit performs the same operation when a finger is placed on the glass in a specific area of the sensitive range of one or the other sensor, while in a second mode selected by e electronic circuit, each sensor activated by the finger provides measurement signals to the electronic circuit for performing a different specific operation for each sensor.
  • An advantage of the manual control device for executing functions is that it comprises a small number of sensors, for example less than 10, whose sensitive areas are arranged on the inside or outside of the glass. of the watch. These sensitive areas are arranged to allow a user to control the execution of functions easily and intuitively. With this limited number of sensors, the sensitive ranges are for example separated each by a distance greater than or equal to the dimension of a sensitive range. Thus, it is possible to put his finger on a sensitive range of a single sensor without influencing other nearby sensors, which can facilitate the processing of signals in the electronic circuit.
  • the sensors may be of the capacitive or resistive type.
  • Another advantage of the control device according to the invention is that at least two sensors can be grouped by the electronic circuit to perform the same operation or function. Paired sensor array may be useful to facilitate the selection of a menu in a mode determined by the electronic circuit.
  • seven sensors may be available for control functions, programming, editing or consultation of stored data.
  • four sensors may be grouped in pairs to leave only five sensor sensing ranges for performing specific functions.
  • the two pairs of sensors are dissociated to allow the execution of a specific function of each of the seven sensors.
  • the device can be used to complete fields of notes, addresses, calendar, or parameters.
  • a field can contain up to 63 alphanumeric characters.
  • the seven sensors available it is therefore possible to easily introduce a large number of fields to be memorized for each type of card. For example, almost 2000 notes or diary.
  • the liquid crystal display (s) is (are) preferably located in a central part of the watch face, the various sensitive areas to be activated for viewing and editing plugs are arranged at the periphery of the lens.
  • a sensitive range of a sensor is instead located in the center of the glass so as to serve in particular for the selection of menus and validate the data input, and to control the electronic circuit to separate the pairs of sensors in a mode d 'edition.
  • the subject of the invention is also a watch in which the liquid crystal display and the sensitive ranges of the sensors are arranged in such a way as to make visible the data displayed on the display when certain sensors are activated by the sensor finger. 'an user.
  • the following description relates to a manual control device for executing functions of an electronic calendar watch of the analog type.
  • a manual control device for executing functions of an electronic calendar watch of the analog type.
  • the use of such a device is obviously not limited to this type of watch, but can be used for any electronic watch having for example at least one liquid crystal display for viewing data entered or stored.
  • the agenda watch 1 comprises a housing, defined by a middle-bezel 3 and a bottom 3 ', a glass 4 closing the housing, a bracelet 10 fixed to the housing, and locking means, such as a push-button 9 can be used to activate the manual control device.
  • the glass can be a scratch-resistant sapphire crystal.
  • a watch movement 17 powered by a power source such as a battery 15 or accumulator, which drives needles 7 on a dial 8 for the indication of time, and two liquid crystal displays 5 and 6 of the matrix type for displaying data.
  • the energy source may consist for example of two silver oxide batteries connected in series at 1.55 V each and of the RENATA 350 type.
  • the two liquid crystal displays 5 and 6, having a substantially rectangular display surface, are preferably of equivalent size. These displays 5 and 6 are attached to the back of the dial 8 and appear in two openings of the dial 8 located above and below the needle drive rod 7.
  • the two displays are used mainly to display data or various menus when the manual control device is in an operating mode. The data or menus are displayed in a direction perpendicular to the length of the bracelet 10.
  • the agenda watch further comprises a printed circuit board 16.
  • On this plate 16 are mounted two drive devices 5 'and 6' displays, which are each connected by a flexible strip of 5 "and 6" conductive tracks at each display 5 and 6, the motor 17 of the watch movement, the electronic circuit 14 for processing measurement signals of the manual control device, and an RF module 18.
  • the positive pole of the battery 15 or the accumulator is connected to a positive supply terminal of the printed circuit board 16, while the negative pole GND of the battery 15 is connected to the bottom 3 'of the metal housing.
  • the RF module 18 is connected by a connector 19 to an antenna 2 for transmitting and / or receiving radio frequency signals.
  • a communication can be established for example with a computer station or another not shown watch for the bidirectional transmission of calendar data signals.
  • the antenna 2 is preferably placed under the dial 8 at its periphery.
  • the antenna For a transmission in the 433.9 MHz ISN band, for example, the antenna consists of a single circular turn defining a circle of the largest possible diameter in order to present the maximum possible gain in the given size of the watch. .
  • Icons 13 representative of a menu, an operation or a program to be performed, are arranged on the dial 8 around each liquid crystal display 5 and 6.
  • the icons placed above the first display 6 represent for example data privacy, editing mode, alarms and battery status.
  • the icons placed below the first display 6 represent, for example, the menus notes, addresses, calendar, transmission and parameters.
  • the icons placed above the second display 5 represent, for example, operations for editing, canceling data entry, deleting data or inserting characters.
  • the icons placed below the second display 5 represent for example in an editing mode, uppercase characters, lowercase characters, numbers, symbols or accents.
  • the electronic circuit 14 is for sending control signals to each driver 5 'and 6' so that at least one pointer 12 on either of the displays 5 and 6 appears designating a menu icon. , the selected operation or programming.
  • the manual control device for performing functions comprises a plurality of sensors C1 to C7 of the capacitive type.
  • the transparent sensitive areas of the sensors are arranged on an inner face of the glass 4.
  • the number of sensitive areas is preferably equal to seven for the execution in particular of all the functions of the agenda as explained below with particular reference to Figures 4a and 4b .
  • Touch sensitive ranges are represented on the figure 1 by circles in broken lines.
  • marks 11 are placed on the inner face of the glass 4 so as to indicate the position of each sensitive range, as well as a function of each sensor C1 to C7.
  • a sensitive range of a first sensor C1 is placed in the center of the glass 4.
  • Two second sensors C2, C3 have their sensitive areas disposed at the periphery of the glass respectively at 12 o'clock and 6 o'clock.
  • Two third sensors C4, C5 have their sensitive range disposed at the periphery of the glass around the indication 3h.
  • two fourth sensors C6, C7 have their sensitive range disposed at the periphery of the glass around the indication 9h.
  • the third and fourth sensors C4 to C7 are grouped in pairs so as to have activation zones of the sensors located at the center, at 3 o'clock, 6 o'clock, 9h and 12h.
  • this first selected mode it is possible to perform the functions of selecting or consulting menus or various calendar sheets when the sensors are activated by a finger of a user.
  • the pairs of sensors are dissociated so that each sensor controls a different specific function to the electronic circuit 14 when they are activated.
  • Each sensitive area is a circular electrode of the same size. All sensitive areas C1 to C7 are separated by a distance greater than or equal to the diameter of each electrode. Thus, a finger of a user 20 can be placed on the glass 4 in a determined area of a sensitive range of a single sensor to be activated without influencing the other nearby sensors.
  • the sensitive areas C1 to C7 disposed on the inner face of the glass 4 are each connected by a transparent conductive wire 21 to the terminals of a connector 19.
  • the length of all the conductive son, and their width, may be identical.
  • the connector 19 makes it possible to connect the wires 21 to the electronic circuit.
  • the conductive connection of each sensitive range of the sensors C1 to C7 to the electronic circuit has an equivalent resistive value so as to guarantee an equivalent impedance of each non-activated sensor.
  • each sensor C1 to C7 comprises a parasitic capacitor defined by each sensitive range and the housing 3, 3 'which is connected to the negative pole of the energy source 15. All the parasitic capacitors have a substantially equal capacitive value, for example 6.5 pF.
  • the bottom of the metal case 3 When the watch 1 is worn on the wrist of a user, the bottom of the metal case 3 'comes into contact with the wrist to connect the body of the user to the negative pole of the power source.
  • a capacitor By placing a finger on the glass in a determined area of a sensitive range of a sensor to be activated, a capacitor is produced between the sensitive range and the user's finger.
  • the capacitive value of the capacitor produced depends on the position and the contact surface of the finger 20 on the lens 4 facing the sensitive range of the sensor to be activated. In this way, a variable capacitance capacitor is connected in parallel with a corresponding parasitic capacitor.
  • the electronic circuit 14 will therefore measure the capacitive value of each sensor to determine if a sensor is activated. In the case where the sensor is not activated, said electronic circuit only measures the capacitive value of the parasitic capacitor. By cons, when the sensor is activated by the finger 20 near the sensitive range of the sensor, the total capacitive value is greater than a threshold value determined by the electronic circuit to control the execution of a specific function.
  • the manual control device will be described in more detail with reference to the figure 5 .
  • the sensors can also be of the resistive type with sensitive ranges placed on the outer surface of the glass, but in this case the sensitive areas may wear out very quickly when using the control device. manual.
  • the sensitive ranges of the sensors are connected to the electronic circuit by insulated conductor wires. These conductive wires are preferably placed on an inner face of the watch glass with conductive passages through the glass to connect the sensitive areas.
  • the manual control device is in a rest mode when not in use, as well as the liquid crystal displays 5, 6.
  • the sensors are thus rendered inactive in this mode of rest , and the watch only provides the indication of the time. Only by pressing on engagement means, such as the push button 9, said device becomes functional.
  • the hands 7 are driven by the motor 17 so as to occupy a position that does not disturb the vision of data on each display.
  • a first needle may occupy a position close to the indication 9h, while a second needle may occupy a position close to the indication 3h.
  • a counter of a non-represented timepiece circuit may for example count the time during which the device operates to control the motor 17 to return the hands to their initial position indicating the time.
  • the manual control device is placed in an operating mode by pressing the push button 9. Nevertheless, it can be envisaged that the device is placed in the operating mode by activating at least one of the sensors C1 to C7 for a determined period.
  • the watch is in a particularly humid atmosphere, because the sensors may be continuously activated by the presence of water on the watch glass 1. As a result, Unnecessary power consumption can quickly discharge the battery or accumulator of the watch.
  • the functions of the sensors in the first and second modes selected by the electronic circuit are represented. It should be noted that in the first selected mode, the electronic circuit performs the same function when one or the other of the third or fourth sensors C4 to C7 is activated. In the second selected mode, the electronic circuit performs a different function specific for each activated sensor. However, in some steps of menu selection or data entry, some sensors may not control any function to be performed on the electronic circuit.
  • the transition from the first to the second mode can be controlled by activating at least one of the seven sensors.
  • the sensor C1 whose sensitive range is located in the center of the glass can be used to control the transition from the first mode to the second mode.
  • the user's finger must be placed on the glass in a determined area of the sensitive range of the sensor C1, and maintained in this position for a sufficient period of time, for example greater than 2 s, for the electronic circuit interprets the transition from the first to the second mode.
  • the sensors in the first mode are used to perform functions for selecting or consulting menus or various calendar cards, while the sensors in the second mode are used to compose texts, notes, addresses or various messages using character sets to select.
  • the sensor C1 is used in particular to control the entry into a selected menu as soon as the manual control device is in an operating mode.
  • the menu to be selected appears on the LCD displays.
  • the choice of a menu to be selected is performed by the third or fourth sensors C4 to C7.
  • the various menus appear successively on the liquid crystal displays in a determined ascending order.
  • the fourth sensors C6, C7 is activated by the finger, the different menus appear successively on the displays in a decreasing order determined.
  • the second sensors C2 and C3 do not provide any command.
  • the C1 sensor can be activated to enter the menu in question.
  • a pressure on the third or fourth sensors C4 to C7 will scroll the calendar day by day in an increasing direction with one of the third sensors C4, C5 or in a decreasing direction with one fourth sensors C6, C7.
  • the second sensors C2 and C3 are used to scroll the calendar from month to month.
  • a short press on the C1 sensor will confirm the desired day.
  • Different calendar card fields can be accessed by activating sensors C4 to C7 in either direction.
  • the sensor C1 can be activated for a given period of time to enter a mode of editing a field of a calendar card, for example by keeping the finger placed on the glass opposite the sensitive range of the sensor C1 during 2 s. From this moment, the pairs of sensors C4 to C7 are dissociated and thus each sensor will control the execution of a different specific function to the electronic circuit.
  • the C4 and C6 sensors will be used to choose a character set in one direction or in the opposite direction.
  • the sensors C2 and C3 will be used to scroll for example alphanumeric characters in an increasing or decreasing direction.
  • the sensors C5 and C7 will be used to move a cursor in the edited field on one of the displays in an increasing or decreasing direction. Finally, pressing the C1 sensor will finish editing and storing the field.
  • control device can be configured differently from what has just been described above.
  • the purpose of the control device is to provide a small number of easy-to-handle sensors for performing various functions of an electronic watch.
  • the manual control device 30 is composed of the various sensors of the capacitive type C1 to C7, the sensitive ranges of which are arranged on the face interior of the glass, as well as the electronic circuit 31 to 36 for processing the measurement signals supplied by the different sensors.
  • the electronic circuit firstly comprises a multiplexer 31, to the input of which are connected all the sensors C1 to Cn with their parasitic capacitor C1p to Cnp, and a voltage-controlled oscillator 32, 36 connected to the output of the multiplexer.
  • the number n of sensors is preferably equal to 7 in the manual control device of a calendar watch.
  • the task of the multiplexer is to successively and periodically connect each sensor to the input of the oscillator as a function of control bit words 40 supplied by a measurement logic block 33 which follows the oscillator.
  • the oscillator is an RC-type oscillator
  • the capacitive value of each sensor connected to the oscillator will be used to determine the oscillation frequency. This frequency is therefore proportional to the inverse of the value of the total capacity.
  • the frequency of said oscillator is determined only as a function of the capacitive value of the parasitic capacitor C1p to Cnp.
  • the total capacitive value of this sensor is greater than that of the parasitic capacitor alone. This has the effect of reducing the frequency of the oscillator so that the measurement logic block determines this frequency variation of the oscillator for the execution of a specific function.
  • the oscillator is essentially composed of a flip-flop 32 and a programmable current source 36.
  • the flip-flop and the current source are connected to a terminal Vreg of a stable regulated supply voltage which can be fixed for example at 2.1 V.
  • the current source 36 supplies a charge current I to the capacitor connected to the input 42 of the oscillator until the voltage level of the capacitor reaches a high trigger threshold voltage of
  • the current source 36 supplies a discharge current I to the capacitor connected to the input 42 of the oscillator until the voltage level of the capacitor drops to a low trigger threshold voltage of the flip-flop.
  • the manner of producing a charge and discharge current as a function of the output signals of the flip-flop 32 is well known to those skilled in the art in this technical field without it being necessary to further describe the current source 36.
  • Such a current source 36 connected to the Vreg terminal of a regulated supply voltage is to produce a constant current over the entire capacitor charging and discharging range.
  • the charge and discharge signals of the capacitor are thus triangular signals, whereas the signals of output of the flip-flop are pulse signals of substantially rectangular shape.
  • the measurement logic block 33 receives the pulse signals of rectangular shape to determine the frequency of these signals. Depending on the output signals of the flip-flop, the logic block 33 sends a control signal 41 to the power source to switch between the charging current and the discharge current of the capacitor.
  • the logic block 33 comprises a pulse counter which is responsible for counting the number of pulses of the output signal of the flip-flop 32 in a counting time window.
  • This counting window is defined by a clock signal CLK supplied by a frequency divider of the oscillator of the timekeeping circuit of the watch.
  • CLK supplied by a frequency divider of the oscillator of the timekeeping circuit of the watch.
  • the binary count of pulses for example defined on 8 bits, will be used by the measurement logic block to determine whether the sensor connected to the oscillator is activated or not activated by comparison with an expected threshold value.
  • the duration of the counting window may be 8 ms (240 pulses counted), which corresponds to a frequency CLK of 125 Hz
  • the maximum number of pulses counted is less than 255 which corresponds to the maximum number of an 8-bit binary word.
  • this counting window may be adapted to allow counting over a longer period to ensure that one of the sensors has been activated.
  • the measurement logic block 33 will send the control signals 40 to the multiplexer to start an initialization phase.
  • all the sensors C1 to Cn are successively connected to the input of the oscillator to measure the frequency of the oscillator signals for a period determined by the logic block.
  • the result of the frequency measured for each sensor which corresponds to the frequency determined by the parasitic capacitor C1n to Cnp, is sent by the bus 43 to be stored in storage means 35, in particular in a volatile memory RAM 35a.
  • the determined frequency of each sensor will be compared with the stored value to know if the sensor is activated or not activated.
  • a reference capacitor Cref is also provided in the embodiment of the manual control device 30 to connect a reference capacitor Cref to the input of the multiplexer 31.
  • the capacitive value of this capacitor (for example 7.5 pF) is preferably the same or slightly greater than the value of a capacitor parasite.
  • This capacitor can be a discrete component placed inside the watch. In this way, this reference capacitor Cref will be connected to the oscillator successively to the other sensors.
  • This capacitor Cref the capacitive value of which is well defined, will serve essentially to adjust the value of the charging and discharging currents of the current source 36. Moreover, it enables the logic block 33 to make a measurement of the drift. frequency of the oscillator, for example due to the temperature variation.
  • the logic block will transmit binary data over the bus 44 to microprocessor means 34 linked to the storage means 35 for recognition of the specific function to be performed by the activated sensor.
  • the microprocessor means will also operate a write recognition using a program of calendar functions. These microprocessor means will send edited data to be stored in a non-volatile memory EEPROM 35b as a function of the binary data received by the bus 44.
  • the microprocessor means 34 will send LCD control signals through the bus 47 to the liquid crystal display driver to display desired data.
  • data may be received from the RF module over the bus 46 or sent to said RF module for transmission of the data signals to a computer station or other watch.
  • An interlocking signal Sm applied to the microprocessor means will allow the manual control device to switch from a rest mode to an operating mode. This signal Sm is for example generated by the action on the push button.
  • microprocessor means 34 are able to read information stored in unrepresented registers of the measurement logic block 33, or to send configuration parameters to said logic block.
  • the capacitive value of the capacitor Cref is for example stored in one of the registers of the logic block to be read by the microprocessor means.

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Description

  • L'invention concerne un dispositif de commande manuelle pour l'exécution de fonctions d'une montre électronique. La montre peut être par exemple une montre analogique qui comprend, dans un boîtier fermé par un verre, un mouvement horloger alimenté par une source d'énergie, un cadran et des aiguilles d'indication de l'heure, et au moins un affichage à cristaux liquides pour visionner des données. Le dispositif comprend un nombre déterminé de capteurs dont une plage sensible au toucher de chaque capteur est disposée sur une face intérieure ou extérieure du verre de montre. Pour commander l'exécution de fonctions, chaque capteur peut être activé par un doigt d'un utilisateur posé sur le verre dans une zone déterminée de la plage sensible correspondante du capteur. Un circuit électronique reçoit les signaux de chaque capteur pour effectuer la commande spécifique d'un capteur activé.
  • L'invention concerne également une montre électronique qui comprend un tel dispositif de commande manuelle pour l'exécution de fonctions.
  • L'exécution de fonctions de la montre concerne par exemple l'entrée de données, notamment pour la composition de notes, d'adresses d'un répertoire d'adresses, pour des rendez-vous d'un agenda, ou pour le réglage de l'heure et de la date. De plus, il peut s'agir également de fonctions pour modifier ou supprimer des données mémorisées, pour la consultation de divers menus ou de données mémorisées, de tranches horaires à programmer, d'alarmes ou de transmission de données sans fil.
  • Dans ce domaine horloger, de multiples réalisations de dispositifs à verre tactile du type capacitif ou résistif ont déjà été proposées notamment pour l'entrée de données. On peut citer à ce titre le document EP 0 791 868 au nom de la Demanderesse qui concerne un dispositif d'entrée de données d'une montre électronique. Le dispositif comprend un clavier de touches associées chacune à une plage sensible d'un capteur de type capacitif qui est disposée sur une face intérieure du verre. Chaque capteur est destiné à commander l'entrée d'une donnée associée à la touche correspondante lorsqu'un doigt d'un utilisateur est posé sur le verre dans une zone déterminée de la plage sensible du capteur à activer. Les plages sensibles transparentes des capteurs sont réparties à l'intérieur d'un contour délimité par le verre de la montre, par exemple une vingtaine de plages sensibles. Elles peuvent constituer deux couronnes et une plage sensible au centre.
  • Comme le nombre de plages sensibles est relativement important, il est proposé de décaler vers le bas du verre les plages sensibles pour corriger la perception visuelle de l'utilisateur lorsqu'il veut poser un doigt sur un capteur déterminé. Pour ce faire, les plages sensibles d'une partie supérieure sont plus grandes que les plages sensibles d'une partie inférieure du verre de montre.
  • Un inconvénient de la solution décrite dans le document EP 0 791 868 est qu'il est difficile de poser un doigt sur une unique plage sensible d'un capteur à activer sans influencer des plages avoisinantes comme un nombre important de plages sensibles sont réparties sur la face intérieure du verre. Les plages sensibles ne sont pas en contact direct les unes avec les autres, mais sont séparées d'une courte distance bien inférieure à la dimension de chaque plage. Ainsi même en décalant les plages sensibles sur le verre, la manipulation d'un tel dispositif nécessite une certaine habileté, ce qui rend difficile l'entrée de données.
  • Un autre inconvénient de la solution décrite dans ce document européen est que chaque capteur n'est destiné à introduire qu'une unique donnée à savoir un caractère, un chiffre, un symbole ou un opérateur, ce qui limite le champ d'application d'un tel dispositif.
  • Dans le document EP 0 838 737 , un dispositif d'identification d'une action manuelle sur une surface d'un verre de montre est décrit. Plusieurs capteurs de type capacitif ayant chacun une plage sensible transparente disposée sur une face intérieure du verre sont utilisés. Toutes les plages sensibles sont proches l'une de l'autre et réparties suivant deux couronnes et une plage sensible au centre. Cette disposition de capteurs, relié à un circuit électronique, permet une reconnaissance d'un caractère ou d'un symbole tracé à l'aide d'un doigt sur la surface du verre.
  • Comme pour le document précédent, un inconvénient de la solution décrite dans le document EP 0 838 737 est qu'un nombre important de plages sensibles séparées d'une courte distance est disposé sur la face intérieure du verre. Ceci oblige de munir le dispositif d'un circuit électronique performant destiné à détecter le capteur ayant une valeur capacitive la plus importante parmi tous les capteurs susceptibles d'être activés par le doigt d'un utilisateur. De ce fait, la valeur capacitive de chaque capteur doit être mesurée précisément de manière à reconnaître le caractère tracé par le doigt sur le verre.
  • Il est à noter que, contrairement à la présente invention, le dispositif d'identification d'une action manuelle de ce document n'est pas utilisé pour l'exécution de diverses fonctions commandée par l'action d'au moins un capteur de l'ensemble de capteurs.
  • L'invention a donc pour but principal de pallier les inconvénients de l'art antérieur en proposant un dispositif de commande manuelle pour l'exécution de fonctions qui soit facile à manipuler à l'aide d'un nombre réduit de capteurs. Ce dispositif avec ce nombre réduit de capteurs sensibles au toucher peut servir par exemple dans l'édition ou la consultation de différentes fiches d'un agenda électronique intégré dans une montre électronique.
  • A cet effet, comme défini dans la revendication 1, l'invention a pour objet un dispositif de commande manuelle pour 'exécution de fonctions d'une montre électronique du type cité ci-devant, dans lequel, dans un premier mode sélectionné par le circuit électronique, au moins deux capteurs sont groupés pour que le circuit électronique exécute une même opération lorsqu'un doigt est posé sur le verre dans une zone déterminée de la plage sensible de l'un ou de l'autre capteur, alors que dans un second mode sélectionné par e circuit électronique, chaque capteur activé par le doigt fournit des signaux de mesure au circuit électronique pour l'exécution d'une opération spécifique différente pour chaque capteur.
  • Un avantage du dispositif de commande manuelle pour l'exécution de fonctions, selon l'invention, est qu'il comprend un nombre restreint de capteurs, par exemple inférieur à 10, dont les plages sensibles sont disposées sur la face intérieure ou extérieure du verre de la montre. Ces plages sensibles sont agencées pour permettre à un utilisateur de commander l'exécution de fonctions facilement et de manière intuitive. Avec ce nombre restreint de capteurs, les plages sensibles sont par exemple séparées chacune d'une distance supérieure ou égale à la dimension d'une plage sensible. Ainsi, il est possible de poser son doigt sur une plage sensible d'un unique capteur sans influencer d'autres capteurs avoisinants, ce qui peut faciliter le traitement des signaux dans le circuit électronique. De plus, il peut être prévu des repères disposés sur la face intérieure du verre pour indiquer la position de chaque plage sensible transparente des capteurs, et pour représenter notamment une fonction spécifique de chaque capteur. Les capteurs peuvent être du type capacitif ou résistif.
  • Un autre avantage du dispositif de commande, selon l'invention, est qu'au moins deux capteurs peuvent être groupés par le circuit électronique pour exécuter une même opération ou fonction. Le groupement de capteurs par paire peut s'avérer utile pour faciliter la sélection d'un menu dans un mode déterminé par le circuit électronique.
  • Dans le cas d'une montre agenda par exemple, sept capteurs peuvent être à disposition pour des fonctions de commande, de programmation, d'édition ou de consultation de données mémorisées. Lors de la consultation de données mémorisées ou la sélection d'un menu, quatre capteurs peuvent être groupés par paire de manière à ne laisser que cinq plages sensibles de capteurs pour l'exécution de fonctions spécifiques. Par contre dans un mode d'édition pour la composition de diverses fiches à l'aide de jeux de caractères, les deux paires de capteurs sont dissociées pour permettre l'exécution d'une fonction spécifique de chacun des sept capteurs.
  • Il est à noter que pour la montre agenda, le dispositif peut servir pour compléter des champs de fiches de notes, d'adresses, d'agenda, ou de paramètres. Un champ peut comprendre par exemple jusqu'à 63 caractères alphanumériques. De ce fait avec les sept capteurs à disposition, il est possible d'introduire facilement un nombre important de champs à mémoriser pour chaque type de fiches. Par exemple, près de 2000 fiches notes ou agenda.
  • Comme le ou les affichages à cristaux liquides sont de préférence situés dans une partie centrale du cadran de montre, les diverses plages sensibles à activer pour la consultation et l'édition de fiches sont disposées en périphérie du verre. Ainsi, il est possible de visualiser toutes les données affichées sur le ou les affichages pendant l'activation des plages sensibles externes par un doigt d'un utilisateur. Une plage sensible d'un capteur est par contre située au centre du verre de manière à servir notamment pour la sélection de menus et valider l'entrée de données, et pour commander le circuit électronique afin de dissocier les paires de capteurs dans un mode d'édition.
  • L'invention a également pour objet une montre dans laquelle l'affichage à cristaux liquides et les plages sensibles des capteurs sont agencés de telle manière à rendre visible des données affichées sur l'affichage lors de l'activation de certains capteurs par le doigt d'un utilisateur.
  • Les buts, avantages et caractéristiques du dispositif de commande manuelle pour l'exécution de fonctions notamment d'une montre électronique apparaîtront mieux dans la description suivante d'au moins une forme d'exécution illustrée par les dessins sur lesquels :
    • la figure 1 représente une vue de dessus d'une montre électronique à affichage de l'heure analogique munie d'un dispositif de commande manuelle selon l'invention,
    • la figure 2 représente une coupe de la montre représentée à la figure 1,
    • la figure 3 représente l'agencement des plages sensibles de capteurs capacitifs sur une face intérieure du verre de montre, ainsi que des fils de connexion de chaque plage pour le dispositif de commande manuelle selon l'invention,
    • les figures 4a et 4b représentent schématiquement dans deux modes de configuration des capteurs, l'emplacement des capteurs sur la face intérieure du verre de montre, ainsi que leurs fonctions pour le dispositif de commande manuelle selon l'invention, et
    • la figure 5 représente les divers éléments électroniques du dispositif de commande manuelle selon l'invention.
  • La description suivante est relative à un dispositif de commande manuelle pour l'exécution de fonctions d'une montre agenda électronique de type analogique. Toutefois, l'utilisation d'un tel dispositif ne se limite bien évidemment pas à ce type de montre, mais peut servir à toute montre électronique disposant par exemple d'au moins un affichage à cristaux liquides pour visionner des données introduites ou mémorisées.
  • Dans la forme d'exécution présentée dans les figures 1 et 2, la montre agenda 1 comprend un boîtier, défini par une carrure-lunette 3 et un fond 3', un verre 4 fermant le boîtier, un bracelet 10 fixé au boîtier, et des moyens d'enclenchement, tel qu'un bouton-poussoir 9 pouvant servir à activer le dispositif de commande manuelle. Le verre peut être un verre saphir inrayable. Dans le boîtier sont logés un mouvement horloger 17, alimenté par une source d'énergie telle qu'une pile 15 ou accumulateur, qui entraîne des aiguilles 7 sur un cadran 8 pour l'indication de l'heure, et deux affichages à cristaux liquides 5 et 6 de type matriciel pour afficher des données. La source d'énergie peut être constituée par exemple de deux piles d'oxyde d'argent branchées en série à 1,55 V chacune et du type RENATA 350.
  • Les deux affichages à cristaux liquides 5 et 6, présentant une surface d'affichage sensiblement rectangulaire, sont de préférence de dimension équivalente. Ces affichages 5 et 6 sont fixés au dos du cadran 8 et apparaissent dans deux ouvertures du cadran 8 situées en dessus et en dessous de la tige d'entraînement des aiguilles 7. Les deux affichages sont utilisés principalement pour afficher des données ou divers menus lorsque le dispositif de commande manuelle est dans un mode de fonctionnement. Les données ou menus sont affichés dans une direction perpendiculaire à la longueur du bracelet 10.
  • Dans le boîtier 3 et sous le cadran 8, la montre agenda comprend encore une plaque à circuits imprimés 16. Sur cette plaque 16 sont montés deux dispositifs d'entraînement 5' et 6' des affichages, qui sont reliés chacun par une bande souple de pistes conductrices 5" et 6" à chaque affichage 5 et 6, le moteur 17 du mouvement horloger, le circuit électronique 14 de traitement de signaux de mesure du dispositif de commande manuelle, et un module RF 18. Dans la forme d'exécution montrée à la figure 2, le pôle positif de la pile 15 ou de l'accumulateur est reliée à une borne d'alimentation positive de la plaque à circuits imprimés 16, alors que le pôle négatif GND de la pile 15 est reliée au fond 3' du boîtier métallique. Toutefois, il serait envisageable de brancher le pôle négatif de la pile à la borne d'alimentation de la plaque 16, et le pôle positif au fond 3' du boîtier.
  • Le module RF 18 est relié par un connecteur 19 à une antenne 2 pour l'émission et/ou la réception de signaux radiofréquences. Une communication peut être établie par exemple avec une station d'ordinateur ou une autre montre non représentée pour la transmission bidirectionnelle de signaux de données d'agenda. Comme le boîtier est en matériau métallique dans cette forme d'exécution, l'antenne 2 est placée de préférence sous la cadran 8 à sa périphérie. Pour une transmission dans la bande ISN à 433,9 MHz par exemple, l'antenne est constituée d'une seule spire circulaire définissant un cercle de diamètre le plus grand possible afin de présenter le gain maximum possible dans l'encombrement donné de la montre.
  • Une transmission à des fréquences différentes, par exemple jusqu'à une fréquence de 2,45 GHz, est bien entendu également possible et la forme de l'antenne devra s'adapter aux exigences de la fréquence retenue.
  • Des icônes 13, représentatives d'un menu, d'une opération ou d'une programmation à effectuer, sont disposées sur le cadran 8 autour de chaque affichage à cristaux liquides 5 et 6. Les icônes placées au-dessus du premier affichage 6 représentent par exemple une confidentialité des données, un mode d'édition, des alarmes et l'état de la pile. Les icônes placées au-dessous du premier affichage 6 représentent par exemple, les menus notes, adresses, agenda, transmission et paramètres. Les icônes placées au-dessus du second affichage 5 représentent par exemple des opérations d'édition, d'annulation d'entrée de données, de suppression de données ou d'insertion de caractères. Finalement, les icônes placées au-dessous du second affichage 5 représentent par exemple dans un mode d'édition, des caractères majuscules, des caractères minuscules, des chiffres, des symboles ou des accents.
  • Le circuit électronique 14 est destiné à envoyer des signaux de commande à chaque dispositif d'entraînement 5' et 6' pour qu'au moins un pointeur 12 sur l'un ou l'autre des affichages 5 et 6 apparaisse désignant une icône du menu, de l'opération ou de la programmation sélectionnée.
  • Le dispositif de commande manuelle pour l'exécution de fonctions, selon l'invention, comprend plusieurs capteurs C1 à C7 de type capacitif. Les plages sensibles transparentes des capteurs sont disposées sur une face intérieure du verre 4. Le nombre de plages sensibles est de préférence égal à sept pour l'exécution notamment de toutes les fonctions de l'agenda comme expliqué ci-dessous en référence notamment aux figures 4a et 4b. Les plages sensibles au toucher sont représentées sur la figure 1 par des cercles en traits interrompus. De plus, des repères 11 sont placés sur la face intérieure du verre 4 de manière à indiquer la position de chaque plage sensible, ainsi qu'une fonction de chaque capteur C1 à C7.
  • Une plage sensible d'un premier capteur C1 est placée au centre du verre 4. Deux deuxièmes capteurs C2, C3 ont leurs plages sensibles disposées en périphérie du verre respectivement à 12h et à 6h. Deux troisièmes capteurs C4, C5 ont leur plage sensible disposée en périphérie du verre autour de l'indication 3h. Finalement, deux quatrièmes capteurs C6, C7 ont leur plage sensible disposée en périphérie du verre autour de l'indication 9h. Cette répartition des capteurs permet de commander l'exécution de diverses fonctions facilement et de manière intuitive.
  • Comme il sera expliqué plus loin, dans un premier mode sélectionné par le circuit électronique 14, les troisièmes et quatrièmes capteurs C4 à C7 sont groupés par paire de manière à avoir des zones d'activation des capteurs situées au centre, à 3h, 6h, 9h et 12h. Dans ce premier mode sélectionné, il est possible d'exécuter les fonctions de sélection ou de consultation de menus ou de diverses fiches de l'agenda lorsque les capteurs sont activés par un doigt d'un utilisateur. Par contre, dans un second mode sélectionné par le circuit électronique 14, les paires de capteurs sont dissociées de manière que chaque capteur commande une fonction spécifique différente au circuit électronique 14 lorsqu'ils sont activés.
  • Chaque plage sensible est une électrode circulaire de même dimension. Toutes les plages sensibles C1 à C7 sont séparées d'une distance supérieure ou égale au diamètre de chaque électrode. Ainsi, un doigt d'un utilisateur 20 peut être posé sur le verre 4 dans une zone déterminée d'une plage sensible d'un unique capteur à activer sans influencer les autres capteurs avoisinants.
  • Comme on peut le voir à la figure 3, les plages sensibles C1 à C7 disposées sur la face intérieure du verre 4 sont reliées chacune par un fil conducteur transparent 21 aux bornes d'un connecteur 19. La longueur de tous les fils conducteurs, ainsi que leur largeur, peuvent être identiques. Le connecteur 19 permet de connecter les fils 21 au circuit électronique. Ainsi, la liaison conductrice de chaque plage sensible des capteurs C1 à C7 au circuit électronique a une valeur résistive équivalente de manière à garantir une impédance équivalente de chaque capteur non activé.
  • Comme le boîtier 3, 3' est de préférence métallique (figures 1 et 2), chaque capteur C1 à C7 comprend un condensateur parasite défini par chaque plage sensible et le boîtier 3, 3' qui est relié au pôle négatif de la source d'énergie 15. Tous les condensateurs parasites ont une valeur capacitive sensiblement égale, par exemple de 6,5 pF.
  • Lorsque la montre 1 est portée au poignet d'un utilisateur, le fond du boîtier métallique 3' vient en contact du poignet pour relier le corps de l'utilisateur au pôle négatif de la source d'énergie. En posant un doigt sur le verre dans une zone déterminée d'une plage sensible d'un capteur à activer, un condensateur est produit entre la plage sensible et le doigt de l'utilisateur. La valeur capacitive du condensateur produit dépend de la position et de la surface de contact du doigt 20 sur le verre 4 en regard de la plage sensible du capteur à activer. De cette façon, un condensateur à valeur capacitive variable est branché en parallèle d'un condensateur parasite correspondant.
  • Le circuit électronique 14 va donc mesurer la valeur capacitive de chaque capteur pour déterminer si un capteur est activé. Dans le cas où le capteur n'est pas activé, ledit circuit électronique ne mesure que la valeur capacitive du condensateur parasite. Par contre, quand le capteur est activé par le doigt 20 à proximité de la plage sensible du capteur, la valeur capacitive totale est supérieure à une valeur seuil déterminée par le circuit électronique afin de commander l'exécution d'une fonction spécifique. Le dispositif de commande manuelle sera décrit de manière plus détaillée en référence à la figure 5.
  • Il est bien clair que les capteurs peuvent être aussi du type résistif avec des plages sensibles au toucher placées sur la face extérieure du verre, mais dans ce cas les plages sensibles risquent de s'user très rapidement lors de l'emploi du dispositif de commande manuelle. Les plages sensibles des capteurs sont reliées au circuit électronique par des fils conducteurs isolés. Ces fils conducteurs sont de préférence placés sur une face intérieure du verre de montre avec des passages conducteurs à travers le verre pour connecter les plages sensibles.
  • Par mesure d'économie de consommation, le dispositif de commande manuelle est dans un mode de repos lorsqu'il n'est pas utilisé, ainsi que les affichages à cristaux liquides 5, 6. Les capteurs sont donc rendus inactifs dans ce mode de repos, et la montre ne fournit que l'indication de l'heure. Ce n'est qu'en pressant sur des moyens d'enclenchement, tels que le bouton-poussoir 9, que ledit dispositif devient fonctionnel. Dans ce mode de fonctionnement, les aiguilles 7 sont entraînées par le moteur 17 de façon à occuper une position ne perturbant pas la vision de données sur chaque affichage. Une première aiguille peut occuper une position proche de l'indication 9h, alors qu'une seconde aiguille peut occuper une position proche de l'indication 3h. Une fois que le dispositif n'est plus utilisé, par exemple après une période déterminée d'inactivité, le dispositif est placé automatiquement dans le mode de repos par le circuit électronique 14. Dès ce moment, les aiguilles 7 sont ramenées dans leur position d'indication de l'heure d'une manière bien connue par un homme du métier dans ce domaine technique. Un compteur d'un circuit garde-temps non représenté peut par exemple compter le temps pendant lequel le dispositif fonctionne afin de commander le moteur 17 pour remettre les aiguilles dans leur position initiale d'indication de l'heure.
  • Dans la forme d'exécution décrite ci-devant, le dispositif de commande manuelle est placé dans un mode de fonctionnement en pressant sur le bouton-poussoir 9. Néanmoins, il peut être envisagé que le dispositif soit placé dans le mode de fonctionnement en activant au moins un des capteurs C1 à C7 pendant une période déterminée. Toutefois, dans ce cas, un problème peut surgir si la montre se trouve dans une ambiance particulièrement humide, car les capteurs risquent d'être continuellement activés par la présence de l'eau sur le verre 4 de montre 1. De ce fait, une consommation inutile en énergie risque de décharger très vite la pile ou l'accumulateur de la montre.
  • Aux figures 4a et 4b sont représentées les fonctions des capteurs dans les premier et second modes sélectionnés par le circuit électronique. Il est à noter que dans le premier mode sélectionné, le circuit électronique exécute une même fonction lorsque l'un ou l'autre des troisièmes ou quatrièmes capteurs C4 à C7 est activé. Dans le second mode sélectionné, le circuit électronique exécute une fonction différente spécifique pour chaque capteur activé. Toutefois dans certaines étapes de sélection de menus ou d'entrée de données, il se peut que certains capteurs ne commandent aucune fonction à exécuter au circuit électronique.
  • Le passage du premier au second mode peut être commandé en activant au moins un des sept capteurs. De préférence, le capteur C1 dont la plage sensible est située au centre du verre peut servir à commander le passage du premier mode au second mode. Pour ce faire, le doigt de l'utilisateur doit être posé sur le verre dans une zone déterminée de la plage sensible du capteur C1, et maintenu dans cette position pendant une durée suffisante, par exemple supérieure à 2 s, pour que le circuit électronique interprète le passage du premier au second mode.
  • Comme indiqué ci-devant, les capteurs dans le premier mode servent à exécuter des fonctions de sélection ou de consultation de menus ou de diverses fiches de l'agenda, tandis que les capteurs dans le second mode servent à composer des textes, des notes, des adresses ou divers messages à l'aide de jeux de caractères à sélectionner.
  • En référence à la figure 4a, le capteur C1 est utilisé notamment pour commander l'entrée dans un menu sélectionné dès que le dispositif de commande manuelle est dans un mode de fonctionnement. Le menu à sélectionner apparaît sur les affichages à cristaux liquides. Le choix d'un menu à sélectionner est réalisé par les troisièmes ou quatrièmes capteurs C4 à C7. Lorsqu'un des troisièmes capteurs C4, C5 est activé par le doigt d'un utilisateur, les différents menus apparaissent successivement sur les affichages à cristaux liquides dans un ordre croissant déterminé. Par contre, lorsqu'un des quatrièmes capteurs C6, C7 est activé par le doigt, les différents menus apparaissent successivement sur les affichages dans un ordre décroissant déterminé. Dans le choix d'un menu de l'agenda (notes, adresses, agenda, transmission, paramètres), les seconds capteurs C2 et C3 ne fournissent aucune commande.
  • Une fois que le menu désiré apparaît sur les affichages, le capteur C1 peut être activé pour entrer dans le menu en question. Dans le cas du menu agenda, une pression sur les troisièmes ou quatrièmes capteurs C4 à C7 va faire défiler le calendrier de jour en jour dans un sens croissant avec l'un des troisièmes capteurs C4, C5 ou dans un sens décroissant avec l'un des quatrièmes capteurs C6, C7. Les seconds capteurs C2 et C3 sont utilisés pour faire défiler le calendrier de mois en mois. Lorsque le capteur C2 est activé, le calendrier avance de mois en mois, alors que lorsque le capteur C3 est activé, le calendrier recule de mois en mois.
  • Une courte pression sur le capteur C1 va confirmer le jour désiré. Différents champs de fiches agenda peuvent être consultés en activant les capteurs C4 à C7 dans un sens ou dans l'autre.
  • En référence à la figure 4b, le capteur C1 peut être activé pendant une période déterminée pour entrer dans un mode d'édition d'un champ d'une fiche agenda, par exemple en gardant le doigt posé sur le verre en regard de la plage sensible du capteur C1 pendant 2 s. Dès cet instant, les paires de capteurs C4 à C7 sont dissociées et ainsi chaque capteur va commander l'exécution d'une fonction spécifique différente au circuit électronique.
  • Les capteurs C4 et C6 vont servir à choisir un jeu de caractère dans un sens ou dans un sens opposé. Les capteurs C2 et C3 vont servir à faire défiler par exemple des caractères alphanumériques dans un sens croissant ou décroissant. Les capteurs C5 et C7 vont servir à déplacer un curseur dans le champ édité sur un des affichages dans un sens croissant ou décroissant. Finalement, une pression sur le capteur C1 va terminer l'édition et la mémorisation du champ.
  • Il est bien entendu évident que les capteurs du dispositif de commande manuelle peuvent être configurés autrement que ce qui vient d'être décrit ci-devant. Le but du dispositif de commande est de fournir un nombre restreint de capteurs faciles à manipuler pour l'exécution de diverses fonctions d'une montre électronique.
  • Les composants électroniques du dispositif de commande manuelle 30 vont être décrits ci-après en référence à la figure 5. Les parties du circuit électronique, qui sont connues par un homme du métier dans ce domaine technique, ne sont que brièvement expliqués.
  • Le dispositif de commande manuelle 30 est composé des différents capteurs du type capacitif C1 à C7, dont les plages sensibles sont disposées sur la face intérieure du verre, ainsi que du circuit électronique 31 à 36 de traitement des signaux de mesure fournis par les différents capteurs.
  • Le circuit électronique comprend tout d'abord un multiplexeur 31, à l'entrée duquel sont connectés tous les capteurs C1 à Cn avec leur condensateur parasite C1p à Cnp, et un oscillateur commandé en tension 32, 36 connecté à la sortie du multiplexeur. Le nombre n de capteurs est de préférence égal à 7 dans le dispositif de commande manuelle d'une montre agenda. Le multiplexeur a pour tâche de connecter successivement et périodiquement chaque capteur à l'entrée de l'oscillateur en fonction de mots binaires de commande 40 fournis par un bloc logique de mesure 33 qui suit l'oscillateur.
  • Comme l'oscillateur est un oscillateur du type RC, la valeur capacitive de chaque capteur branché à l'oscillateur va servir à déterminer la fréquence d'oscillation. Cette fréquence est donc proportionnelle à l'inverse de la valeur de la capacité totale. Ainsi, sans l'action d'un doigt sur un capteur branché à l'oscillateur, la fréquence dudit oscillateur n'est déterminée qu'en fonction de la valeur capacitive du condensateur parasite C1p à Cnp. Par contre quand un doigt active un des capteurs branché à l'oscillateur, la valeur capacitive totale de ce capteur est plus importante que celle uniquement du condensateur parasite. Cela a pour conséquence de diminuer la fréquence de l'oscillateur de manière à ce que le bloc logique de mesure détermine cette variation de fréquence de l'oscillateur pour l'exécution d'une fonction spécifique.
  • L'oscillateur est composé essentiellement d'une bascule à déclenchement bistable 32 et d'une source de courant programmable 36. La bascule et la source de courant sont connectées à une borne Vreg d'une tension régulée stable d'alimentation qui peut être fixée par exemple à 2,1 V. La source de courant 36 fournit un courant de charge I au condensateur branché à l'entrée 42 de l'oscillateur jusqu'à ce que le niveau de tension du condensateur atteigne une tension seuil de déclenchement haut de la bascule 32. La source de courant 36 fournit un courant de décharge I au condensateur branché à l'entrée 42 de l'oscillateur jusqu'à ce que le niveau de tension du condensateur chute à une tension seuil de déclenchement bas de la bascule. La manière de produire un courant de charge et décharge en fonction des signaux de sortie de la bascule 32 sont bien connus par un homme du métier dans ce domaine technique sans qu'il soit nécessaire de décrire plus en détails la source de courant 36.
  • Le but d'une telle source de courant 36 connectée à la borne Vreg d'une tension régulée d'alimentation, est de produire un courant constant sur toute la plage de charge et de décharge du condensateur. Les signaux de charge et de décharge du condensateur sont ainsi des signaux de forme triangulaire, alors que les signaux de sortie de la bascule sont des signaux à impulsions de forme sensiblement rectangulaire.
  • Le bloc logique de mesure 33 reçoit les signaux à impulsions de forme rectangulaire afin de déterminer la fréquence de ces signaux. En fonction des signaux de sortie de la bascule, le bloc logique 33 envoie un signal de commande 41 à la source de courant pour opérer une commutation entre le courant de charge et le courant de décharge du condensateur.
  • Le bloc logique 33 comprend un compteur d'impulsions qui est chargé de compter le nombre d'impulsions du signal de sortie de la bascule 32 dans une fenêtre temporelle de comptage. Cette fenêtre de comptage est définie par un signal d'horloge CLK fourni par un diviseur de fréquence de l'oscillateur du circuit garde-temps de la montre. Le nombre binaire compté d'impulsions, par exemple défini sur 8 bits, va servir au bloc logique de mesure à déterminer si le capteur branché à l'oscillateur est activé ou non activé par comparaison à une valeur seuil prévue.
  • Selon un exemple numérique non limitatif, si la fréquence d'oscillation est de l'ordre de 30 kHz, la durée de la fenêtre de comptage peut être de 8 ms (240 impulsions comptées), ce qui correspond à une fréquence CLK de 125 Hz. Ainsi, le nombre maximal d'impulsions comptées est inférieur à 255 qui correspond au nombre maximal d'un mot binaire à 8 bits. Toutefois, cette fenêtre de comptage peut être adaptée pour permettre un comptage sur une plus longue période de manière à s'assurer qu'un des capteurs a été activé.
  • Lorsque le dispositif de commande manuelle est placé dans le mode de fonctionnement, le bloc logique de mesure 33 va envoyer les signaux de commande 40 au multiplexeur pour débuter une phase d'initialisation. Dans cette phase, tous les capteurs C1 à Cn sont branchés successivement à l'entrée de l'oscillateur pour effectuer la mesure de la fréquence des signaux de l'oscillateur pendant une période déterminée par le bloc logique. Le résultat de la fréquence mesurée pour chaque capteur, qui correspond à la fréquence déterminée par le condensateur parasite C1n à Cnp, est envoyé par le bus 43 pour être mémorisé dans des moyens de mémorisation 35, notamment dans une mémoire volatile RAM 35a. Ainsi, lors de l'utilisation du dispositif de commande manuelle, la fréquence déterminée de chaque capteur va pouvoir être comparée à la valeur mémorisée pour savoir si le capteur est activé ou non activé.
  • Il est également prévu dans la forme d'exécution du dispositif de commande manuelle 30, de brancher un condensateur de référence Cref à l'entrée du multiplexeur 31. La valeur capacitive de ce condensateur (p. ex. 7,5 pF) est de préférence identique ou légèrement supérieure à la valeur d'un condensateur parasite. Ce condensateur peut être un composant discret placé à l'intérieur de la montre. De cette façon, ce condensateur de référence Cref va être branché à l'oscillateur successivement aux autres capteurs.
  • Ce condensateur Cref, dont la valeur capacitive est bien définie, va servir essentiellement à ajuster la valeur des courants de charge et de décharge de la source de courant 36. De plus, il permet au bloc logique 33 d'effectuer une mesure de la dérive de fréquence de l'oscillateur, par exemple due à la variation de température.
  • Dans un mode de fonctionnement normal, le bloc logique va transmettre des données binaires par le bus 44 à des moyens à microprocesseur 34 liés aux moyens de mémorisation 35 pour la reconnaissance de la fonction spécifique à exécuter du capteur activé. Les moyens à microprocesseur vont également opérer une reconnaissance d'écriture à l'aide d'un logiciel des fonctions agenda. Ces moyens à microprocesseur vont envoyer des données éditées à mémoriser dans une mémoire non volatile EEPROM 35b en fonction des données binaires reçues par le bus 44.
  • Les moyens à microprocesseur 34 vont envoyer des signaux de commande LCD par le bus 47 au dispositif d'entraînement des affichages à cristaux liquides pour qu'ils affichent des données désirées. De plus, des données peuvent être reçues du modules RF par le bus 46 ou être envoyées audit module RF pour une transmission des signaux de données à une station d'ordinateur ou à une autre montre. Un signal d'enclenchement Sm appliqué aux moyens à microprocesseur va permettre de faire passer le dispositif de commande manuelle d'un mode de repos à un mode de fonctionnement. Ce signal Sm est par exemple généré par l'action sur le bouton-poussoir.
  • Il est à noter que les moyens à microprocesseur 34 sont susceptibles de lire des informations stockées dans des registres non représentés du bloc logique de mesure 33, ou d'envoyer des paramètres de configuration audit bloc logique. La valeur capacitive du condensateur Cref est par exemple stockée dans un des registres du bloc logique pour être lue par les moyens à microprocesseur.
  • Pour des détails techniques complémentaires concernant le circuit électronique, le lecteur peut se référer au document EP 0 838 737 du même Demandeur qui est cité en référence.
  • A partir de la description qui vient d'être faite de multiples variantes de réalisation du dispositif de commande manuelle pour une montre électronique peuvent être conçues par l'homme du métier sans sortir du cadre de l'invention définie par les revendications. Ce dispositif peut être utilisé dans tout instrument portable à bracelet.

Claims (14)

  1. Dispositif de commande manuelle (30) pour l'exécution de fonctions d'une montre électronique (1), ladite montre comprenant, dans un boîtier (3, 3') fermé par un verre (4), un circuit garde-temps et/ou un mouvement horloger (17) alimenté par une source d'énergie (15), et au moins un affichage à cristaux liquides (5, 6) pour visionner des données, ledit dispositif comprenant :
    - un nombre déterminé de capteurs (C1 à C7) dont une plage sensible au toucher de chaque capteur peut être disposée sur une face intérieure ou extérieure du verre de montre, chaque capteur pouvant être activé par un doigt (20) d'un utilisateur posé sur le verre de montre dans une zone déterminée de la plage sensible correspondante du capteur pour commander l'exécution d'une fonction spécifique, et
    - un circuit électronique (31 à 36) de traitement de signaux de mesure fournis par les capteurs pour effectuer une commande spécifique d'un capteur activé, le circuit électronique étant susceptible de fournir des signaux de commande à l'affichage à cristaux liquides de la montre pour l'affichage de données correspondant au capteur activé,
    le dispositif étant caractérisé en ce que, dans un premier mode sélectionné par le circuit électronique, au moins deux capteurs (C4 à C7) sont groupés pour que le circuit électronique exécute une même opération lorsqu'un doigt est posé sur le verre de montre dans une zone déterminée de la plage sensible de l'un ou de l'autre capteur, alors que dans un second mode sélectionné par le circuit électronique, chaque capteur activé par le doigt fournit des signaux de mesure au circuit électronique pour l'exécution d'une opération spécifique différente pour chaque capteur.
  2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plages sensibles des capteurs sont reliées au circuit électronique, par l'intermédiaire d'un connecteur (19), chacune par un fil conducteur (21), la longueur de tous les fils conducteurs étant identique.
  3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plages sensibles (C1 à C7) sans contact direct entre elles peuvent être réparties sur la face intérieure ou extérieure du verre de montre de telle manière à permettre à un doigt de pouvoir se poser sur une unique plage sensible d'un capteur à activer sans influencer les autres capteurs.
  4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que les plages sensibles (C1 à C7) sont espacées chacune d'une distance supérieure ou égale à la dimension d'une plage sensible, et en ce que le nombre de capteurs est inférieur à 10, de préférence égal à 7.
  5. Dispositif selon la revendication 4 pour une montre-bracelet analogique comprenant un cadran (8) avec l'affichage à cristaux liquides et des aiguilles (7) d'indication de l'heure, caractérisé en ce que les plages sensibles des sept capteurs ont une surface équivalente, en ce qu'un premier capteur (C1) a sa plage sensible, qui peut être disposée au centre du verre de montre, en ce que deux deuxièmes capteurs (C2, C3) ont leur plage sensible, qui peut être disposée en périphérie du verre de montre respectivement à 6h et à 12h, en ce que deux troisièmes capteurs (C4, C5) ont leur plage sensible, qui peut être disposée en périphérie du verre de montre autour de l'indication 3h, et en ce que deux quatrièmes capteurs (C6, C7) ont leur plage sensible, qui peut être disposée en périphérie du verre de montre autour de l'indication 9h.
  6. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 5 pour une montre agenda électronique, les capteurs du dispositif étant actifs, quand le dispositif est dans un mode de fonctionnement normal, ou inactifs quand le dispositif est dans un mode de repos, la montre comprenant des moyens d'enclenchement (9) capable de placer le dispositif dans un mode de fonctionnement normal lorsqu'ils sont activés, caractérisé en ce que, dans le premier mode sélectionné en fonctionnement normal, les troisièmes capteurs (C4, C5) et les quatrièmes capteurs (C6, C7) sont groupés par paire pour permettre la consultation de menus de l'agenda, de différentes fiches mémorisées concernant des adresses, des notes, des paramètres et d'agenda en activant au moins un troisième capteur ou un quatrième capteur, et en ce que, dans le second mode sélectionné, les troisièmes capteurs et quatrièmes capteurs sont dissociés pour permettre l'édition de champs de différentes fiches à mémoriser à l'aide de jeux de caractères.
  7. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les capteurs du type capacitif comprennent chacun un premier condensateur parasite (C1p à Cnp) défini par chaque plage sensible transparente, qui peut être disposée sur la face intérieure du verre de montre et le boîtier métallique (3, 3') de la montre (1), ainsi qu'un second condensateur en parallèle défini par la plage sensible et un doigt d'un utilisateur (20) lorsque le doigt est posé sur le verre (4) de montre dans une zone déterminée de la plage sensible du capteur à activer, la valeur capacitive totale dépendant de la position et de la surface du doigt susceptible d'être posé sur le verre de montre en regard de la plage sensible.
  8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le circuit électronique comprend en outre un unique oscillateur commandé en tension (32, 36), un multiplexeur (31) pour connecter successivement chaque capteur (C1 à C7) à l'oscillateur, un bloc logique de mesure (33) pour déterminer la fréquence des signaux de l'oscillateur qui dépend de la valeur capacitive totale de chaque capteur connecté à l'oscillateur, la fréquence étant au-dessous d'une valeur seuil de fréquence quand un capteur est activé par le doigt d'un utilisateur, alors que la fréquence est au-dessus de la valeur seuil de fréquence quand le capteur n'est pas activé, et des moyens à microprocesseur (34) reliés au bloc logique de mesure pour la reconnaissance de la fonction à exécuter d'un capteur activé.
  9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'oscillateur commandé en tension comprend une bascule à déclenchement bistable (32) et une source de courant programmable (36) pour fournir un courant de charge et de décharge au condensateur d'un capteur connecté à l'entrée de la bascule en fonction des signaux de sortie de la bascule.
  10. Dispositif selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'un condensateur de référence (Cref) est connecté à l'oscillateur par le multiplexeur (31) successivement aux capteurs pour permettre un calibrage de la fréquence de l'oscillateur par rapport à une valeur de fréquence de référence mémorisée.
  11. Montre électronique comprenant, dans un bottier (3, 3') fermé par un verre (4), un circuit garde-temps et/ou un mouvement horloger (17) alimenté par une source d'énergie (15), et au moins un affichage à cristaux liquides (5, 6) pour visionner des données, et un dispositif de commande manuelle (30) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'affichage à cristaux liquides (5, 6) et les plages sensibles des capteurs (C1 à C7) du dispositif sont agencés de telle manière à rendre visible des données affichées sur l'affichage lors de l'activation de certains capteurs par le doigt d'un utilisateur.
  12. Montre selon la revendication 11 du type analogique comprenant un cadran (8) avec deux affichages à cristaux liquides (5, 6) et des aiguilles (7) pour l'indication de l'heure, caractérisée en ce que des icônes (13) pour identifier une fonction ou une opération à effectuer sont disposées sur le cadran en des positions déterminées autour de chaque affichage à cristaux liquides (5, 6), et en ce que le circuit électronique de traitement des signaux de mesure des capteurs fournit des signaux de commande (LCD) à chaque affichage en fonction de capteurs activés pour qu'au moins un pointeur (12) de chaque affichage désigne une des icônes (13) pour indiquer, lors du fonctionnement du dispositif, une fonction ou une opération en cours.
  13. Montre selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comprend des moyens d'enclenchement (9) du dispositif de commande manuelle (30) permettant de faire passer le dispositif d'un mode de repos à un mode de fonctionnement lorsqu'ils sont activés, et en ce que les aiguilles (7) sont déplacées en des positions déterminées en mode de fonctionnement du dispositif de manière à ne pas cacher les données affichées sur chaque affichage à cristaux liquides.
  14. Montre selon la revendication 11, caractérisée en ce que des repères (11) sont placés sur la face intérieure du verre (4) de montre afin d'indiquer l'endroit de chaque plage sensible de capteur et/ou une fonction de chaque capteur du dispositif de commande manuelle (30).
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