EP1419512B1 - Commutateur programmable a affichage actionnable par pression et/ou par rotation - Google Patents

Commutateur programmable a affichage actionnable par pression et/ou par rotation Download PDF

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EP1419512B1
EP1419512B1 EP02794806A EP02794806A EP1419512B1 EP 1419512 B1 EP1419512 B1 EP 1419512B1 EP 02794806 A EP02794806 A EP 02794806A EP 02794806 A EP02794806 A EP 02794806A EP 1419512 B1 EP1419512 B1 EP 1419512B1
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EP
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cap
display
switch according
switch
function
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Chantal Aubrice
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LCD Solution SARL
Original Assignee
LCD Solution SARL
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    • H01H25/06—Operating part movable both angularly and rectilinearly, the rectilinear movement being along the axis of angular movement
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
    • G05G1/02—Controlling members for hand actuation by linear movement, e.g. push buttons
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05G—CONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G1/00—Controlling members, e.g. knobs or handles; Assemblies or arrangements thereof; Indicating position of controlling members
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    • H01H9/18—Distinguishing marks on switches, e.g. for indicating switch location in the dark; Adaptation of switches to receive distinguishing marks
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    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/54—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand the operating part having at least five or an unspecified number of operative positions
    • H01H19/60—Angularly-movable actuating part carrying no contacts
    • H01H19/63—Contacts actuated by axial cams
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    • H01H19/00—Switches operated by an operating part which is rotatable about a longitudinal axis thereof and which is acted upon directly by a solid body external to the switch, e.g. by a hand
    • H01H19/005—Electromechanical pulse generators
    • H01H2019/006—Electromechanical pulse generators being rotation direction sensitive, e.g. the generated pulse or code depends on the direction of rotation of the operating part

Definitions

  • the present invention relates to a switch operable by pressing and / or rotating its movable member.
  • the prior art knows the document FR 2 716 293 concerning a key with double possibility of displacement (translation, rotation) and comprising a position indicator to signal to the user the position of the rotary member of the key.
  • the invention aims to design a switch for a dialogue between a user and his machine, through a different information exchange in one direction and the other.
  • the switch shown in Figure 1 is combined with a display capable of displaying any type of information, graphics, animation and an electronic set of programming.
  • the display is chosen in the assembly (LCD display, OLED display), abbreviations of liquid crystal displays and "organic emetting diodes” of larger display area than the previous ones.
  • the cap (1) has tubular lugs (4) integral with the upper face (2) and perpendicular thereto, and extending over at least a portion of the height of the internal cavity (20) of the cap.
  • the cap (1) is able to rotate endlessly in one direction and in the other around the central and vertical axis (19) of a pivot (22) integral with a horizontal circular plate (14) (for example metallic).
  • the inner diameter of the lower portion of the skirt (21) of the cap is greater than the diameter of the plate (14) so as to be rotatable about it.
  • the edge of the skirt is provided with folds or anchoring points (16) directed towards the axis (19) abutting under the plate (14) to prevent the exit of the cap towards the top and to carry the outer edge of a sealing membrane (13), its inner edge being carried by an annular seal (9) surrounding the pivot (22), the diaphragm (13) completely closing the opening of the cap (1) and turning with him.
  • Fastening means for example lugs (23) cut in the plate (14) and bent at 90 °, support the plate (15) of a printed circuit comprising all the electronic components necessary for programming, such as for example control components (8) welded on the underside of the plate (15).
  • a display (3) On the upper face of the plate (15) is fixed a display (3) covered for example by an opaque film (18) having a reading window (18a) disposed under the transparent portion of the upper face (2) of the cap.
  • the plate (15) also has on the periphery of its upper face, one or more switches (6) spaced regularly, for example four arranged at 90 ° and a double optocutator notch (5) of the type used in the computer mice, with a low closing position and an automatic return to opening after releasing the pressure, the use of two optoswitches to determine the direction of rotation of the cap.
  • switches (6) spaced regularly, for example four arranged at 90 ° and a double optocutator notch (5) of the type used in the computer mice, with a low closing position and an automatic return to opening after releasing the pressure, the use of two optoswitches to determine the direction of rotation of the cap.
  • the contacts on the switches (6) and on the switch (5) are formed by the tubular lugs (4), respectively during the rotation of the cap or a pressure thereon.
  • one or more lighting means for example light-emitting diode type lamps.
  • the printed circuit board has an output cable (24) connected to a standard connection (10) for connecting the switch to a machine.
  • a thread (11) provided on the pivot (22) makes it possible to fix the switch according to the invention on a support (17) by means of a fastening nut (12).
  • the user can turn the cap (1) indefinitely in one direction and the other and information is immediately displayed on the display for each position of the cap.
  • This information can be a code (corresponding to an operation to be performed by the machine), a message to the environment of the machine, information received from the environment (eg time, temperature, speed, consumption, pressure, etc %) or a combination of this set of information, or a graph or animation.
  • the user selects or validates the information or the function chosen by pressing on said cap, and has the possibility, for each of them, to select or validate a sub-function by a new pressure.

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)
  • Electrophonic Musical Instruments (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Rotary Switch, Piano Key Switch, And Lever Switch (AREA)
  • Push-Button Switches (AREA)

Description

  • La présente invention concerne un commutateur actionnable par pression et/ou par rotation de son élément mobile.
  • L'art antérieur connaît le document FR 2 716 293 concernant une touche à double possibilité de déplacement (translation, rotation) et comportant un voyant de position pour signaler à l'utilisateur la position de l'organe rotatif de la touche.
  • Cette touche n'étant pas programmable, elle ne permet pas de sélectionner des programmes ou des fonctions différentes à l'intention d'une machine, et l'information communiquée à l'utilisateur est réduite à sa plus simple expression.
  • L'état de la technique connaît également le document D1-DE- 198 57 837 selon lequel les contacts sont réalisés par des organes distincts nécessitant un système de renvois à engrenage complexe, encombrant et non intégrable dans le capuchon.
  • L'invention a pour but de concevoir un commutateur permettant un dialogue entre un utilisateur et sa machine, grâce à un échange d'informations diverses dans un sens et dans l'autre.
  • Ce but est atteint grâce à l'invention qui consiste en un commutateur du type comportant un organe mobile actionnable par pression et par rotation, caractérisé en ce que l'afficheur et l'ensemble électronique programmable sont intégrés dans le capuchon, la platine supportant la plaque d'un circuit imprimé de l'ensemble électronique et caractérisé en ce que le capuchon présente :
    • . d'une part une course en rotation sans fin dans un sens et dans l'autre autour d'un pivot avec plusieurs positions d'arrêt possibles au cours d'un tour, chacune des positions permettant d'actionner un interrupteur de commande de l'ensemble électronique,
    • . d'autre part une course linéaire selon une direction perpendiculaire au plan de rotation, avec une position basse de fermeture par pression, et un rappel automatique en ouverture après relâchement de la pression sur le capuchon, permettant d'actionner un commutateur de l'ensemble électronique.
  • On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après d'un mode de réalisation non limitatif, faite en référence aux figures annexées suivantes :
    • figure 1 : vue en coupe verticale d'un commutateur rotatif selon l'invention,
    • figure 2 : vue en perspective du capuchon du commutateur de la figure 1,
    • figure 3 : schéma de principe d'un procédé de fonctionnement non limitatif, de l'ensemble de programmation combiné au commutateur.
  • Le commutateur représenté en figure 1 est combiné à un afficheur apte à afficher tout type d'information, de graphique, d'animation et à un ensemble électronique de programmation.
  • De façon préférentielle, l'afficheur est choisi dans l'ensemble (afficheur LCD, afficheur OLED), abréviations des afficheurs à cristaux liquides et des « organic emetting diodes » de plus grande surface d'affichage que les précédentes.
  • Le commutateur se compose de :
    • un capuchon creux et circulaire rotatif (1) dont la face supérieure (2) est transparente au moins en partie.
  • Intérieurement, le capuchon (1) comporte des pattes tubulaires (4) solidaires de la face supérieure (2) et perpendiculaires à celle ci, et s'étendant sur une partie au moins de la hauteur de la cavité interne (20) du capuchon.
  • Le capuchon (1) est apte à tourner sans fin dans un sens et dans l'autre autour de l'axe central et vertical (19) d'un pivot (22) solidaire d'une platine circulaire horizontale (14) (par exemple métallique). Le diamètre interne de la partie basse de la jupe (21) du capuchon est supérieure au diamètre de la platine (14) de manière à pouvoir tourner autour de celle-ci.
  • De façon préférentielle mais non limitative, la bordure de la jupe est pourvue de plis ou de points d'ancrage (16) dirigés vers l'axe (19) venant en butée sous la platine (14) pour empêcher la sortie du capuchon vers le haut et pour porter le bord extérieur d'une membrane d'étanchéité (13), son bord intérieur étant porté par un joint d'étanchéité annulaire (9) entourant le pivot (22), la membrane (13) obturant totalement l'ouverture du capuchon (1) et tournant avec lui.
  • Des moyens de fixation, par exemple des pattes (23) découpées dans la platine (14) et pliées à 90° supportent la plaque (15) d'un circuit imprimé comportant l'ensemble des composants électroniques nécessaires à la programmation comme par exemple des composants de contrôle (8) soudés en sous-face de la plaque (15).
  • Sur la face supérieure de la plaque (15) est fixé un afficheur (3) recouvert par exemple par un film opaque (18) comportant une fenêtre de lecture (18a) disposée sous la partie transparente de la face supérieure (2) du capuchon.
  • Selon un exemple de réalisation la plaque (15) comporte encore sur la périphérie de sa face supérieure, un ou plusieurs interrupteurs (6) espacés régulièrement, par exemple quatre disposés à 90° et un double optocommutateur à encoche (5) du type utilisé dans les souris d'ordinateur, avec une position basse de fermeture et un rappel automatique en ouverture après relâchement de la pression, l'utilisation de deux optocommutateurs permettant de déterminer le sens de rotation du capuchon.
  • Les contacts sur les interrupteurs (6) et sur le commutateur (5) sont réalisés par les pattes tubulaires (4), respectivement lors de la rotation du capuchon ou d'une pression sur celui-ci.
  • En option on peut prévoir sur la plaque (15) et en dessous de l'afficheur (3) un ou plusieurs moyens d'éclairage par exemple des lampes du type diode électroluminescentes.
  • La plaque du circuit imprimé comporte un câble de sortie (24) relié à une connexion standard (10) pour connecter le commutateur à une machine.
  • Préférentiellement un filetage (11) prévu sur le pivot (22) permet de fixer le commutateur selon l'invention sur un support (17) au moyen d'un écrou de fixation (12).
  • On décrit à présent le fonctionnement du commutateur en liaison avec les trois figures.
  • L'utilisateur peut tourner indéfiniment le capuchon (1) dans un sens et dans l'autre et des informations s'affichent immédiatement sur l'afficheur pour chaque position du capuchon.
  • Ces informations peuvent être un code (correspondant à une opération à effectuer par la machine), un message à l'intention de l'environnement de la machine, une information reçue en provenance de l'environnement (par exemple heure, température, rapidité, consommation, pression, etc...) ou une combinaison de cet ensemble d'informations, ou un graphique ou une animation.
  • L'utilisateur sélectionne ou valide l'information ou la fonction choisie par pression sur ledit capuchon, et a la possibilité, pour chacune d'entre elle, de sélectionner ou valider une sous fonction par une nouvelle pression.
  • Sur le schéma de principe, ce fonctionnement se traduit par les étapes suivantes :
    • étape (A) : début (ou allumage)
    • étape (B) : affichage successif et en boucle de toutes les fonctions programmées, la première fonction (F1) succédant à la dernière fonction (Fn) (liaison 101), chaque fonction (F1), (F2)..., (Fn) pouvant être validée par une sortie 102, puis choix de l'une d'entre-elles par arrêt sur une position,
    • étape (C) : validation du choix d'une des fonctions (Fi) par pression sur le capuchon. Chaque fonction peut comporter un menu et, selon la programmation du menu, au moins une information de sortie [par exemple
    • un code (103), au moins une suite de bits (104), une aide (105)], un affichage des données reçues (106) correspondant à un code, et une liaison d'accès (107) à un ensemble de sous fonctions (SF1), (SF2), (SF3), (SFn) disponibles grâce à l'étape (D), un ou plusieurs accès (108) à l'étape début (A).
    • étape (D) en option : affichage successif et en boucle de toutes les sous-fonctions programmées, la première sous-fonction (SF1) succédant à la dernière fonction (SFn) (liaison 109), chaque sous fonction pouvant être validée par une sortie (110), puis choix de l'une des sous fonctions (SFi). La programmation de l'étape D prévoit ainsi les mêmes possibilités que la programmation de l'étape B.
    • étape (E) : validation du choix précédent d'une sous-fonction (SFi) par pression sur le capuchon (1).
      A nouveau la programmation prévoit pour l'étape (E) les mêmes possibilités que pour l'étape (C) entre autres par exemple, un accès (111) à l'étape début (A), l'affichage et la programmation d'un code (112), une aide (113) etc... et en option un accès (114) à une sous sous-fonction (SSFi) qui pourra elle-même être validée par pression du capuchon etc...
    • étape (X) : la répétition des étapes de rotation et de validation ci-dessus est en théorie non limitée. D'une façon générale, suite à une validation (C, E etc...), la programmation prévoit (accès possible et affichage) de l'une des informations non limitatives suivantes :
      • ■ message provenant de l'environnement extérieur de la machine (tel que par exemple: température, heure, consommation etc...) afin de renseigner l'utilisateur,
      • ■ graphique d'information également pour renseigner l'utilisateur,
      • ■ code d'une fonction à faire exécuter par la machine. Ce qui correspond à une communication de l'utilisateur vers la machine,
      • ■ une combinaison de plusieurs ou de la totalité de ces informations ci-dessus,
      • ■ etc...
  • Ainsi, grâce à l'invention, il peut s'instaurer un véritable dialogue (utilisateur-machine) puisqu'il y a échange possible d'informations de l'un vers l'autre et réciproquement.
  • En outre l'utilisateur a la possibilité de modifier les menus des fonctions et/ou sous fonction car :
    • la reconfiguration du programme d'un commutateur selon l'invention déjà mis en place sur une machine est possible, sans démontage, en déconnectant le connecteur (10) et en le connectant sur un appareil de programmation,
    • en cas de communication en réseau la reconfiguration est réalisable directement à la centrale du réseau.

Claims (14)

  1. Commutateur du type comportant un organe mobile actionnable par pression et par rotation, du type comportant un afficheur, un ensemble électronique programmable, un capuchon apte à tourner autour d'une platine (14), le capuchon présentant:
    . d'une part une course en rotation sans fin dans un sens et dans l'autre autour d'un pivot (22) avec plusieurs positions d'arrêt possibles au cours d'un tour, chacune des positions permettant d'actionner un interrupteur (6) de commande de l'ensemble électronique,
    . d'autre part une course linéaire selon une direction perpendiculaire au plan de rotation, avec une position basse de fermeture par pression sur le capuchon, et un rappel automatique en ouverture après relâchement de la pression sur le capuchon, permettant d'actionner un commutateur (5) de l'ensemble électronique, caractérisé en ce que:
    - l'afficheur et l'ensemble électronique programmable sont intégrés dans le capuchon, la platine (14) supportant la plaque (15) d'un circuit imprimé de l'ensemble électronique,
  2. Commutateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'afficheur est un afficheur, choisi dans l'ensemble (afficheur LCD, afficheur OLED).
  3. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le commutateur (5) de l'ensemble électronique est du type optocommutateur à encoche.
  4. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que :
    - le capuchon (1) est creux et sa face supérieure (2) est transparente au moins en partie,
    - intérieurement, le capuchon (1) comporte des pattes tubulaires (4) solidaires de la face supérieure (2) et perpendiculaires à celle-ci, et s'étendant sur une partie au moins de la hauteur de la cavité interne (20) du capuchon,
    - le capuchon est apte à tourner sans fin dans un sens et dans l'autre autour de l'axe central et vertical (19) d'un pivot (22) solidaire d'une platine circulaire horizontale (14), le diamètre interne de la partie basse de la jupe (21) du capuchon étant supérieur au diamètre de la platine (14) de manière à pouvoir tourner autour de celle-ci,
  5. Commutateur selon la revendication4, caractérisé en ce
    - la bordure de la jupe est pourvue de plis ou de points d'ancrage (16) dirigés vers l'axe (19) venant en butée sous la platine (14) pour empêcher la sortie du capuchon vers le haut et pour porter le bord extérieur d'une membrane d'étanchéité (13), son bord intérieur étant porté par un joint d'étanchéité annulaire (9) entourant le pivot (22), la membrane (13) obturant totalement l'ouverture du capuchon (1) et tournant avec lui.
  6. Commutateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que des pattes (23) découpées dans la platine (14) et pliées à 90° supportent la plaque (15) d'un circuit imprimé comportant l'ensemble des composants électroniques nécessaires à la programmation,
  7. Commutateur selon l'une des revendications 5 à 6 caractérisé en ce que sur la face supérieure de la plaque (15) est fixé un afficheur (3),
  8. Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'afficheur (3) est recouvert par un film opaque (18) comportant une fenêtre de lecture (18a) disposée sous la partie transparente de la face supérieure (2) du capuchon,
  9. Commutateur selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la plaque (15) comporte encore sur la périphérie de sa face supérieure, au moins un interrupteur (6), et deux optocommutateurs à encoche (5),
  10. Commutateur selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que sur la plaque (15) et en dessous de l'afficheur (3) sont prévus un ou plusieurs moyens d'éclairage (7),
  11. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que un câble de sortie (24) est relié à une connexion standard (10) pour connecter le commutateur à une machine,
  12. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que un filetage (11) prévu sur le pivot (22) permet de fixer le commutateur selon l'invention sur un support (17) au moyen d'un écrou de fixation (12),
  13. Procédé d'utilisation d'un commutateur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste à programmer l'ensemble électronique de la manière qui suit :
    - étape (A) : début (ou allumage)
    - étape (B) : affichage successif et en boucle de toutes les fonctions programmées, la première fonction (F1) succédant à la dernière fonction (Fn) (liaison 101), chaque fonction (F1), (F2)..., (Fn) pouvant être validée par une sortie 102, puis choix de l'une d'entre-elles par arrêt sur une position,
    - étape (C) : validation du choix d'une des fonctions (Fi) par pression sur le capuchon. Chaque fonction peut comporter un menu et selon la programmation du menu au moins une information de sortie (par exemple un code (103), au moins une suite de bits (104), une aide (105) et un affichage des données reçues (106) correspondant à un code, et une liaison d'accès (107) à un ensemble de sous fonctions (SF1), (SF2), (SF3), (SFn) disponibles grâce à l'étape (D), un ou plusieurs accès (108) à l'étape début (D).
    - étape (D) en option : affichage successif et en boucle de toutes les sous-fonctions programmées, la première sous-fonction (SF1) succédant à la dernière fonction (SFn) (liaison 109), chaque sous fonction pouvant être validée par une sortie (110) puis choix de l'une des sous fonctions (SFi). La programmation de l'étape D prévoir ainsi les mêmes possibilités que la programmation de l'étape B.
    - étape (E) : validation du choix précédent d'une sous-fonction (SFi) par pression sur le capuchon (1).
  14. Procédé d'utilisation selon la revendication 13, caractérisé en ce que le programme est reconfigurable par un appareil de programmation ou par la centrale d'un réseau de communication.
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