EP3842876A1 - Timepiece fitted with a mechanical movement and a device for correcting the time displayed - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a timepiece comprising a mechanical movement, a display of a real time which is driven by this mechanical movement, and a device for correcting this displayed real time.
- the conventional way of correcting the real time indicated by its display is to use the conventional stem-crown which is generally arranged so as to be able to act, in the pulled position, on a driving wheel set. 'hour indicator and minute indicator, thanks to a friction provided in the kinematic chain between these indicators and the escape wheel.
- a mechanical watch it is generally necessary for the user or a robot to pull the stem-crown and operate it in rotation to bring the hour and minute indicators into the respective desired positions, in particular. by a visual comparison with a reference clock, such as one finds for example in stations, or with a digital time given for example by a computer.
- the present invention aims to be able to set the real time of a timepiece, comprising a mechanical movement and a time display, with a precision corresponding at least to that of an electronic watch, of preferably set this timepiece to the exact real time which is given by an external system arranged to supply it (in particular a system connected to an atomic clock), without requiring that a user or a robot must actuate a rod. crown or another external control member of the timepiece in order to set the time of the display itself.
- an external system arranged to supply it (in particular a system connected to an atomic clock)
- real time is understood to mean the legal time of a given location, in which the timepiece and its user are generally located. Actual time is typically displayed in hours, minutes, and, if applicable, seconds. The real time can be indicated with some error by a timepiece, especially of the mechanical type. The real time will also be mentioned simply by the term 'the hour', in particular as regards the real time displayed by a timepiece.
- a GPS system a telephone network, a long-distance transmission antenna or a computer / portable device connected in particular to a server on the Internet network receiving the real time of 'a high precision clock.
- the electronic correction circuit is arranged and the duration of the detection phase is provided to allow the detection device to detect, while the drive mechanism is running and clocked by the oscillating mechanical resonator, at least one passage of said indicator through any reference time position of said at least one reference time position.
- the electronic correction circuit is designed to be able to determine at least one moment of passage of said indicator through said any reference temporal position on the basis of at least one measurement value of the plurality of measurement values, this moment of passage being determined. by the internal time base and composed at least of the value of said current reference time unit at said passing instant.
- Said electronic correction circuit is furthermore arranged to be able to determine a temporal error of said indicator, by comparing said at least one passing instant with said reference temporal position, and an overall temporal error for the display (namely for the whole indicators) as a function at least of said temporal error of said indicator.
- control unit is arranged to be able to control the braking device as a function of the determined overall time error.
- the device for correcting the displayed real time is arranged so that, when a non-zero overall time error has been determined by the electronic correction circuit, the braking device can act, during a correction period, on the mechanical resonator, as a function of the overall time error, to vary the rate of the display drive mechanism so as to at least partially correct this overall time error, advantageously for the most part this overall time error and preferably substantially the whole thereof.
- 'braking device' is generally understood any device capable of braking and / or stopping an oscillating mechanical resonator and / or of maintaining stationary (that is to say temporarily blocking) such a resonator.
- the braking device can be formed by one or more braking units (one or more actuators).
- each brake unit is selected to act on the mechanical resonator in a specific situation relating to the required correction, in particular a first brake unit to correct a delay and a second braking unit for correcting an advance (the second braking unit being advantageously arranged to be able to stop and momentarily block the resonator).
- the indicators used to display the real time all relate to one and the same physical quantity, time, in this description we consider the hour, the minute and the second as three different time units given that they are respectively associated with three distinct indicators.
- the real time displayed by a display is made up of a current hour, a current minute and a current second which will sometimes be qualified as 'displayed'.
- the current second displayed has an entire part in seconds and possibly one or more decimal places (dial generally without decimal graduation, but the decimal part is a fact in an analog display where the almost continuous advance of the hand is normally done by not clocked by the escapement at twice the frequency of the oscillating resonator).
- the current minute displayed has an integer part in minutes (whole number of minutes) and generally a fractional part (sexagesimal part) in seconds (always the case in an analog display of real time).
- the current time displayed includes at least an integer part (and only this whole part with a 'jumping' hour).
- the real reference time supplied by an internal time base of the electronic type is composed of a current reference second, a reference current minute and a reference second. These three components are whole numbers.
- the internal time base can optionally provide fractions of a second.
- the internal time base which is of the electronic type, provides a real reference time which can be composed of less time units than the real time, in particular containing only the current reference minute and the current second. reference, possibly in addition a current fraction of a second generated by a clock circuit which forms this internal time base.
- the display comprises an hour indicator giving the current time, a minute indicator giving the current minute and a seconds indicator giving the current second of the actual time displayed; and the real reference time generated by the internal time base is made up of at least one current reference second and one current reference minute.
- the detection device is designed to be able to detect the passage of the seconds indicator through at least a first reference time position of the display and the passage of the minutes indicator through at least a second reference time position of this display.
- the electronic correction circuit is arranged and the duration of the detection phase is provided to allow the detection device to detect during this detection phase, while said drive mechanism is running and clocked by the oscillating mechanical resonator. , at least one passage of the seconds indicator through a first reference time position of said at least one first reference position and at least one passage of the minutes indicator through a second reference time position of said at least one second reference time position.
- the electronic correction circuit is arranged to be able to determine, in association with the internal time base and on the basis of measurement values of the plurality of measurement values, at least a first moment of passage of the seconds indicator. by said first reference temporal position, this first passing instant being determined by the real reference time and composed of at least the value of the second reference current at said first passing instant, and at least one second passing instant of the minute indicator by said second reference time position, this second passing instant also being determined by the real reference time and composed of at least the value of the current reference minute at said second passing instant.
- the processing unit or the control unit is designed to be able to determine a first time error for the seconds indicator, by comparing said at least a first moment of passage with the first reference time position, and a second time error for the minutes indicator by comparing said at least one second passing instant with the second reference time position.
- the processing unit or the control unit is further arranged to be able to determine an overall time error for the display as a function of the first time error and the second time error as well as at least one predetermined processing criterion. for these first and second time errors.
- the detection device is activated so as to perform the plurality of successive measurements at at least one measurement frequency determined by the clock circuit of the internal time base, this circuit clock supplying a periodic digital signal at the measurement frequency directly to the detection device or indirectly to this detection device via the control unit.
- the detection device is arranged in the timepiece so as to be able to perform a direct detection of the passage of an indicator of the display through at least one corresponding reference time position, this indicator being arranged to be able to be detected itself by the detection device.
- the detection device is arranged in the timepiece so as to be able to perform an indirect detection of the passage of an indicator of the display through at least one corresponding reference time position, the monitoring device.
- detection being arranged to be able to detect at least one respective angular position of a wheel integral with the indicator or of a detection wheel, forming the drive mechanism or complementary thereto, which drives or is driven by the wheel integral with the indicator, the detection wheel being selected or configured so as to have a rotational speed lower than that of the wheel integral with the indicator and a gear ratio R equal to a positive integer.
- the indicator considered is a minute indicator and the detection wheel is formed by a timer wheel which is rotated by a roadway carrying this minute indicator.
- the detection device comprises at least one detection unit associated with the minute indicator and arranged to be able to detect at least a first series of R periodic angular positions of the timer wheel, two adjacent angular positions of the first series having between them a central angle equal to 360 ° / R.
- the braking device is formed by an electromechanical actuator, arranged to be able to apply braking pulses to the mechanical resonator, and the control unit comprises a device for generating at least one frequency which is arranged at so as to be able to generate a periodic digital signal at a frequency F SUP .
- the control unit is arranged to supply the braking device, when the overall time error determined beforehand by the electronic correction circuit corresponds to a delay in the displayed time which it is intended to correct, a control signal derived from the periodic digital signal, during a correction period, to activate the braking device so that the latter generates a series of periodic braking pulses which are applied to the mechanical resonator at the frequency F SUP .
- the (duration of the) correction period and therefore the number of periodic braking pulses in the series is determined by the delay to be corrected.
- the frequency F SUP is provided and the braking device is arranged so that the series of periodic braking pulses at the frequency F SUP can generate, during the correction period, a synchronous phase in which the oscillation of the resonator mechanical is synchronized to a correction frequency FScor which is greater than a reference frequency F0c provided for the mechanical resonator.
- the watch movement comprises an escapement associated with the resonator
- the frequency F SUP and the duration of the braking pulses of the series of periodic braking pulses are selected so that, during said synchronous phase, the Braking pulses of said series each intervene outside a coupling zone between the oscillating resonator and the escapement.
- the timepiece comprises a device for blocking the mechanical resonator.
- the control unit is arranged to be able to supply the blocking device, when the overall time error determined by the electronic correction circuit corresponds to an advance in the displayed time which it is intended to correct, a signal of control which activates the blocking device so that it blocks the oscillation of the mechanical resonator during a correction period which is determined by the advance to be corrected, in order to stop the operation of the drive mechanism during this correction period.
- the timepiece 2 comprises a mechanical movement 4, an analog time display 12, a mechanism 10 for driving this display and a device 6 for correcting the real time indicated by the display.
- the timepiece is a wristwatch conventionally comprising a case 220 and a crown 52 forming an external control member to allow manual time setting of the display via an internal control rod integral with the crown.
- the mechanical time correction system acts on a timer wheel in direct contact with a roadway carrying the minute hand and an hour wheel. bearing the hour hand.
- the hour and minute hands always retain a kinematic link even when setting the time.
- the seconds indicator When the indicator is precisely aligned with a minute scale (which generally also serves as a seconds scale when the hands of the minutes and seconds are coaxial), the seconds indicator has a temporal / angular position which is arbitrary (any position not determined). This fact relates in particular to timepieces fitted with a mechanical movement driving an analogue display of the time.
- the mechanical movement comprises a barrel 8 forming a source of mechanical energy for the drive mechanism 10 which is formed by a gear 11, in kinematic connection with the display, a mechanical resonator 14, formed by a balance 16 associated with a hairspring 15, and an escapement 18 coupling this resonator to the drive mechanism so that the oscillation of the mechanical resonator rates the operation of this drive mechanism.
- the analog display 12 is formed by a dial 32, comprising indexes 36 forming a graduation for the display of the real time, and by hands 34 comprising an hour hand 34H giving the current time, a minute hand 34M giving the current minute, and a 34S seconds hand giving the current second of the displayed real time.
- the needles generally have different shapes, in particular different lengths and / or widths.
- the present invention is not limited to an analog display of the real time, but can also relate to other displays of the real time, for example a display with a 'jumping hour' and / or in particular a 'jumping minute'.
- the display is therefore not limited to a system with hands having an almost continuous advance.
- the invention can therefore also be applied in particular to a system with discs or rings and in particular to a display provided through at least one aperture machined in the dial.
- the timepiece 2 is arranged so as to allow a correction of the real time indicated by its display as a function of an overall time error for this display which is determined inside the timepiece by the circuit.
- electronic correction 40 associated with the detection device 30, which is arranged to be able to detect the passage of the seconds hand 34S by at least a first reference temporal position of the display and the passage of the minutes indicator 34M by at least one second reference time position of this display.
- the correction device generally comprises a device for braking the mechanical resonator.
- the braking device is formed by an electromechanical actuator, for example an actuator of the piezoelectric type 22A.
- the braking device is controlled by a control unit 48 which transmits to it a control signal S Cmd to control its supply circuit so as to temporally manage the application of a mechanical braking force to the mechanical resonator 14.
- the correction device is arranged so that the braking device can act, each time an overall time error has been determined by the electronic correction circuit, on the mechanical resonator during a correction period. to vary the operation of the drive mechanism so as to at least partially correct this overall time error.
- the actuator 22A comprises a braking member which is formed by a flexible blade 24, which is present on two opposite surfaces (perpendicular to the plane of the Figure 1 ) respectively two piezoelectric layers which are each coated with a metal layer forming an electrode.
- the piezoelectric actuator comprises a supply circuit 26 making it possible to apply a certain voltage between the two electrodes so as to apply an electric field through the two piezoelectric layers, which are arranged so as to bend the blade 24 in the direction of the serge 20 of the balancer 14, when a voltage is applied between the two electrodes, so that the end part of the blade, forming a movable brake pad, can press against the outer circular surface of the serge and thus exert a force mechanical brake on the mechanical resonator.
- the voltage can be variable, to vary the mechanical braking force and therefore the mechanical braking torque applied to the balance.
- the braking device is formed by a blade actuated by a magnet-coil system.
- the balance comprises a central shaft which defines or which carries a part other than the rim of the balance, for example a disc, defining a circular braking surface. In the latter case, a shoe of the braking member is arranged so as to exert pressure against this circular braking surface during the momentary application of a mechanical braking force.
- the first embodiment of the timepiece incorporates a first embodiment of the detection device, described below with reference to Figures 2 to 6 , which is distinguished by the fact that it allows direct detection of the passage of at least one indicator of the analog display 12, relating to a time unit of the real time, by at least one reference time position of this display which is relative to said time unit, this indicator being arranged to be able to be detected itself by the detection device.
- the description of the first embodiment of the timepiece 2 will be given essentially in the context of the main embodiment, in which the detection device is arranged to be able to detect the passage of the seconds indicator through at least a first one. reference time position of the display and the passage of the minute indicator through at least a second reference time position of this display, and in which the measurements for these two indicators are used in each correction cycle to perform a correction the current minute and the current second of the displayed real time.
- a single detection unit is provided or two diametrically opposed detection units are provided.
- the variant shown advantageously provides the same detection units for detecting passages of the seconds hand and of the minute hand. However, in another variant, it is possible to provide different detection units for the two needles.
- the optical detection device comprises at least one light source, each capable of emitting a beam of light, and at least one photosensitive detector each capable of capturing light emitted by a light source of said at least one. light source.
- the seconds indicator and the minutes indicator each have a reflection surface which passes through the beam (s) of light emitted by at least one light source when the indicator in question passes through at least one time position reference corresponding to this indicator and defined by the detection device, in particular with regard to at least one detection unit of this detection device.
- the detection device and the reflection surface are configured in such a way that this reflection surface can reflect, during a passage of the indicator considered by any reference temporal position of said at least one corresponding reference temporal position, of incident light, supplied by a light source of said at least one light source, at least partially towards a photosensitive detector of said at least one photosensitive detector which is associated with said any reference time position.
- the reflection surface of each indicator considered is formed by a lower surface of this indicator, and said at least one light source and said at least one photosensitive detector are supported by a dial of the timepiece or housed at least partially in the dial, or located under the dial which is then arranged to allow the beam (s) of light to pass through it.
- the light emitted by said at least one light source is not visible to the human eye.
- the light source notably emits light in the infrared range.
- the Figure 3 is a partial cut of the watch from the Figure 2 , through the detection unit 224a of the optical detection device 30. It will be noted that the four detection units are similar.
- the watch case is represented by its internal profile 220a.
- the detection unit 224a comprises an optical sensor 226 formed by a light source 228, which emits a light beam 232, and a photosensitive detector 227 capable of picking up light emitted by the light source, the source and the detector. being aligned in a radial direction relative to the central axis of the watch around which the seconds hand and minute hand revolve.
- the optical sensor 226 is arranged under the dial 32 and supported by the plate of the mechanical movement 4.
- the dial has an opening in which is arranged a glass plate 230 which has at its lower surface a sawtooth profile forming two networks of refraction (series of parallel oblique planes) provided to respectively refract the light emitted by the source 228 and the light incident on the detector 227 after reflection by one or the other of the two hands 34M and 34S.
- the wafer may be made of another substance which exhibits sufficiently good transparency for the light emitted by the source 228, in particular for infrared light where appropriate. It will be noted that the plate can also form an upper element of the sensor 226 and then be inserted into the opening of the dial during the assembly of the optical sensor with the dial.
- the optical detection unit 224a is remarkable because the electronic units forming the light source and the photosensitive detector are arranged on a common substrate in a general plane parallel to the dial 32 with the emitted light having a main direction (optical axis) which is. perpendicular to this general plane, but the light beam 232 is oblique.
- a layer of air between the wafer and the sensor 226 is an advantage for obtaining a fairly large angle of deflection of the light relative to the vertical direction, that is to say perpendicular to the dial. Thanks to such an arrangement, although the light emitted by the source 228 has a vertical optical axis, the reflecting areas RS1 and RS2 defined respectively by the two lower surfaces of the seconds hand 34S and the minute hand 34M are flat and horizontal.
- the detection device requires little intervention on the hands, or even no intervention for metal hands or having a metallic coating.
- a polished surface in the RS1 and RS2 areas is an advantage. Note that the two needles 34M and 34S are shown, at the Figure 3 , one above the other to help understand the operation of the optical detection unit for each of the two needles; but the detection of the second hand is provided in the absence of the minute hand above the detection unit.
- the problem associated with the desire for flat and horizontal reflecting surfaces for the needles relates firstly to the source of the light. light.
- the light source 228a for example a diode of the LED type (acronym for 'Light-Emitting Diode') or a laser diode of the VCSEL type (acronym for 'Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser'), is arranged obliquely on a support.
- This first variant has the disadvantage of considerably increasing the height of the device.
- the light beam 232 in a plane passing through its central axis, has two symmetrical main directions having an angular deviation ao.
- the light source 228c has at its emitting surface a diffraction structure RD which diffracts the light beam mainly in a given oblique direction.
- the fourth variant is similar to the variant of the Figure 3 .
- the light source 228d has on its emitting surface a transparent structure having its upper surface having a sawtooth profile which forms a refraction grating RD (series of parallel oblique planes) provided to refract the light emitted by the source 228d. While the planes inclined to the Figure 3 have an angle of about 45 °, the inclined planes of the refraction grating RD have a smaller angle relative to the direction horizontal (for example 35 °), so as to have a refraction angle for the light beam 232 which allows it to pass through the transparent structure.
- a refraction grating RD series of parallel oblique planes
- the needle 34D has a reflection diffraction grating in an area of its lower surface which passes through the incident beam 232a (beam having a normal direction) as it passes over an optical detection unit.
- the needle 34R has a reflection grating in an area of its lower surface which passes through the incident beam 232a as it passes over an optical detection unit.
- the detection device comprises U detection units for the seconds indicator and Q detection units for the minutes indicator, some of these detection units possibly being common to both hands.
- the detection units In the variant shown, four detection units common to the two indicators are provided.
- Four detection units for the minute indicator allow this indicator to be detected within a time interval of approximately 15 minutes.
- the detection device described above is of the optical type.
- the detection device can be of another type, in particular of the capacitive, magnetic or inductive type.
- a detection unit of the capacitive, magnetic or inductive type can be subjected to the same control as that described for an optical detection unit and the same processing of the measurements carried out can be provided within the framework of a correction cycle according to the present invention. ; which leads to the same correction of the actual time displayed.
- the electronic correction circuit is arranged to be able to determine, in association with the internal time base 42 and on the basis of measurement values of a plurality of measurement values, at least a first time of passage T X0 of the seconds indicator through any reference time position, called X0, among the reference time positions provided for this seconds indicator, this first passing instant being made up of at least one corresponding value of the current reference second X R , and at least one second passing instant T Y0 of the minutes indicator by any second reference time position, called Y0, from among the reference time positions provided for this minute indicator, this second passing instant being made up of at least one corresponding value of the current reference minute Y R.
- the seconds hand is detected by a detection unit corresponding to the reference time position X0
- the minute hand is detected by a detection unit corresponding to the time position of reference Y0.
- a plurality of measurements are carried out at a measurement frequency F Ms.
- Each measurement gives a measurement value and takes place at a determined measurement instant.
- measurements are taken over short time intervals.
- the light source is periodically activated at the measurement frequency F Ms to generate a plurality of light pulses, and the photosensitive detector supplies a plurality of values. corresponding luminous intensity.
- the detection device is activated so as to perform a plurality of successive measurements at at least one measurement frequency which is determined by the clock circuit 44 of the time base. internal 42, this clock circuit supplying a periodic digital signal at the measurement frequency F Ms directly to the detection device or indirectly to this detection device via the control unit.
- the measurement frequency is variable and the correction device 6 is arranged to be able to detect the passage of the seconds indicator through the reference time position X0 with a first measurement frequency FS Mes and the passage of l. 'minute indicator by the reference time position Y0 with a second measurement frequency FM Mes which is lower than the first measurement frequency.
- the detection units can perform measurements correctly and to slightly increase the precision of determining the instants of passage of the two hands through their respective reference time positions, that the seconds hand or noticeably still during the measurements. If, for example, a mechanical resonator oscillating at approximately 4 Hz is taken and the measuring frequency for the seconds hand corresponds to 4 Hz or 8 Hz, all the measurements may take place during the sustaining pulses of the mechanical resonator. and therefore when the escape wheel turns and also the second wheel carrying the seconds hand.
- the first measurement frequency FS Mes to have a value other than double the reference frequency F0c divided by a positive whole number N, that is FS Mes ⁇ 2 ⁇ F0c / N.
- the measurement frequency is determined by the mechanical resonator in association with the clock circuit.
- the device for correcting the displayed real time then comprises a sensor associated with the mechanical resonator and arranged to be able to detect the passages of the oscillating resonator through its neutral position, corresponding to its position of minimum potential energy.
- the detection device is activated and controlled by the control unit associated with the internal time base to perform a plurality of successive measurements each following the detection of a passage of the mechanical resonator by its position. neutral and after a certain time phase shift since this detection.
- this time phase shift is between T0c / 8 and 3 ⁇ T0c / 8, where T0c is the reference period which is equal to the inverse of the reference frequency.
- the clock circuit 44 is arranged to supply the control unit with a periodic signal at a frequency equal to 8 / T0c or close to this value.
- the sensor provides the control unit with a signal indicating when the mechanical resonator passes through its neutral position.
- the control unit activates the reception of the signal supplied by the clock circuit at the frequency approximately equal to 8 / T0c and counts two rising or falling edges in the periodic signal.
- the control unit triggers a measure and therefore a light pulse. If desired, we can therefore know the instant of each measurement.
- the time phase shift will be within the above-mentioned range of values. With a phase shift in this range, the anchor wheel is stationary and the seconds hand is thus stationary during measurements.
- a watch has a large daily error, for example 14 seconds per day, this corresponds to an error of 10 ms for one minute. Since one minute is a sufficient detection period for the second hand, such an error is insignificant in calculating a time error for that hand.
- 4 Hz can easily be derived from clock circuit 44 which is arranged to provide second ticks at the time base for the measurement of the real time reference.
- the FM frequency Ms is generated by a cyclic counter of ten, incremented by the second ticks associated with the control unit.
- the first series of measurements gives a first series of intensity values VS n , n being a positive integer, to which a first series of measurement instants TS n corresponds.
- the second series of measurements gives a second series of intensity values VM k , k being a positive integer, to which a second series of measurement instants TM k corresponds.
- the processing phase which follows the detection phase, it is not planned to record the real reference time corresponding to each measurement during the detection phase, but it is planned to number or classify in chronological order the measurements of each series of measurements, and to establish a temporal link with the real reference time T Rf for each series of measurements.
- the periodic digital signal at the measurement frequency F Ms can also be supplied to the unit processing 46 which receives the measurement values via a signal S Ms supplied to it by the detection device, directly or via the control unit.
- the rank of the measurement value may be sufficient to determine the corresponding measurement instant.
- T Ms which is the inverse of the measurement frequency F Ms.
- the control unit or directly the processing unit stores the corresponding real reference time TS Rf, X for the seconds hand, respectively TM Rf, Y for the minute hand, and if a number of periods of the periodic measurement signal is determined between the stored reference real time and a measurement of rank n, respectively of rank k, then the rank (or number) of each measurement corresponds to a determined real reference time.
- the control unit waits for a second signal which defines an initial time for a series of measurements and as soon as it receives it, on the one hand it activates the detection device or it takes in consideration of the measurements occurring only from this initial instant, with the exception of this initial instant, and on the other hand it records the real reference time TS Rf, X , respectively TM Rf, 0 .
- N and K are the numbers of measurements for the detection of the second hand and the minute hand, respectively.
- the processing unit 46 performs a processing of each series of measurements to determine the first moment of passage T X0 of the seconds indicator through the reference time position X0 and the second moment of passage T Y0 of the minutes indicator by the reference time position Y0.
- Various methods of processing measurement data can be used. As examples, we can cite the two examples in connection with the Figure 6 , and a simplified example.
- an algorithm determines a width, corresponding to a time interval IT, approximately at mid-height of a symmetrical convex curve C Fit adjusted to the series of measurement values VM k in order to be able to determine a middle value of this width, this middle value defining the moment of passage T Y0 of the middle longitudinal axis of the minute hand by the reference temporal position Y0, which is defined by the radial middle axis of the detection unit concerned / by the direction of radial alignment of the light source and the photosensitive detector.
- the time interval IT is a characteristic parameter of the indicator concerned which makes it possible to differentiate it from the other indicators.
- the maximum light intensity detected is also a characteristic parameter of the indicator considered.
- T Y0 therefore has an integer value PM Y0 in minutes (integer part of T Y0 ) corresponding to the current reference minute when the indicator passes through the reference time position Y0, to which is added a value PS Y0 in seconds which defines a fractional part for the current minute given by the minute indicator when the indicator passes through the reference time position Y0, this value PS Y0 corresponding to the current reference second when the indicator passes minutes by the reference time position Y0.
- T Y0 (PM Y0 ; PS Y0 ). It will be noted that the value PS Y0 can possibly have decimals.
- the instant at which the minute hand passes through a reference time position (which generally corresponds to an integer number of minutes) is generally determined with an integer part in minutes and a part fractional in seconds (part sexagesimal), this determination preferably being carried out with a precision of the order of a second or less than a second.
- the control unit and / or the processing unit is / are connected to the internal time base so as to be able to store the time. reference real at least at a given instant of the detection phase.
- the electronic correction circuit is designed to be able to determine, during the detection phase, at least a first measurement instant and a second measurement instant corresponding respectively to at least a first measurement and a second measurement from among a series of successive measurements, these first and second measurement instants being determined by the internal time base.
- the first measurement instant is made up of at least one corresponding first value of the current reference time unit and the second measurement time is made up of at least one second value of this current reference time unit.
- the electronic correction circuit is arranged to be able to calculate, as a function of said at least a first measurement moment and a second measurement moment and the corresponding measurement values, a third moment which determines the moment of passage of the indicator. considered by the reference temporal position concerned.
- the instant of passage of a hand through a reference temporal position is determined by comparing each measurement value received by the processing unit directly with a threshold value provided for this hand. As soon as the processing unit detects that the value of a measurement exceeds this threshold value, it assigns the instant of this measurement to the instant of passage and it records the real time reference value directly following this detection.
- This simplified variant is less precise, but it requires few electronic resources. The electronic correction circuit can therefore be simplified.
- the electronic correction circuit is arranged to be able to determine a first temporal error for the seconds indicator, by comparing at least a first passing instant of this seconds indicator with a first corresponding reference time position, and a second time error for the minutes indicator by comparing at least a second time of passage of this minute indicator with a second corresponding reference time position.
- the determination of the first temporal error and of the second temporal error is carried out by the processing unit which performs a subtraction between the determined passage instant and the value of the corresponding reference temporal position.
- E S and E M T X 0 - X 0 ;
- E M T Y 0 - Y 0
- E S is given in seconds, possibly with one or more decimal places since T X0 is normally determined with decimals (precision better than the second).
- the processing algorithm can decide to keep for example only one decimal place.
- T Y0 determined for the minutes indicator has an integer part PM Y0 in minutes and a fractional part PS Y0 in seconds
- the time error E M is determined with an integer part E Mm in minutes and a fractional part E Ms in seconds (E Ms is therefore added to E Mm ).
- E M (E Mm ; E Ms ) .
- E Ms can have one or more decimal places resulting from the calculation carried out for its determination, but the algorithm does not generally keep a decimal for the value E Ms in seconds given that this value is already one for the minutes indicator. fractional part.
- E M E Mm
- E Ms PM Y 0 PS Y 0 - Y 0
- 0 PM Y 0 - Y 0
- PS Y 0 PS Y 0 .
- the electronic correction circuit predefined correction criterion that selects a way to handle the first and second time errors to determine an overall time error for the timepiece display.
- the timepiece further comprises a time-setting device which is arranged so as to momentarily break the kinematic connection between the minutes indicator and the seconds indicator in order to set the time to said time. display.
- the electronic correction circuit is arranged to be able to determine an overall time error (T Err ) for the display as a function of at least one predefined correction criterion for the seconds indicator and / or the minutes indicator in no more first and second errors times relating to the seconds and minutes indicators respectively.
- the overall time error is determined so as to substantially correct the first time error for the seconds indicator during said correction period.
- the overall time error is determined so that the minutes indicator is present at the end of the correction period, for the case where this minutes indicator then has a time phase shift corresponding to a delay, at most a maximum delay which is selected in the range of values of the fractional part of the current minute displayed, that is to say between zero and sixty seconds of delay.
- the determination of the overall time error T Err is carried out by the processing unit which then supplies it to the control unit for the phase of correcting the time displayed by the timepiece.
- the overall time error can also be calculated by the control unit which then receives from the processing unit the time errors determined for the indicators considered.
- the correction signal S Cor supplied by the processing unit comprises either the value T Err or the values E S and E M.
- the processing unit and the control unit can advantageously be formed by a single electronic circuit or a single electronic unit. The distinction between these two units is functional, to better expose the various phases of a correction cycle.
- Example 1 we will correct by performing an advance of 95 seconds
- Example 2 we will correct by performing an advance of 90 seconds
- Example 3 we will correct by performing a retreat of 65 seconds in the actual time displayed.
- a temporal error is also determined for the hour hand and the correction provided is also a function of this temporal error.
- the needle hours which is normally in phase with the minute hand and continuously in meshing relation with this minute hand, only the difference between the current time displayed and a current reference time given by the time base is taken into account. account to determine the overall timing error.
- the timepiece only comprises an indicator of the current hour and an indicator of the current minute (therefore no indication of the current second).
- only one temporal error is then determined for the minute indicator.
- the overall time error is equal to the time error determined for the minute indicator.
- the timepiece further comprises a communication unit 50 which is arranged to receive from an external device, an external installation or an external system a synchronization signal S Sync providing an exact real time or an external system.
- exact real time which is composed only of the exact current minute and the exact current second, since in the main embodiment only the second and minute indicators are detected and then corrected globally.
- the communication unit 50 supplies the exact real time H RE or said exact real time to the internal time base 42 which then synchronizes the real reference time / the real reference time. on the exact real time / this exact real time.
- the external synchronization system can be a GPS system which gives a very precise legal time.
- the communication unit is formed by a unit for receiving a GPS signal relating to the exact real time.
- the outdoor installation is a long-distance radio-synchronization antenna, such as is found in particular in Europe and the USA.
- the communication unit is formed by a unit for receiving an RF signal.
- the external device is a portable electronic device, for example a portable telephone or a computer.
- the communication unit comprises a BLE (acronym for 'Bluetooth Low Energy') or NFC (acronym for 'Near Field Communication') communication unit.
- BLE Bluetooth Low Energy'
- NFC acronym for 'Near Field Communication'
- the correction device comprises a wireless communication unit which is arranged to be able to communicate with an external system capable of providing the exact real time, the correction device being arranged to be able to synchronize the real reference time. on an exact real time, composed of current time units of the exact real time corresponding to those of the reference real time, during a synchronization phase during which the communication unit is activated so as to receive external system the exact real time or said exact real time.
- the communication unit is activated periodically by the control unit or directly by the internal time base in order to receive the exact real time or the exact real time.
- the communication unit is activated periodically and automatically, in order to synchronize the reference real time with the exact real time during a synchronization phase.
- the two variants can be combined to have automatic periodic synchronization and the possibility of performing synchronization on demand.
- the communication unit is particularly important following a cut in the power supply to the internal time base.
- the control unit is arranged so as not to perform any correction cycle if the reference real time has not been synchronized on an external system providing the exact real time and maintained by the internal clock circuit. uninterrupted since a last synchronization phase.
- this information is recorded in a permanent memory (non-volatile memory) which includes at least one status bit ('ON' / 'OFF' ) for the internal time base. On subsequent activation of the time base again, the status bit keeps its value 'OFF' until the correction device synchronizes the time base to the exact real time of an external system, such as exposed.
- the control unit Before performing a correction cycle, in particular before performing a phase detection, the control unit interrogates the status bit to find out its value, and does not perform any detection phase as long as this value is 'OFF'. Only when the value of the status bit is 'ON', the correction device then starts a new correction cycle with a detection phase. If a cycle is interrupted and it is planned to continue it, in particular following a possible interruption of a correction cycle between the treatment phase and the correction phase, the control unit can subsequently continue such a cycle. correction provided that the previous detection phase has been completed correctly and that the real reference time is no longer useful for the continuation of the correction cycle.
- the timepiece comprises an external control member for synchronizing the real reference time with the exact real time, this external control member being operable by a user of the timepiece.
- the external controller and the correction device are arranged so as to allow a user to activate the correction device so that this correction device performs a synchronization of the reference real time to the exact real time during a synchronization phase.
- the external control member is formed by a crown associated with a control rod which also serve to set the time of the display manually.
- An alternative is to arrange for the movement of the stem-crown to be detected, in particular to detect whether this control member is moved to a position corresponding to the time setting with the possibility of modifying the position of the minute hand. and / or the seconds hand. As soon as such detection occurs, the control unit ends the current correction cycle. Furthermore, before starting a correction cycle, the correction device detects whether the control member is in the aforementioned manual correction position and the control unit does not start a correction cycle if this is the case and so long. let this situation continue.
- the device for detecting whether the rod is in the time-setting position can easily be arranged along the control rod or the time-setting mechanism associated with this rod. We will advantageously opt for capacitive or magnetic detection (by placing a small magnet on the rod or on the associated mechanism).
- each time the correction device detects that the external control member has been moved to its time-setting position it rapidly performs a correction cycle as soon as this member is then replaced in another. position (in particular the winding position for a stem-crown).
- the timepiece comprises an energy recuperator 54 which can be formed by various types of devices known to the person skilled in the art, in particular a magnetic, light or heat energy recuperator, as well as an electricity accumulator 56.
- the magnetic energy recuperator is arranged to receive energy from a source external magnetic for recharging the electricity accumulator 56 without electrical contact.
- the energy recuperator is formed by a magnet-coil system making it possible to recover a little energy from the oscillation of the mechanical resonator of the timepiece and therefore of the barrel maintaining this oscillation.
- At least one magnet is arranged on the oscillating element of the resonator or on the support of the resonator and at least one coil respectively on said support or on said oscillating element, so that the major part of the magnetic flux generated by the magnet passes through the coil when the resonator oscillates within its useful operating range.
- the magnet-coil coupling is provided around the neutral position (rest position) of the resonator.
- the oscillating mass is used to drive a micro-generator producing an electric current which is stored in the accumulator.
- the energy recuperator can also be hybrid, that is to say formed of several different units, in particular of the wireless / contactless type, which are provided to recover various energies from various energy sources and transform these various energies into electrical energy.
- the timepiece can begin a corrective operation. required if the electric voltage available is sufficient and carry out this correcting operation as long as the electric voltage supplied by the supply circuit 58 is sufficient.
- Various parts of the correction module can be activated, as needed, only during different periods.
- the control unit 48A of the timepiece 2 comprises a control logic circuit 60 connected to the time base 42 and to the processing unit 46 which supplies it, as a correction signal Scor, the value of the. global time error T Err determined during the previous processing phase.
- the control logic circuit is arranged to perform various logic operations during each correction cycle.
- the control unit 48A comprises a generator device 62 of a periodic digital signal having a given frequency F SUP (the generator device 62 is also called frequency generator 'or simply' generator 'at the frequency F SUP ).
- the control logic circuit 60 Depending on whether the overall time error T Err to be corrected corresponds to a delay (T Err negative) or an advance (T Err positive) in the display of the real time, the control logic circuit 60 generates respectively either two signals control S1 R and S2 R , which it supplies respectively to the frequency generator 62 and to a time counter 63 ('timer'), or a control signal S A that it supplies to a time counter 70.
- the time counters 63 and 70 are programmable and are used to measure a planned correction period, respectively a period PR Cor for the correction of a delay and a period PA Cor for the correction of an advance.
- an advance corresponds to a positive error and a delay corresponds to a negative error.
- control unit 48A for correcting a detected delay in the display of the time on the clock. during a correction phase following the detection and processing phases described above, and subsequently the arrangement of this unit to correct an advance during a correction phase.
- the control logic circuit 60 activates the frequency generator 62 via the signal S1 R and the time counter 63 which counts or counts down a time interval corresponding to a correction period PR Cor whose duration (the value) is determined by the logic circuit (by definition, the expression 'time counter' includes a time counter at a given time interval and also a time count down to zero from this given time interval which is initially introduced into this time countdown).
- the frequency generator when the frequency generator is activated, it supplies a periodic digital signal S FS , at the frequency F SUP , to another time counter 64 (timer at a value Tp corresponding to a duration selected for the braking pulses periodicals).
- the outputs of timers 63 and 64 are supplied to an 'AND'('AND') logic gate 65 which outputs a periodic activation signal S C1 to periodically activate the braking device 22, during the correction period PR Cor provided, via an “OR” (“OR”) logic gate 66 or any other switching circuit making it possible to transmit the periodic activation signal S C1 to the braking device.
- the periodic activation signal S C1 forms the control signal S Cmd in the case of a correction of a delay detected in the time displayed by the timepiece.
- the braking device applies periodic braking pulses to the mechanical resonator at the frequency F SUP during a correction period PR Cor , the duration (value) of which depends on the delay to correct.
- the braking pulses have a dissipative character because part of the energy of the oscillating resonator is dissipated during these braking pulses.
- the mechanical braking torque is applied substantially by friction, in particular by means of a mechanical braking member exerting a certain pressure on a braking surface of the resonator, preferably a circular braking surface, such as explained previously during the description of the timepiece 2 with reference to the Figure 1 .
- the system formed by the mechanical resonator and the braking device of this resonator is configured so as to allow the braking device to start, in the useful operating range of the oscillating resonator, a mechanical braking pulse substantially at any time of the period of natural oscillation of the oscillating resonator.
- one of the periodic braking pulses can start at substantially any angular position of the oscillating resonator, in particular the first braking pulse occurring during a correction period.
- the braking frequency F FR is proportional to the setpoint frequency F0c for the mechanical resonator and depends only on this setpoint frequency as soon as the positive integer N is given .
- the present invention proposes to use this remarkable discovery to perform a correction of the time displayed by a timepiece by varying the rate of the mechanical horological movement considered, that is to say by varying the frequency of the resonator which cycles. the operation of the display drive mechanism of the timepiece in question during a given correction period.
- the periodic braking pulses are applied to the mechanical resonator at a braking frequency F Bra advantageously corresponding to double the correction frequency F Cor divided by a positive whole number N, preferably not very high.
- the braking frequency F Bra is therefore proportional to the planned correction frequency F Cor and depends only on this correction frequency as soon as the positive integer N is selected.
- the braking pulses can be applied with a constant torque of force or a non-constant torque of force (for example substantially in a Gaussian or sinusoidal curve).
- braking pulse is understood the momentary application of a torque of force to the resonator which brakes its oscillating member (balance), that is to say which opposes the oscillating movement of this oscillating member.
- the duration of the pulse is generally defined as the part of this pulse which has a significant force torque to brake the resonator, in particular the part for which the force torque is greater than the half of the maximum value.
- a braking pulse can exhibit a strong variation. It can even be chopped and form a succession of shorter pulses.
- the duration of each braking pulse is expected to be less than half of a setpoint period T0c for the resonator, but it is advantageously less than a quarter of a setpoint period and preferably less than T0c / 8 .
- Figures 8 , 9 show the change in the frequency of oscillation of the resonator during a correction period, which is defined as the period during which the braking pulses at the frequency F INF or F SUP are applied to the resonator.
- Curve 78 shows the evolution of the oscillation frequency of the mechanical resonator during the application of the first series of periodic braking pulses 74 for a correction of an advance detected in the displayed time, the braking frequency F INF leading to a correction frequency FI Cor , given by the synchronization frequency, which is less than the reference frequency F0c (first mode of correction of an advance).
- Curve 80 shows the evolution of the oscillation frequency of the mechanical resonator during the application of the second series of periodic braking pulses 76 for a correction of a delay detected in the displayed time, the braking frequency F SUP leading to a correction frequency FS Cor , given by the synchronization frequency, which is greater than the reference frequency (first mode of correction of a delay).
- the frequencies of correction are given purely by way of example and are much closer to the reference frequency than the correction frequencies which are generally provided for the implementation of the first mode of correcting an advance or a delay.
- the Figures 8 and 9 are given only schematically to show generally the behavior of the oscillating resonator when subjected to a series of periodic braking pulses at a correction frequency close to the setpoint frequency, but different from it, and in the case of a natural frequency leading to a conventional time drift. More detailed and precise considerations relative to the possible correction frequencies will be explained below.
- the transient phase PH Tr is relatively short (less than 2 seconds) and the change in frequency takes place in the direction of the desired correction frequency.
- the average correction per unit of time during the transient phase is approximately equal to that which occurs during the synchronous phase.
- the transient phase can be longer, for example from 3 to 10 seconds, and the evolution of the frequency during the transient phase varies from case to case so that the average correction is variable and not determined.
- the synchronization frequency determines the correction frequency.
- the correction frequency F Cor is equal to the synchronization frequency. It will be noted that, in the synchronous phase of the correction period, the duration of the braking pulses must be sufficient for the braking torque applied to the resonator to allow it to stop (passage through an extreme angular position, defining its instantaneous amplitude) during or at the end of each braking pulse.
- the time interval during which the resonator remains stopped during a braking pulse decreases the possible correction per unit of time, so that it is preferable to limit this time interval, taking into account a certain safety margin, in order to have a shorter correction period thanks to a higher synchronization frequency.
- the frequency of the braking pulses, the sustaining energy supplied to the resonator at each alternation of its oscillation and the value of the braking torque occur in the time interval necessary to stop the oscillating resonator.
- braking torques between 0.5 ⁇ Nm and 50 ⁇ Nm and braking pulse durations between 2 ms and 10 ms are generally suitable for the correction frequencies that it is practically advantageous to use (these ranges of values being given by way of non-limiting examples).
- the value of the correction period to be provided can be determined on the basis of the overall time error T Err to be corrected, the setpoint frequency F0c and the correction frequency F Cor ; and as the synchronization frequency determines the correction frequency which is equal to it, it is also possible to determine the value of the correction period to be provided on the basis of the overall time error T Err to be corrected, of the reference frequency F0c and of the braking frequency F Bra .
- an advance in the time display corresponds to a positive error while a delay corresponds to a negative error.
- the 48A control unit ( Figure 7 ) is arranged to provide the braking device, each time the overall time error T Err corresponds to a delay in the displayed time that is to be corrected, a control signal S C1 derived from the periodic digital signal S FS supplied by the frequency generator 62, during a correction period PRcor, to activate the braking device 22 so that this braking device generates a series of periodic braking pulses which are applied to the resonator at the frequency F SUP .
- the frequency F SUP is provided and the braking device is arranged so that each series of periodic braking pulses at the frequency F SUP can generate, during the corresponding correction period, a first synchronous phase in which the oscillation of the resonator is synchronized (by definition “synchronized on average”) on a correction frequency FScor which is greater than the reference frequency F0c provided for the mechanical resonator.
- a demonstrator (a prototype of the timepiece according to the invention) was produced for the case presented to the Figure 10 .
- Such a result opens perspectives for corrections of the time indicated by the display which are other than corrections of a time drift of this display due to the only imprecision of the resonator operating freely (that is to say in no braking pulses).
- the Figure 11 shows the free oscillation 82A of a mechanical resonator, a first oscillation 86A of this resonator in a phase synchronous with a correction period where the ratio RS between the correction frequency FScor and the setpoint frequency F0c is relatively low (that is to say relatively close to '1'), and a second oscillation 86B of this resonator in a phase synchronous with a correction period where the ratio RS between the correction frequency FScor and the reference frequency F0c is relatively high (i.e. relatively far from '1').
- the correction frequency can vary continuously between the reference frequency F0c and a certain higher frequency FSC max , for the correction of a delay in the hour. displayed, and continuously between the reference frequency F0c and a certain lower frequency FIC max , to correct an advance in the displayed time.
- the upper frequency FSC max and the lower frequency FIC max are not values that can easily be calculated theoretically. It is necessary for each timepiece to determine them practically. Note that although this information is interesting, it is not necessary.
- the braking frequencies are selected and the braking torques available are appropriate to generate during each correction period, preferably fairly quickly, a synchronous phase during which the mechanical resonator can oscillate at the correction frequency provided by the mathematical relation given previously, without being stopped in its oscillation (i.e. it is necessary to avoid stopping the resonator so that it cannot start again from the position of shutdown, which would lead to a shutdown of the display drive mechanism).
- the angle ⁇ Sec is provided equal to or, preferably, greater than an angle ⁇ ZI (see Figure 14 ) which corresponds to the coupling angle between the resonator and the exhaust associated with it, on one side and on the other side of the neutral position of the resonator defined by the angular position of the coupling pin carried by the balance plate when this resonator is at or passing through its rest position.
- the angular coupling zone (- ⁇ ZI to ⁇ ZI ) between the mechanical resonator and the escapement (note that it is possible to brake in this prohibited zone during the transitional phase, but one will avoid stopping the resonator in this prohibited zone).
- the safety angle ⁇ Sec is greater than the angle coupling ⁇ ZI .
- the person skilled in the art will know how to determine a value for the safety angle ⁇ Sec for each mechanical movement associated with a correction device according to the first embodiment.
- the angle of coupling ⁇ ZI can vary from one mechanical movement to another, in particular between 22 ° and 28 °.
- said condition of not blocking the resonator in the angular safety zone during the delay correction period is important because a count of the passage of time via the escapement (i.e. the timing of the time display drive mechanism) must continue during this delay correction period.
- said frequency F SUP and the duration of the periodic braking pulses are selected so that, during said synchronous phase of a correction period in the context of the first mode of correction of a delay, the pulses of Periodic braking each takes place outside a coupling zone between the oscillating mechanical resonator and the escapement, preferably outside a defined safety zone for the mechanical movement.
- the selection of said frequency F INF and the duration of the periodic braking pulses within the framework of the first mode of correction of an advance.
- Tsec must intervene in a half-wave after the resonator has passed through its neutral / rest position.
- T Sec To obtain a correction frequency FI Cor lower than the reference frequency F0c, T Sec must occur in a half-wave before the passage of the resonator through its neutral / rest position.
- the timepiece comprises a device for blocking the mechanical resonator.
- the control unit is arranged to be able to supply the blocking device, when the external correction signal received by the receiving unit corresponds to an advance in the displayed time that it is intended to correct, a control signal which activates the blocking device so that this blocking device blocks the oscillation of the mechanical resonator during a correction period, the value / duration of which is determined by the 'advance to be corrected, so as to stop the operation of said drive mechanism during this correction period.
- the timepiece 2 comprises a locking device which is constituted by the braking device 22, in particular by the piezoelectric actuator 22A, which also serves to implement the first mode of correcting a delay.
- the logic circuit 60 of the control unit 48A ( Figure 7 ) supplies a control signal S A to the time counter 70 (timer) which is programmable.
- This timer 70 then generates a signal S C2 for activating the braking device 22, via the 'OR'('OR') gate 66 or another switch, for a period of correction PA Cor , the duration of which is substantially equal to the corresponding advance T Err to be corrected.
- the periodic activation signal S C2 then forms the control signal S Cmd .
- the voltage then supplied by the supply circuit 26 between the two electrodes of the piezoelectric blade 24 may differ from that provided to generate the periodic braking pulses to correct a delay. This voltage is selected so that the braking force applied to the mechanical resonator can stop it, preferably quite quickly, and then block it until the end of the correction period.
- the electric voltage applied to the piezoelectric blade 24 is provided to vary during the correction period. For example, it is possible to provide a higher voltage at the start of the correction period, which is selected to quickly stop the resonator, in particular during the alternation of the oscillation of this resonator in which the start of the period occurs. correction, and then decrease the voltage to a lower value but sufficient to keep the resonator stationary.
- the electric voltage will be selected so that the resulting braking force cannot stop the mechanical resonator in the forbidden angular zone (- ⁇ ZI to ⁇ ZI ) defined above.
- the braking torque is selected large enough to be able to stop the resonator and lock it in the angular stop position, whatever it may be, and small enough so that this braking torque cannot stop the resonator in the forbidden angular zone.
- one will avoid stopping the resonator in the angular safety zone (- ⁇ Sec to ⁇ Sec ), described above. This last condition is important when the resonator is not self-starting. In general, it suffices to ensure that the resonator can start again at the end of the correction period.
- a preliminary phase is provided which takes place before the correction period in which the resonator is blocked (that is to say where it remains stopped following its stop intervening quickly or immediately at the start of the correction period).
- the frequency generator 62 activates the frequency generator 62 during the preliminary phase, which is intended to be of relatively short duration but nevertheless of sufficient duration to establish a synchronous phase where the resonator is synchronized on the frequency FS Cor .
- the preliminary phase ends, for example, with a last braking pulse which is immediately followed by the correction period with activation of the braking device in the blocking mode.
- the braking torque for the preliminary phase can be expected to be different from that used for the correction of a delay explained above.
- This mechanical movement 92 comprises a classic escapement 94 formed by an anchor wheel 95 and an anchor 96 which can oscillate between two pins 95.
- the anchor comprises a fork 97 between the horns of which the ankle is conventionally inserted at each alternation.
- a plate 100 which is integral with the shaft 102 of the balance 104 (shown partially) of the mechanical resonator or integrally formed with this shaft (that is to say that the shaft is machined with a longitudinal profile defining the plate).
- the plate 100 is circular and centered on the central axis of the shaft 102 which defines the axis of rotation of the balance 104.
- the timepiece comprises a locking device 106 which is distinct from the braking device 22A ( Figure 1 ) used for delay correction.
- This locking device is therefore dedicated to the implementation of the second method of correcting an advance.
- the locking device is formed by an electromechanical actuator, in particular by a piezoelectric actuator of the same type described in connection with the Figure 1 .
- the actuator comprises a flexible piezoelectric blade 24A and its two electrodes are supplied with voltage by a supply circuit 26A.
- the blade 24A has at its free end a projecting portion 107, forming a stud, which is located on the side of the plate 100.
- the blade extends in a direction parallel to a tangent of the circumference of the plate, at a short distance from this circumference. circular.
- the tray has a through-hollow 108, which opens radially on the periphery of the plate and whose profile in the general plane of the plate is provided to allow the stud 107 to be housed there when it is located angularly in front of this hollow and that the piezoelectric actuator 106 is activated.
- the hollow 108 is diametrically opposed to the pin 98 and the stud is located angularly at the zero position of the pin (that is to say at the angular position of this pin when the resonator is at rest, respectively passes through its neutral position).
- this zero angular position of the ankle normally defines the zero angular position of the balance 104, and therefore of the mechanical resonator, in a fixed angular reference relative to the mechanical movement 92 and centered on the axis of rotation of the balance.
- the hollow can be arranged at another angle relative to the ankle, for example at 90 °, and the actuator 106 is then positioned on the periphery of the plate so that the stud 107 is diametrically opposed to the hollow when the resonator is at rest.
- the pad will enter the hollow when the resonator is in an angular position equal, in absolute value, substantially at 180 ° (this being exactly the case if the balance is set to the mark, that is to say that the pin is aligned with the respective centers of rotation of the balance and of the anchor when the resonator is at rest).
- This value of 180 ° is clearly outside the safety zone (it is greater than the safety angle defined previously) and it is generally lower than the range of amplitudes of the mechanical resonator corresponding to its useful operating range.
- the side walls of the hollow 108 are parallel to the radius passing through its center and the axis of rotation of the balance.
- these side walls are provided radial.
- the stud 107 has two walls lateral, perpendicular to the general plane of the plate, which are parallel to the radius passing through its center and the axis of rotation of the balance or which are, in the equivalent variant, substantially radial relative to the axis of rotation. Thanks to this arrangement, when the stud 107 is introduced into the hollow 108 which then serves as its housing, this stud blocks the rotation of the plate 100 and therefore of the balance 104 by a substantially tangential force, the direction of which is substantially parallel to the longitudinal direction.
- the actuator 106 When the actuator 106 is activated, the end of the blade carrying the stud 107 undergoes a substantially radial displacement, relative to the axis of rotation of the balance, and the stud can then, depending on the angular position of the balance at this moment, either exert an essentially radial force on the circular lateral surface of the plate 100, or at least partially enter the hollow 108.
- the actuator must only be arranged so that the stud can undergo, when this actuator is activated, a sufficient displacement to be introduced into the hollow when the latter is located in an angular position corresponding substantially to that of the stud (in a fixed angular reference relative to the stud).
- a relatively low friction force can be provided when the pad comes to rest against the circular lateral surface of the plate at the start of a correction period, that is to say following the activation of the actuator, in the case where the hollow is not vis-à-vis the stud when its proximal surface reaches the level of the circular circumference of the plate.
- the amplitude of the resonator decreases little during the initial braking operated by the pad exerting a radial force against this circular lateral surface.
- the radial force exerted by the piezoelectric blade on the plate can be very low, or even zero.
- the electrical energy required to block the resonator during the correction period can therefore be relatively small, much smaller than in the case of the first embodiment.
- the correction device of the timepiece determines during a correction cycle an overall time error corresponding to an advance in the time display
- its control logic circuit activates the blocking device 106, by supplying it with a control signal S C2 similar to that described previously in the context of the first embodiment, for a period substantially equal to the overall time error to be corrected.
- the start of the The activation of the blocking device 106 can take place at any time, whatever the angular position of the resonator and whatever the direction of the oscillation movement (therefore independently of the current alternation among the two alternations forming each period d 'oscillation). This is very advantageous.
- the electromechanical actuator can be of another type than that shown in Figure 10 .
- the actuator can comprise a ferromagnetic or magnetic core which can be moved under the action of a magnetic field generated by a coil.
- this core is collinear with the coil and it comprises an end part coming out of the coil at least when the actuator is activated, this end part forming a finger which is configured to be able to come to be introduced into the coil. hollow of the plate, this finger having in particular an end part with the shape of the pad 107.
- the actuator is a bistable actuator.
- the power supply to the actuator is advantageously maintained, during its activation to pass from the non-interaction position to the interaction position, until that the stud is at least partially entering the hollow 108.
- Such a variant is particularly advantageous because the actuator must not exert any blocking force by applying a radial pressure on a member of the resonator balance in its two corresponding stable positions respectively to the non-interaction position and the expected interaction position.
- the energy consumption can be very low, regardless of the duration of the correction period, which is very advantageous.
- the timepiece 112 according to the third embodiment comprises a locking device 114 which is distinct from the braking device 22B used for the correction of a delay.
- the braking device 22B has an operation which is similar to the braking device 22A already described, that is to say that it is also suitable for the implementation of the first mode of correction of a delay explained in detail previously.
- the braking device 22B is formed by an electromechanical actuator of the electromagnetic type, that is to say comprising a magnet-coil system for actuating a flexible blade 240 embedded in a support 242 and whose end free form a brake element / shoe for the resonator 14.
- This actuator comprises a magnet 244, carried by the flexible blade, and a coil 246 located in front of the magnet and connected to a power supply 26B which receives the control signal S C1 , which generates pulses of electric current in the coil to generate braking pulses.
- Each current pulse in the coil generates a magnetic flux which generates a force of magnetic repulsion on the magnet 244, and the flexible blade 240 then comes into contact with the lateral surface of the rim 20 of the resonator to generate a certain mechanical braking force on this resonator during a pulse braking.
- the locking device 114 is remarkable for at least two reasons. First, it acts on a conventional mechanical resonator 14 requiring no modification, in particular no specific machining unlike the second embodiment. Then, the locking device is a bistable device, that is to say a locking element has two stable positions, namely here the rocker 115. The locking device is arranged so that a first of the two stable positions of the rocker corresponds to a position of non-interaction with the rocker 16 while the second of these two stable positions corresponds to a blocking position of the resonator via a radial force exerted by a blade 116, forming the rocker 115, on the serge 20 of the balance.
- the blade 116 is pivoted around an axis arranged in the mechanical movement 4A (in another variant, the rocker is arranged so that its pivot axis is arranged on a support separate from the mechanical movement and located in a correction module) .
- this axis is formed by a fixed pin around which an annular end part of the blade 116 is mounted.
- This blade is rigid or semi-rigid, a slight flexibility being able to be advantageous.
- the blade 116 is associated with a particular magnetic system making it possible to generate the bistable nature of the latch 115 and consequently of the locking device 114.
- the magnetic system comprises a first magnet 118, carried by the blade and therefore integral in rotation with this blade, a second magnet 119 fixedly arranged relative to the mechanical movement (in the variant shown, the second magnet is inserted fixedly in a lateral opening of the support 242) and a ferromagnetic plate 120 arranged between the first magnet and the second magnet, a short distance from the second magnet 119 or against it (for example the wafer is glued against this magnet, only a layer of glue then separating the magnet from the wafer, or it is inserted fixedly in a housing of the support 242 located in front of the magnet 119).
- the first and second magnets 118, 119 have magnetic polarities which are opposite and their respective magnetic axes are substantially aligned.
- these two magnets would constantly exert a repulsive force on each other and the rocker would remain or always return, in the absence of forces external to the magnetic system, in a position where the blade is in abutment against a pin 124 for limiting its rotation.
- the latch 114 is arranged so as to have two stable positions in the absence of forces external to the magnetic system of the locking device.
- the first stable position is a non-interaction position in which the blade 116 is in abutment against the pin 124, the mobile magnet 118 then undergoing a magnetic repulsion force from the magnetic assembly, formed by the fixed magnet. 119 and the ferromagnetic plate 120, which maintains the lever 115 against this pin.
- the second stable position is an interaction position in which the blade 116 is in abutment against the rim 20 of the balance 16, the mobile magnet 118 then undergoing a magnetic force of attraction on the part of said magnetic assembly which maintains the rocker 115 against this rim.
- the ferromagnetic plate 120 is arranged so that the blade 116 exerts a radial blocking force of the balance 16, and therefore of the resonator 14, when the lever is in its second stable position.
- the surface of the plate 120 located in front of the movable magnet 118, must be slightly recessed relative to the proximal surface of the blade. This moving magnet when the blade 116 comes into contact with the rim. If the blade is semi-rigid and therefore exhibits some flexibility, it is possible that the moving magnet finally abuts against the proximal surface of the ferromagnetic wafer, but then the blade is flexed.
- the locking device comprises a device for actuating this latch arranged to switch the latch alternately between its two stable positions.
- the actuating device is formed by a coil 252 connected to an electrical supply 254.
- the coil 252 is aligned with the magnetic assembly, formed of the fixed magnet 119 and of the ferromagnetic plate 120, and arranged just behind the mobile magnet 118 when the latch is in its non-interaction position.
- the moving magnet undergoes a force of magnetic attraction or repulsion from this coil, thus making it possible to cause the rocker to pass from one of its two stable positions to the other in both directions.
- the actuating device is controlled by the logic circuit of the control unit via its supply circuit 254 which receives the control signal S C2 .
- the control signal At the start of a lead correction period, the control signal generates a first pulse of electric current in coil 252 with a polarity which generates a repulsive force for the moving magnet 118 and a duration sufficient for the rocker goes into its interaction position, then the coil power is cut until the end of the correction period where a second pulse of electric current is generated in the coil with an opposite polarity, this second pulse then generating a force of attraction on the moving magnet which is provided sufficient to cause the rocker to switch towards its non-interaction position, thus ending the correction period.
- the device for actuating the rocker is provided separate and independent from the magnetic system of the bistable rocker.
- the electromagnetic system of the actuating device is formed by a second magnet carried by the rocker and a coil arranged opposite this second magnet, as in the previous variant. This electromagnetic system can be arranged upstream or downstream of said magnetic system relative to the pivot axis of the rocker.
- the blocking force exerted by the blocking device during the correction period does not come from a power supply of this blocking device, but from said magnetic system which the shape.
- the blocking device requires electric power only at the start and at the end of the correction period occurring in the second correction mode of an advance, during the switching of the flip-flop between its two stable states by the actuation device.
- the ferromagnetic plate 120 is arranged against the mobile magnet 118, to which it is integral.
- the blade of the lever comprises, in the region of contact with the rim 20, a stud which projects in the direction of this rim, which has a hollow along its generally circular circumference.
- the locking device so that its first stable position is a non-interaction position and its second stable position is an interaction position in which the stud is at least partially inserted into the hollow, this stud generally initially exerting a dynamic dry friction against the outer lateral surface of the rim, when the lever is actuated by the actuator to move from its first stable position to its second position stable at the start of a period for correcting an advance, before entering the hollow when the latter is presented in front of the stud during the oscillation of the balance.
- This fourth embodiment is a preferred embodiment which differs from the first embodiment substantially by its mode of correcting a feed.
- the power supply 130 of the correction device 132 comprises an energy recuperator formed by a solar cell 54A, in particular arranged at the level of the dial or of the bezel bearing the glass protecting the dial. This dial generally forms part of the time display.
- an external control device 136 is provided to be able to provide an activation signal on request to the correction device, by a user of the timepiece, to trigger / start a correction cycle in the timepiece. of the displayed time (in other words to launch the method of correcting the displayed time which is implemented in the correction device 132).
- the power supply 130 comprises a circuit 134 for managing the power supply of the correction device 132.
- This circuit is able to receive various information from the electricity accumulator 56 and it receives from the external control device 136 a wake-up signal. S W-UP when this device is operated by a user.
- the management circuit 134 Once the management circuit 134 has received a wake-up signal, it detects the level of energy available in the accumulator 56. As in the first embodiment, if the level of energy is insufficient to complete its completion. the correction process, the circuit management can react in various ways.
- He can in particular either remain on standby ('Standby') for a supply of electrical energy via his solar cell or another means of energy recovery provided in addition, or start as far as possible a correction cycle while knowing that he may not be able to finish it correctly due to lack of energy available.
- the correction device already directly carries out such a detection phase by supplying only the parts necessary for this. detection phase, while waiting for a new supply of electrical energy in order to then be able to carry out a correction phase.
- the management circuit 134 activates the correction device to perform a correction cycle.
- any correction provided herein is effected by a series of periodic braking pulses during a correction period.
- all the braking pulses are provided with the same duration Tp.
- one and the same timer 64 is necessary to determine the duration of the braking pulses and this timer is arranged, in the variant shown in Figure 16 , in the supply circuit 26C. This timer supplies an activation / actuation signal S Act to a switch 138 placed between a voltage source 140 and the braking member 24C acting on the balance.
- the braking member 24C is for example similar to the piezoelectric blade ( Figure 1 ) of the variant shown for the first embodiment or with the flexible blade associated with the magnet-coil system ( Figure 15 ) of the third embodiment.
- the switch 138 controls the power supply to the actuator forming the braking device.
- the timer 64 receives a first control signal S1 Cmd from a switching device 66A which is controlled by logic circuit 60A so that the first control signal is selectively formed by a periodic digital signal among three planned periodic digital signals S FS , S FI and S F0c which respectively have three different frequencies F SUP , F INF and F0c.
- the periodic digital signal periodically resets the timer at the selected frequency and, in response, this timer periodically activates the actuator for a duration Tp, making switch 138 temporarily conductive, to generate a series of periodic braking pulses at this time. selected frequency.
- the logic circuit 60A determines, as a function of the selected frequency F SUP , a corresponding correction period PR Cor or, in an equivalent manner, a number periodic braking pulses to be generated at the frequency F SUP during the current correction cycle. To do this, he uses the formula relating to this determination which was established previously. To apply the series of braking pulses to the frequency F SUP leading to a correction frequency FS Cor greater than the reference frequency, it uses the frequency generator 62, already described, which supplies a periodic digital signal S FS to the frequency F SUP to timer 64 via switch 66A, which is controlled for this purpose by the logic control circuit.
- the logic circuit 60A determines, as a function of the selected frequency F INF , a corresponding correction period PA Cor or a number of periodic braking pulses to be generated at a frequency F INF , defined previously, during the current correction cycle. To do this, he uses the formula relating to this calculation which was established previously. To apply the series of braking pulses at the frequency F INF leading to a frequency of correction FI Cor lower than the reference frequency, it uses the frequency generator 142 which supplies a periodic digital signal S FI at the frequency F INF to the timer 64 via the switch 66A, which is controlled for this purpose by the control logic circuit .
- the electronic control unit 48B is arranged to be able to supply the braking device, when the correction signal S Cor supplied by the processing unit corresponds to an advance in the displayed time that it is planned to correct, a control signal derived from a periodic digital signal supplied by a frequency generator at a frequency F INF , during a correction period, to activate the device braking so that it generates a series of periodic braking pulses applied to the mechanical resonator at the frequency F INF .
- This frequency F INF is provided and the braking device is arranged so that the series of periodic braking pulses at the frequency F INF can generate, during the correction period, a synchronous phase in which the oscillation of the resonator mechanical is synchronized on a correction frequency FI Cor which is lower than the reference frequency F0c provided for the mechanical resonator.
- the (duration of the) correction period and therefore the number of periodic braking pulses in said series of periodic braking pulses is determined by the feed to be corrected.
- the correction device of the fourth embodiment comprises an improvement to increase the precision of the correction carried out and also to allow the application of relatively high braking torques, in particular for corrections at frequencies relatively far from the reference frequency, without risking to permanently stop the mechanical resonator by stopping, during a braking pulse at the start of the correction period, in the angular coupling zone between the resonator and the escapement or more generally in the angular safety zone previously described.
- the timepiece comprises a device for determining the passage of the oscillating mechanical resonator through at least one specific position, this device for determining a specific position of the mechanical resonator allowing the electronic control unit to determine a specific instant at which the oscillating mechanical resonator is in said specific position, and therefore to determine the phase of the resonator. Then, the electronic control unit is arranged so that a first activation of the braking device occurring at the start of the correction period, to generate a first interaction between this braking device and the mechanical resonator, is triggered as a function of said specific moment.
- the correction device further comprises a frequency generator 144 which is arranged so as to be able to generate a periodic digital signal S F0c at the reference frequency F0c provided for the resonator.
- the control unit 48B is arranged to be able to supply the braking device with a control signal derived from the periodic digital signal S F0c , during a preliminary period directly preceding the correction period, to activate the braking device so that this control device braking generates a preliminary series of periodic braking pulses which are applied to the mechanical resonator at the setpoint frequency F0c.
- the control logic circuit 60A supplies the generator 144 with a control signal S PP .
- the duration Tp of the periodic braking pulses and the braking force applied to the oscillating resonator, during the preliminary series of periodic braking pulses, are provided so that none of these braking pulses can stop the oscillating resonator in the coupling zone of this oscillating resonator with the escapement which is associated with it (between - ⁇ ZI and ⁇ ZI ) or, preferably, in a predefined safety zone (between - ⁇ Sec and ⁇ Sec ) encompassing the coupling zone (these zones have been explained previously).
- the duration of the preliminary period and the braking force applied to the oscillating resonator, during the preliminary series of periodic braking pulses are provided so as to generate at least at the end of the preliminary period a preliminary synchronous phase in which the oscillation of the mechanical resonator is synchronized (on average) on the reference frequency F0c.
- the electric voltage source 140 is variable and controlled by the logic circuit 60A which supplies it with a control signal S2 Cmd , so that the voltage level applied to the braking member 24C can be varied to vary. braking force. It is thus possible to provide a lower braking force during the preliminary period than during a correction period which follows it.
- the braking force can also be varied during the preliminary period and / or the correction period.
- the braking frequency during the preliminary period is equal to 2 ⁇ F0c; which also leads to synchronization on the frequency F0c by applying an alternating braking pulse.
- the correction period intended to correct an advance or a delay, directly follows the preliminary period. More precisely, the triggering of a first braking pulse at the frequency F INF or F SUP , at the start of a period for correcting the displayed time, occurs after a determined time interval relative to an instant at which the last braking pulse of the preliminary period, so that this first braking pulse occurs outside a predefined safety zone including the aforementioned coupling zone.
- This condition is easily fulfilled by the fact that the resonator is in a synchronous phase at least at the end of the preliminary period; The consequence of this is that the resonator stops during the last braking pulse of this preliminary period.
- the correction device can thus know, with an accuracy of Tp / 2 (for example an accuracy of 3 ms), the phase of the oscillation. Therefore, the electronic control unit can be arranged so that the control logic circuit can determine an initial time to trigger the first braking pulse which fulfills the aforementioned condition, by activating the frequency generator 62 or 142, depending on the requirement. correction required, after a determined time interval since said last braking pulse which ensures that the first braking pulse is outside the predefined safety zone.
- the instant of triggering of said first braking pulse and the braking force applied to the oscillating resonator, during this first pulse and then during the periodic braking pulses which follow during the correction period are expected to so that the phase synchronous with the correction frequency FI Cor or FS Cor preferably starts from the first braking pulse, or from a second braking pulse if the first braking pulse is used to reduce the amplitude of the oscillation without succeeding in stopping the resonator, and that this synchronous phase remains throughout the correction period.
- the first braking pulse of the correction period occurs after a time interval corresponding to the inverse of the frequency F SUP or F INF , depending on the correction required, following the instant at which the last pulse occurs. braking of the preliminary period.
- said time interval is selected equal to the inverse of double the correction frequency FS Cor or FI Cor , depending on the correction required, or to the inverse of this frequency FS Cor or FI Cor .
- the improvement described above is remarkable because it uses the resources available, in particular the braking device provided to perform the required correction, to determine the phase of the oscillation of the resonator. No specific sensor for determining this phase is necessary. In addition, no significant temporal drift is induced by the preliminary period (generally at most T0c / 4). It will be noted that the generators at the various frequencies have been shown separately on Figure 12 , but only one programmable frequency generator device can be used.
- a fifth embodiment of a timepiece according to the invention will be described below.
- This fifth embodiment is arranged to allow the implementation of the second mode of correcting an advance, already described in previous embodiments, and a second mode of correcting a delay which will be described here in detail.
- the timepiece 170 according to the fifth embodiment is shown in part on Figure 17 , where only the mechanical resonator 14A of the mechanical movement is shown. Apart from the device for correcting the displayed time, the other elements of the timepiece are similar to those shown in Figure 1 .
- the mechanical resonator comprises a balance 16A associated with a spiral spring 15.
- the balance comprises a rim 20A which has a projecting part 190 rising radially at its periphery. No other element of the balance rises to the radial position of the end part of the protruding part 190.
- the balance comprises a mark 191 formed of a non-symmetrical succession of bars having different reflection coefficients of the light coming from an optical sensor 192 or simply a different reflection of this light, in particular a succession of at least two black bars. of different widths and separated by a white bar, the width of one of the two black bars being equal to the sum of the widths of the other black bar with the white bar. It will be understood that the bars thus form a sort of code with a transition in the middle of the mark 191. Instead of black bars and a white bar, other colors can be taken. In a variant, the black bars correspond to matt areas of the serge, while the white bar corresponds to a polished area of this serge. The black bars can also correspond to notches in the serge which present an inclined plane.
- the mark 191 has been shown on the top of the rim for its description, but in the variant shown it is located on the outer lateral surface of the rim since the optical sensor is arranged in the general plane of the balance 16A . In another variant, the mark is located as shown, on the upper or lower surface of the rim, and the sensor is then rotated by 90 ° in order to be able to illuminate this mark.
- the optical sensor 192 is arranged to detect the passages of the oscillating resonator through its neutral position (corresponding to the angular position '0' for the projecting part 190) and to make it possible to determine the direction of movement of the balance during each passage through this neutral position .
- This optical sensor comprises an emitter 193 of a light beam in the direction of the serge 20A, this emitter being arranged so that it illuminates the mark 191 when the resonator passes through its neutral position, and a light receiver 194 arranged to receive at the minus a part of the light beam which is reflected by the serge at the level of the mark.
- the optical sensor thus forms a device for detecting a specific angular position of the balance, allowing the electronic control unit to determine a specific instant at which the oscillating mechanical resonator is in the specific angular position, and also a device for determining the direction of movement of the balance when the oscillating resonator passes through the specific angular position.
- Other types of detector for the position and direction of movement of the mechanical resonator can be provided in other variants, in particular capacitive, magnetic or inductive detectors.
- the timepiece 170 comprises a resonator braking device which is formed by an electromechanical device 174 with stopper. bistable mobile.
- the electromechanical device 174 comprises an electromechanical motor 176, of the watchmaking stepper motor type of small dimensions, which is supplied by a supply circuit 178, which comprises a control circuit arranged to generate, when it receives a signal.
- control S4 Cmd a series of three electrical pulses which are supplied to the motor coil so that its rotor 177 advances by one step with each electrical pulse, or a half turn of rotation.
- the series of three electrical pulses is designed to drive the rotor rapidly, continuously or almost continuously.
- the rotor pinion meshes with an intermediate wheel 180 which meshes with a wheel having a diameter equal to three times that of the rotor pinion and fixedly bearing a first bipolar permanent magnet 182. Given the diameter ratio between said pinion and the bearing wheel the magnet 182, the latter turns half a turn during a series of three electrical pulses.
- the first magnet has a first rest position and a second rest position in which the first magnet has a magnetic polarity opposite to that of the first rest position (by 'rest position' is understood a position in which is found magnet 182 after motor 176 has made a series of three electrical pulses on command and its rotor has then ceased to rotate).
- the actuator 174 comprises a bistable rocker 184 pivoted about an axis 185 fixed to the mechanical movement and limited in its rotation by two pins 188 and 189.
- the bistable rocker comprises at its free end, forming the head of this flip-flop, a second bipolar permanent magnet 186 which is movable and substantially aligned with the first magnet 182, the magnetic axes of these two magnets being provided substantially collinear when the first magnet is in one or the other of its two positions of rest.
- the first rest position of the first magnet corresponds, relative to the second magnet 186, to a position of magnetic attraction
- its second rest position corresponds to a magnetic repulsion position.
- the first magnet turns half a turn and the rocker alternately passes from a stable non-interaction position. with the balance of the resonator in a stable position of interaction with this balance in which the rocker 184 then forms a stop for the projecting part 190, which abuts against the head of this rocker when the resonator oscillates and the projecting part arrives at the level of this head, whatever the direction of rotation of the balance during the impact.
- the movable latch In the non-interaction position, the movable latch is out of a space swept by the projecting part 190 when the resonator oscillates with an amplitude within its useful operating range.
- the interaction position the movable latch is located partially in this space swept by the projecting part and thus forms a stop for the resonator.
- stable position one understands a position in which the rocker remains in the absence of a power supply of the motor 176 which serves to actuate the rocker between its two stable positions, in both directions.
- the rocker thus forms a bistable movable stop for the resonator.
- This rocker therefore forms a retractable stop member for the resonator.
- the actuator 174 is arranged so that the latch can remain in the non-interacting position and in the interacting position without maintaining power to the motor 176.
- the stop member in its interaction position and the protruding part define a first angular stop position ⁇ B for the balance of the oscillating resonator which is different from its neutral position, the protruding part abutting against the stop member at this first angular stop position when it arrives from its angular position '0', corresponding to the neutral position of the resonator, during a second half-wave of a first determined alternation among the two vibrations of each period of oscillation of the resonator. Then, the angle ⁇ B is expected to be less than a minimum amplitude of the oscillating mechanical resonator in its useful operating range.
- the angle ⁇ B is provided so that the oscillating resonator is stopped by the stop member outside the zone of coupling of the oscillating resonator with the escapement of the mechanical movement, which has already been described.
- the stop member in its interacting position and the protruding part also define a second angular stop position, close to the first but greater than the first, for the balance of the oscillating resonator when the protruding part arrives from an angular position extreme of the resonator during a first half-cycle of the second one of the two half-cycles of each period of oscillation.
- This second angular stop position is also provided less than a minimum amplitude of the mechanical resonator oscillating in its useful operating range.
- the projecting part 190 can, in another variant, rise axially from the rim or from one of the arms of the balance and the bistable electromechanical device 174 is then arranged so that the bistable latch has a movement in a plane. parallel to the axis of rotation of the balance.
- the respective magnetization axes of the two magnets 182 and 186 are axial and remain substantially collinear, the magnet 182 then being arranged under the head of the rocker. It will be noted that such an arrangement of the bistable electromechanical device can also be provided in the context of the variant shown with a projecting part rising radially from the rim.
- the projecting part of the resonator can, in another variant, be arranged around the shaft of the balance, in particular on the periphery of a plate carried by this shaft or integrally formed with the shaft.
- a plate is the plate carrying the pin of the escapement.
- the timepiece 170 comprises a control unit 196 which is associated with the optical sensor 192 and arranged to control the supply circuit 178 of the electromechanical device, to which the control unit supplies the control signal S4 Cmd .
- the control unit comprises a control logic circuit 198, a bidirectional time counter 200 and a clock circuit 44. This control unit is associated with the electromechanical device 174 to allow the implementation of the second mode of correction of a advance and also of the second mode of correcting a delay in the time indicated by the display of the timepiece, explained below.
- control unit 196 is arranged to control the electromechanical device (also called 'actuator' or 'electromechanical actuator') so that it can selectively actuate the stop device (the flip-flop 184), depending on whether it is planned to correct a delay or an advance in the time displayed by the timepiece, so that this stop device is moved from its position of no interaction at its interaction position respectively before the protruding part 190 reaches said first angular stop position ⁇ B during said second half-cycle of said first half-cycle of an oscillation period and before the protruding part 190 does not reach said second angular stop position during said first half-wave of said second half-wave of an oscillation period.
- the electromechanical device also called 'actuator' or 'electromechanical actuator'
- the electromechanical device is arranged so that, when the stop member is actuated to stop the mechanical resonator in a first half-wave, the member stop momentarily prevents, after the protruding part has abutted against this stop member, the mechanical resonator from continuing the natural oscillating movement specific to this first half-cycle, so that this natural oscillating movement during the first half-cycle is momentarily interrupted before it is continued, after a certain blocking period which ends with the withdrawal of the stop device.
- a bistable electromechanical device as described above, provision is made to correct substantially the whole of a positive overall time error, determined by the device for correcting the timepiece according to the invention, during a continuous blocking period defining a correction period, which is provided substantially equal to the advance to be corrected.
- the control unit waits for a delay of TOc / 4 to be reached to activate the actuator so that it drives, via its motor, the rocker 184 from its stable non-interaction position to its stable position interaction where the head of the rocker forms a stop for the protruding part.
- the angular stop position for example between 90 ° and 120 °, it is possible to provide a shorter delay than T0c / 4, for example T0c / 5, to trigger a series of three electrical pulses allowing '' drive the motor 176 so that its rotor turns rapidly by one and a half turns, the time interval to allow the rocker to pivot between its two stable positions, by reversing the direction of the magnetic flux generated by the magnet 182, thus being elongated.
- T0c / 4 for example T0c / 5
- the electromechanical device in order to at least partially correct a delay (negative time error), is arranged so that, when the stop member is actuated to stop the mechanical resonator in a second half-wave of at least a so-called first alternation of a period of oscillation (alternation during which the projecting part 190 arrives at the level of the head of the rocker 184 after the resonator has passed through its neutral position), it thus prematurely ends this second half-wave without blocking the resonator but by reversing the direction of the oscillation movement of this resonator, so that the mechanical resonator starts, following an instantaneous or almost instantaneous stop caused by the collision of the protruding part with the stop member, directly a following alternation.
- the position detector and the direction of movement of the resonator and the electronic control unit are arranged so as to be able to activate the actuator, each time the error global time determined by the correction device corresponds to a delay in the displayed time, so that this actuator actuates its stop member so that the projecting part of the oscillating resonator abuts against this stop member in a plurality of half-vibrations of the oscillation of the mechanical resonator which each follow its passage through the neutral position, so as to prematurely end each of these half-waves without blocking the mechanical resonator.
- the number of half-waves of said plurality of half-waves is determined by the delay to be corrected.
- the electronic control unit and the actuator are arranged so that, in order to at least partially correct a delay, the latch is maintained in its interaction position, following actuation of this latch from its non-interaction position to its interaction position while the oscillating resonator is located angularly on the side of its neutral position relative to the angular stop position, until the end of the correction period during which the protruding part of the oscillating mechanical resonator comes periodically abut the head of the latch several times, the (duration of the) correction period during which the latch is maintained in its interaction position being determined by the delay to be corrected.
- Pivoting of the rocker from its non-interaction position to its interaction position can occur either in a so-called first alternation (the one in which the impact with the projecting part is provided, this first alternation being detected by the detection of the direction of rotation of the balance) preferably directly after the detection of the passage through the neutral position so that the latch is placed in its interaction position before the protruding part reaches the stop angle ⁇ B , or in a so-called second alternation (also detected by detection of the direction of rotation of the balance) directly after the detection of passage through the neutral position, this second variant leaving more time to actuate the rocker and allow it to be placed in a stable manner in its interaction position (the stop angle is by definition less than or equal to 180 °).
- the control unit comprises a measuring circuit associated with the optical sensor, this measuring circuit comprising a clock circuit, supplying an output signal. clock at a determined frequency, and a comparator circuit making it possible to measure a time drift of the oscillating resonator relative to its reference frequency, the measuring circuit being arranged to be able to measure a time interval corresponding to a time drift of the mechanical resonator from the start of the correction period.
- the control unit is designed for terminating the correction period as soon as said time interval is equal to or slightly greater than an overall time error determined by the correction device.
- the measuring circuit comprises a clock circuit 44, supplying a periodic digital signal at the frequency F0c / 2, and a bidirectional counter 200 (reversible counter).
- the counter 200 is incremented by two units at each period of oscillation.
- the state of the counter (integer M Cb ) is representative of a temporal drift of the mechanical resonator relative to the reference frequency which is determined by the clock circuit 44 having the precision of a quartz oscillator.
- the integer M Cb corresponds to the number of additional alternations performed by the resonator, from an initial instant when the reversible counter is reset, relative to a case of an oscillation at the setpoint frequency.
- the logic control circuit 198 receives from the optical sensor 192 a digital signal allowing this logic circuit to determine the passages of the resonator by its neutral position and the direction of the oscillation movement at each of these passages. To correct a given delay, following a detection of a passage of the resonator through its neutral position as described above, the control logic circuit, on the one hand, activates the actuator 174 so that it actuates the rocker towards its interaction position and, on the other hand, resets (performs a 'reset') the bidirectional counter 200, which defines the start of a correction period.
- this reinitialization can, in a variant, take place before the supply of the actuator 174 to effect the pivoting of the rocker, but after the control unit 196 and the optical sensor 192 are activated.
- the optical sensor is replaced by another type of sensor, for example of the magnetic, inductive or capacitive type.
- the detector of the passage of the mechanical resonator through its neutral position is formed by a miniaturized sound sensor (MEMS type microphone) capable of detecting the sound impulses generated by the shocks between the ankle of the balance and the fork of the balance. anchor forming the escapement of the mechanical movement.
- MEMS type microphone miniaturized sound sensor
- the number of alternations at the reference frequency F0c in a negative overall time error T Err (determined delay) is equal to -T Err ⁇ 2 ⁇ F0c.
- T Err time error
- the logic control circuit is therefore designed to be able to compare the state of the counter with the value -T Err 2 F0c, and to end the correction period as soon as it detects that the number M Cb is equal or greater. at this value, by controlling the supply circuit 178 of the actuator so that the latter actuates the rocker from its stable interaction position to its stable non-interaction position.
- the Figure 18 relates to the case where the kinematic energy of the resonator is entirely absorbed during each impact between the projecting part of the balance and the head of the stop.
- the free oscillation 210 has in particular a second free half-wave A2 L before a detection of a time to when the resonator passes through its neutral position (position '0' of the projecting part 190) in the first half-wave which follows, the time to marking the start of a correction period for a given delay.
- the flip-flop is moved into its interaction position directly after time t 0 .
- a relatively large positive phase shift DP1 is obtained between the fictitious free oscillation 211 and the oscillation 212. Then a stable phase is established where the oscillation 212 is abbreviated, relatively to a fictitious free oscillation 213 since the previous stop of the resonator by the stop member, in the second half-cycle of the first half-wave A1 of each oscillation period; which then results in a positive phase shift DP2 smaller than DP1. The second half-wave A2 of oscillation 212 is not disturbed by the latch.
- the Figure 19 relates to a particular case of a hard shock or elastic shock between the projecting part and the head of the rocker.
- the kinetic energy of the resonator is conserved at each impact, given that there is no dissipation of kinetic energy during the shocks, but only a reversal of the direction of the oscillation movement.
- the amplitude of the oscillation 216 during the correction period thus remains identical to that of the free oscillation 210, and therefore of the fictitious free oscillation 217 for each period of oscillation.
- a stable phase is established with alternations A1 * and A2 * of duration T2 much less than T0 / 2, generating a relatively large positive phase shift DP3 at each oscillation period.
- the lever to have a certain elasticity, in particular for the body of the lever and / or its head to be formed of an elastic material capable of undergoing a certain compression, so as to momentarily absorb water.
- kinetic energy of the balance to restore it immediately after the reversal of the direction of the oscillation movement.
- the oscillation 216 will slightly exceed the stop angle ⁇ B.
- it is the projecting part which is elastically mounted on the rim of the balance.
- the protruding part has a base forming a slide arranged in a circular slide machined in the rim and an elastic element, in particular a small coil spring is arranged in the slide at the rear of the slide, that is to say on the other side of the head of the rocker relatively to the protruding part when it is in its angular position '0'.
- an elastic element in particular a small coil spring is arranged in the slide at the rear of the slide, that is to say on the other side of the head of the rocker relatively to the protruding part when it is in its angular position '0'.
- the impacts between the projecting part of the balance and the stop of the electromechanical device are generally between the two extreme situations described in Figures 18 and 19 .
- the electromechanical device is formed by a monostable electromechanical actuator which comprises a movable finger arranged so that this movable finger can be moved alternately between a first radial position and a second radial position when this actuator is respectively not activated. (not powered) and activated (that is, it is powered).
- the first radial position of the finger corresponds to a position of non-interaction with the balance of the oscillating resonator and its second radial position corresponds to a position of interaction with the oscillating balance in which this finger then forms a stop for the projecting part of the oscillating balance. , similarly to the head of the rocker 184.
- the correction device is arranged so as to be activated periodically, automatically, to perform a correction cycle during which the detection device is activated during a detection phase, so as to allow the circuit electronic correction to determine an overall time error, and the braking device is then activated to correct, during a correction period, at least major part of this overall time error.
- a mechanical braking device is used, of the type described in the context of the present description, to impose on the oscillating mechanical resonator an average frequency which is synchronized on a reference frequency F0c determined by a circuit d internal electronic clock providing a periodic reference signal.
- the regulation device continuously and periodically activates the mechanical braking device at a braking frequency derived from the periodic reference signal.
- the correction device is for example activated once a week to perform a correction cycle (with an otherwise relatively precise mechanical watch, it is thus possible to ensure that one minute of error is not exceeded).
- the correction device is advantageously activated once a day. If we want to claim an accuracy of the order of a second, then it is necessary to periodically carry out correction cycles, for example every three or four hours; which then generates a relatively high electrical consumption.
- the watch may be subjected to disturbances (for example shocks or strong accelerations that can cause a hand to slide on its axis, as well as the momentary presence of an intense external magnetic field, etc.).
- disturbances for example shocks or strong accelerations that can cause a hand to slide on its axis, as well as the momentary presence of an intense external magnetic field, etc.
- an external intervention can also vary the display.
- the correction device according to the present invention is necessary to guarantee an accurate display of the real time by the watch.
- the correction device is controlled by appropriate sensors or detectors so as to be activated following a disruptive or potentially disruptive event, in particular following a manual setting indicated above, the implementation of the regulation method in a timepiece according to the present invention may prove to be advantageous.
- the timepiece comprises an external control member operable by a user of the timepiece, this external control member and the correction device being arranged so as to allow a user to activate the correction device so that it performs a correction cycle during which the detection device is activated for a detection phase, so as to determine an overall time error, and the braking device is then activated to correct, during a correction period, at least for the most part this overall time error.
- the external control member is formed by a crown associated with a control rod which also serve for setting the time. actual display manually.
- the possibility of controlling the correction device by an external control member so that it performs a correction cycle is combined with an internal automatic control which periodically activates the correction device so that it thus regularly performs a correction cycle. correction cycle.
- the detection device which is arranged in a timepiece 260 so as to be able to perform an indirect detection of the passage of at least one indicator of the display through at least one position corresponding reference time frame.
- the detection device is arranged to be able to detect at least one respective predetermined angular position of a wheel integral with the indicator in question or of a detection wheel, forming the drive mechanism or complementary thereto. , which drives or is driven by the wheel integral with the indicator.
- the detection wheel is selected or configured so as to have a rotational speed lower than that of the wheel integral with the indicator and a gear ratio R equal to a positive integer or the reverse of an integer depending on whether the detection wheel is driving or driven, respectively.
- the predetermined angular position which is detected by a detection unit of the detection device corresponds to a reference temporal position given for the indicator considered.
- an optical detection unit 274 for detecting the passage of the seconds hand 262 through a given reference time position. This detection is carried out indirectly by the detection of an axis of specific reference AR of the second wheel 264 which carries this hand.
- the second wheel is conventionally driven in rotation by an average wheel 266 via the second gear 265.
- the second wheel 264 is in the example given in direct meshing connection with the escape wheel assembly which is formed of a escape wheel 268 and a pinion 269.
- the escape wheel 268 is coupled to the resonator of the mechanical movement in question.
- the detection device comprises an optical detection unit 274 associated with the seconds hand 262 and arranged to be able to detect a predetermined angular position of the seconds wheel.
- This detection unit is similar to any optical detection unit described in connection with the first embodiment. It will be noted that a detection unit of another type can be provided, in particular of the capacitive, magnetic or inductive type.
- the reference axis AR defining said predetermined angular position of the second wheel 264, is defined by a specific arm 288 of this wheel which has a width different from that of the other arms 286 of the wheel. This arm 288 has at least one reflecting zone in the region scanned by the light beam 232, emitted by the light source, when it passes under the detection unit 274.
- the arm 288 has a reduced thickness because it has about a double width relative to the other arms.
- the detection unit 274 is arranged on a support 280, in particular a PCB, and inserted into an opening of the plate 272.
- Processing unit 46 determines the reference axis AR based on a series of measurements at a given measurement frequency F Ms , similar to determining the middle longitudinal axis of the minute hand in the first embodiment of the detection unit, and thus the instant of passage of this middle longitudinal axis below the middle longitudinal axis of the detection unit 274, which comprises a light source 278 and a photosensitive detector 276 aligned along a direction radial of the second wheel.
- the superposition of the middle longitudinal axes of the specific arm and of the detection unit defines the predetermined reference time position.
- said superposition of the middle longitudinal axes determines the instant of passage T X0 of the needle of the seconds by the reference time position X0 .
- the watchmaker must angularly position the seconds hand relative to the seconds wheel so that, during said superposition of the middle longitudinal axes, the seconds hand indicates a current second corresponding to the predetermined reference time position.
- This detection device is formed of an optical detection module 300, comprising two detection units, and a detection wheel which is specifically arranged for the intended detection.
- Each detection unit is similar to any optical detection unit described in connection with the first embodiment.
- a detection unit of another type can be provided, in particular of the capacitive, magnetic or inductive type.
- the barrel 292 which drives the center wheel 290.
- the detection device only comprises a single detection unit.
- the indirect detection of the passage of the minute hand by at least one temporal position of given reference is so advantageously provided by means of a detection of at least one reference axis, among at least one series of given reference axes which respectively define a series of predetermined periodic angular positions, of the timer wheel 294 which is driven rotating by the roadway 296.
- This timer wheel forms a timer mobile whose pinion 295 meshes with the hour wheel 298 provided with a cylindrical axis carrying the hour hand 34H. It is arranged in a recess of the plate 272.
- the plate supports the timer wheel above and below the optical detection module 300, which is therefore arranged below the timer wheel.
- the plate has two through openings which are respectively provided above the two detection units for the passage of the light beam 232 between each of them and the timer wheel, more precisely the region in which the arms 306, 308 extend. of this timer wheel.
- Each detection unit has a light source 302, 302A and a photosensitive detector 304, 304A.
- the two optical detection units are arranged on a common support 310 which have two openings 312, 312A respectively aligned on the two detection units.
- the detection module is furthermore designed to be able to detect also a second series of R given periodic angular positions of the timer wheel which are defined by a second series of R respective reference axes A1 S2 , A2 S2 and A3 S2 which are different from the reference axes of the first series.
- Each series of periodic angular positions is associated with a respective plurality of R specific elements or specific recesses of the timer wheel.
- there is a plurality of arms of the timer wheel the first series of reference axes being defined respectively by three arms 306 having a first width and the second series of reference axes being respectively defined by three arms 308 having a second width different from the first width.
- the detection of each reference axis is carried out in a similar manner to the detection of the reference axis AR and the determination of an instant of passage of the minute hand through any of these reference axes is also carried out in a manner similar to determining the instant at which the seconds hand passes through the reference axis AR.
- the timer wheel is configured so that each angular position of the first series has the same first signature for the correction device, so that the electronic correction circuit can associate one and the same first time position of reference to the minute indicator when detecting any angular position / any reference axis of the first series, and so that each angular position of the second series has the same second signature, different from the first signature, for the correction device, so that the electronic correction circuit can associate one and the same second reference time position, different from the first reference time position, with the minutes indicator when detecting any one angular position / of any reference axis of the second series.
- the electronic correction circuit can determine a second time of passage T Y0 of the minute indicator through a reference time position Y0 (any one of the two reference time positions provided in the variant described) in an unambiguous manner.
- the detection detection device comprises K detection units, K being an integer greater than one, and the number of series of periodic angular positions of the timer wheel is an integer S greater than zero, each series of periodic angular positions being associated with a respective plurality of R specific elements or specific recesses of the timer wheel.
- the K detection units are arranged to each be able to detect the S pluralities of R specific elements or specific recesses of the timer wheel. Any two of the K detection units are angularly offset by a separation angle of which the remainder of the entire division by an angle equal to 360 ° / (R ⁇ S) is other than zero.
- the remainder of the integer division is substantially equal to 360 ° / (R ⁇ S ⁇ K).
Landscapes
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Abstract
La montre (2) est formée par un mouvement mécanique incorporant un résonateur mécanique (14). Elle comprend : - un affichage de l'heure réelle (12), - un dispositif de correction (6) formé par un dispositif de détection (30) du passage d'au moins une aiguille par au moins une position temporelle de référence et par un circuit électronique de correction (40) permettant de déterminer une erreur temporelle globale pour l'affichage, et - un dispositif de freinage (22A) du résonateur mécanique. Le dispositif de correction est agencé pour pouvoir corriger l'heure réelle affichée en fonction de l'erreur temporelle globale (retard ou avance) déterminée au préalable. Pour ce faire, le dispositif de correction est agencé de manière que le dispositif de freinage puisse agir sur le résonateur mécanique au cours d'une période de correction pour varier la marche du mécanisme d'entraînement de l'affichage, de sorte à corriger l'heure réelle affichée.The watch (2) is formed by a mechanical movement incorporating a mechanical resonator (14). It comprises: - a display of the real time (12), - a correction device (6) formed by a device (30) for detecting the passage of at least one hand through at least one reference time position and by an electronic correction circuit (40) making it possible to determine an overall time error for the display, and - a braking device (22A) of the mechanical resonator. The correction device is designed to be able to correct the actual time displayed as a function of the overall time error (delay or advance) determined beforehand. To do this, the correction device is arranged so that the braking device can act on the mechanical resonator during a correction period to vary the rate of the display drive mechanism, so as to correct the speed. actual time displayed.
Description
De manière générale, la présente invention concerne une pièce d'horlogerie comprenant un mouvement mécanique, un affichage d'une heure réelle qui est entraîné par ce mouvement mécanique, et un dispositif de correction de cette heure réelle affichée.In general, the present invention relates to a timepiece comprising a mechanical movement, a display of a real time which is driven by this mechanical movement, and a device for correcting this displayed real time.
Dans le domaine de la montre mécanique, la manière classique de corriger l'heure réelle indiquée par son affichage est d'utiliser la tige-couronne classique qui est généralement agencée pour pouvoir agir, en position tirée, sur un mobile d'entraînement de l'indicateur des heures et de l'indicateur des minutes, grâce à une friction prévue dans la chaîne cinématique entre ces indicateurs et la roue d'échappement. Ainsi, pour mettre une montre mécanique à l'heure réelle, il faut généralement que l'utilisateur ou un robot tire la tige-couronne et l'actionne en rotation pour amener les indicateurs des heures et des minutes dans des positions respectives voulues, notamment par une comparaison visuelle avec une horloge de référence, comme on en trouve par exemple dans des gares, ou avec une heure digitale donnée par exemple par un ordinateur.In the field of mechanical watches, the conventional way of correcting the real time indicated by its display is to use the conventional stem-crown which is generally arranged so as to be able to act, in the pulled position, on a driving wheel set. 'hour indicator and minute indicator, thanks to a friction provided in the kinematic chain between these indicators and the escape wheel. Thus, to set a mechanical watch to real time, it is generally necessary for the user or a robot to pull the stem-crown and operate it in rotation to bring the hour and minute indicators into the respective desired positions, in particular. by a visual comparison with a reference clock, such as one finds for example in stations, or with a digital time given for example by a computer.
On constate donc que dans le domaine des pièces d'horlogerie munies d'un mouvement mécanique, en plus d'assurer une marche précise de ce mouvement mécanique, un réel besoin existe pour un système de correction efficace de l'heure réelle affichée par ces pièces d'horlogerie comprenant un mouvement mécanique. En particulier, la présente invention a pour objectif de pouvoir mettre à l'heure réelle une pièce d'horlogerie, comprenant un mouvement mécanique et un affichage de l'heure, avec une précision correspondant au moins à celle d'une montre électronique, de préférence mettre sensiblement cette pièce d'horlogerie à l'heure réelle exacte qui est donnée par un système extérieur agencé pour la fournir (notamment un système relié à une horloge atomique), sans nécessiter qu'un utilisateur ou un robot doive actionner une tige-couronne ou un autre organe de commande externe de la pièce d'horlogerie pour effectuer lui-même une mise à l'heure de l'affichage. Dans le cadre de l'invention, il est prévu que la précision de la mise à l'heure réelle d'une pièce d'horlogerie munie d'un mouvement mécanique ne dépende pas d'une appréciation visuelle de l'utilisateur devant estimer quand les divers indicateurs concernés sont dans des positions respectives correctes.It can therefore be seen that in the field of timepieces fitted with a mechanical movement, in addition to ensuring precise operation of this mechanical movement, a real need exists for an effective system for correcting the real time displayed by these timepieces comprising a mechanical movement. In particular, the present invention aims to be able to set the real time of a timepiece, comprising a mechanical movement and a time display, with a precision corresponding at least to that of an electronic watch, of preferably set this timepiece to the exact real time which is given by an external system arranged to supply it (in particular a system connected to an atomic clock), without requiring that a user or a robot must actuate a rod. crown or another external control member of the timepiece in order to set the time of the display itself. In the context of the invention, it is expected that the accuracy of the real time setting of a timepiece provided with a mechanical movement does not depend on a visual assessment of the user who has to estimate when the various indicators concerned are in the correct respective positions.
On comprend par 'heure réelle' l'heure légale d'un lieu donné, dans lequel se trouve en général la pièce d'horlogerie et son utilisateur. L'heure réelle s'affiche généralement en heures, en minutes et, le cas échéant, en secondes. L'heure réelle peut être indiquée avec une certaine erreur par une pièce d'horlogerie, en particulier du type mécanique. On mentionnera l'heure réelle aussi simplement par le terme 'l'heure', en particulier s'agissant de l'heure réelle affichée par une pièce d'horlogerie. Pour indiquer l'heure légale donnée avec une grande précision notamment par / via un système GPS, un réseau téléphonique, une antenne d'émission longue distance ou un ordinateur / dispositif portable relié notamment à un serveur du réseau Internet recevant l'heure réelle d'une horloge de haute précision, on utilisera l'expression 'heure réelle exacte' dans ce texte.The term “real time” is understood to mean the legal time of a given location, in which the timepiece and its user are generally located. Actual time is typically displayed in hours, minutes, and, if applicable, seconds. The real time can be indicated with some error by a timepiece, especially of the mechanical type. The real time will also be mentioned simply by the term 'the hour', in particular as regards the real time displayed by a timepiece. To indicate the legal time given with great precision, in particular by / via a GPS system, a telephone network, a long-distance transmission antenna or a computer / portable device connected in particular to a server on the Internet network receiving the real time of 'a high precision clock, we will use the expression' exact real time 'in this text.
Pour répondre aux besoins susmentionnés qui sont présents dans le domaine horloger depuis de nombreuses années, la présente invention a pour objet une pièce d'horlogerie qui comprend :
- un affichage d'une heure réelle formé par un ensemble d'indicateurs comprenant un indicateur qui est relatif à une unité temporelle donnée de l'heure réelle et qui indique l'unité temporelle courante correspondante,
- un mouvement mécanique formé par un mécanisme d'entraînement de l'affichage et un résonateur mécanique qui est couplé au mécanisme d'entraînement de manière que son oscillation cadence la marche de ce mécanisme d'entraînement, et
- un dispositif de correction de l'heure réelle qui est indiquée par l'affichage ;
- un dispositif de détection agencé pour permettre la détection, de manière directe ou indirecte, du passage dudit indicateur de l'affichage par au moins une position temporelle de référence de cet affichage qui est relative à ladite unité temporelle de l'heure réelle ;
- un circuit électronique de correction, et
- un dispositif de freinage du résonateur mécanique ;
- une unité de commande agencée pour pouvoir commander le dispositif de détection de sorte que ce dispositif de détection effectue, durant une phase de détection, une pluralité de mesures successives et fournisse une pluralité de valeurs de mesure correspondantes,
- une unité de traitement agencée pour pouvoir recevoir du dispositif de détection ladite pluralité de valeurs de mesure et la traiter, et
- une base de temps interne comprenant un circuit d'horloge et générant un temps réel de référence composé au moins d'une unité temporelle courante de référence correspondant à ladite unité temporelle courante de l'heure réelle affichée.
- a display of a real time formed by a set of indicators comprising an indicator which relates to a given time unit of the real time and which indicates the corresponding current time unit,
- a mechanical movement formed by a drive mechanism for the display and a mechanical resonator which is coupled to the drive mechanism so that its oscillation cycles the operation of this drive mechanism, and
- a device for correcting the real time which is indicated by the display;
- a detection device arranged to allow the detection, directly or indirectly, of the passage of said indicator of the display through at least one reference time position of this display which is relative to said time unit of the real time;
- an electronic correction circuit, and
- a mechanical resonator braking device;
- a control unit arranged to be able to control the detection device so that this detection device performs, during a detection phase, a plurality of successive measurements and provides a plurality of corresponding measurement values,
- a processing unit designed to be able to receive said plurality of measurement values from the detection device and process it, and
- an internal time base comprising a clock circuit and generating a real reference time composed of at least one current reference time unit corresponding to said current time unit of the displayed real time.
Ensuite, selon l'invention, le circuit électronique de correction est agencé et la durée de la phase de détection est prévue pour permettre au dispositif de détection de détecter, alors que le mécanisme d'entraînement est en marche et cadencé par le résonateur mécanique oscillant, au moins un passage dudit indicateur par une quelconque position temporelle de référence de ladite au moins une position temporelle de référence. Le circuit électronique de correction est agencé pour pouvoir déterminer au moins un instant de passage dudit indicateur par ladite quelconque position temporelle de référence sur la base d'au moins une valeur de mesure de la pluralité de valeurs de mesure, cet instant de passage étant déterminé par la base de temps interne et composé au moins de la valeur de ladite unité temporelle courante de référence audit instant de passage. Ledit circuit électronique de correction est en outre agencé pour pouvoir déterminer une erreur temporelle dudit indicateur, en comparant ledit au moins un instant de passage avec ladite position temporelle de référence, et une erreur temporelle globale pour l'affichage (à savoir pour l'ensemble des indicateurs) en fonction au moins de ladite erreur temporelle dudit indicateur.Then, according to the invention, the electronic correction circuit is arranged and the duration of the detection phase is provided to allow the detection device to detect, while the drive mechanism is running and clocked by the oscillating mechanical resonator, at least one passage of said indicator through any reference time position of said at least one reference time position. The electronic correction circuit is designed to be able to determine at least one moment of passage of said indicator through said any reference temporal position on the basis of at least one measurement value of the plurality of measurement values, this moment of passage being determined. by the internal time base and composed at least of the value of said current reference time unit at said passing instant. Said electronic correction circuit is furthermore arranged to be able to determine a temporal error of said indicator, by comparing said at least one passing instant with said reference temporal position, and an overall temporal error for the display (namely for the whole indicators) as a function at least of said temporal error of said indicator.
De plus, selon l'invention, l'unité de commande est agencée pour pouvoir commander le dispositif de freinage en fonction de l'erreur temporelle globale déterminée. Le dispositif de correction de l'heure réelle affichée est agencé de manière que, lorsqu'une erreur temporelle globale non nulle a été déterminée par le circuit électronique de correction, le dispositif de freinage puisse agir, au cours d'une période de correction, sur le résonateur mécanique, en fonction de l'erreur temporelle globale, pour varier la marche du mécanisme d'entraînement de l'affichage de sorte à corriger au moins en partie cette erreur temporelle globale, avantageusement en majeure partie cette erreur temporelle globale et de préférence sensiblement l'entier de celle-ci.In addition, according to the invention, the control unit is arranged to be able to control the braking device as a function of the determined overall time error. The device for correcting the displayed real time is arranged so that, when a non-zero overall time error has been determined by the electronic correction circuit, the braking device can act, during a correction period, on the mechanical resonator, as a function of the overall time error, to vary the rate of the display drive mechanism so as to at least partially correct this overall time error, advantageously for the most part this overall time error and preferably substantially the whole thereof.
Par 'dispositif de freinage', on comprend de manière générale tout dispositif capable de freiner et/ou d'arrêter un résonateur mécanique oscillant et/ou de maintenir à l'arrêt (c'est-à-dire bloquer) momentanément un tel résonateur. Le dispositif de freinage peut être formé par une ou plusieurs unités de freinage (un ou plusieurs actionneurs). Dans le cas où le dispositif de freinage est formé de plusieurs unités de freinage, en particulier deux unités de freinage, chaque unité de freinage est sélectionnée pour agir sur le résonateur mécanique dans une situation spécifique relative à la correction requise, notamment une première unité de freinage pour corriger un retard et une deuxième unité de freinage pour corriger une avance (la deuxième unité de freinage étant avantageusement agencée pour pouvoir arrêter et bloquer momentanément le résonateur). Par 'cadencer la marche d'un mécanisme d'entraînement d'un affichage', on comprend le fait de rythmer le mouvement de mobiles de ce mécanisme lorsqu'il fonctionne, en particulier de déterminer les vitesses de rotation de ces mobiles et ainsi d'au moins un indicateur de l'affichage. Dans la suite du texte, lorsque le terme 'résonateur' sans qualificatif spécifique est utilisé, c'est pour désigner un résonateur mécanique. On parlera d'un résonateur oscillant pour indiquer qu'on considère un résonateur dans son état activé, dans lequel il oscille en étant entretenu, via un échappement, par une source d'énergie mécanique.By 'braking device' is generally understood any device capable of braking and / or stopping an oscillating mechanical resonator and / or of maintaining stationary (that is to say temporarily blocking) such a resonator. . The braking device can be formed by one or more braking units (one or more actuators). In the event that the device brake unit is formed of several brake units, in particular two brake units, each brake unit is selected to act on the mechanical resonator in a specific situation relating to the required correction, in particular a first brake unit to correct a delay and a second braking unit for correcting an advance (the second braking unit being advantageously arranged to be able to stop and momentarily block the resonator). By 'timing the operation of a drive mechanism of a display', one understands the fact of timing the movement of the moving parts of this mechanism when it is operating, in particular determining the rotational speeds of these moving parts and so 'at least one indicator of the display. In the remainder of the text, when the term “resonator” without a specific qualifier is used, it is to designate a mechanical resonator. We will speak of an oscillating resonator to indicate that we consider a resonator in its activated state, in which it oscillates while being maintained, via an exhaust, by a source of mechanical energy.
Bien que les indicateurs servant à afficher le l'heure réelle concernent tous une seule et même grandeur physique, le temps, on considère dans cette description l'heure, la minute et la seconde comme trois unités temporelles différentes étant donné qu'elles sont respectivement associées à trois indicateurs distincts. L'heure réelle affichée par un affichage est composée d'une heure courante, d'une minute courante et d'une seconde courante qui seront parfois qualifiées de 'affichées'. La seconde courante affichée présente une partie entière en secondes et éventuellement une ou plusieurs décimales (cadran généralement sans graduation de la décimale, mais la partie décimale est un fait dans un affichage analogique où l'avance quasi continue de l'aiguille se fait normalement par pas cadencés par l'échappement au double de la fréquence du résonateur oscillant). La minute courante affichée présente une partie entière en minutes (nombre entier de minutes) et généralement une partie fractionnaire (partie sexagésimale) en secondes (toujours le cas dans un affichage analogique de l'heure réelle). L'heure courante affichée comprend au moins une partie entière (et seulement cette partie entière avec une heure 'sautante'). L'heure réelle de référence fournie par une base de temps interne du type électronique est composée d'une seconde courante de référence, d'une minute courante de référence et d'une seconde de référence. Ces trois composantes sont des nombres entiers. En plus, la base de temps interne peut éventuellement fournir des fractions de seconde. En général, la base de temps interne, qui est du type électronique, fournit un temps réel de référence qui peut être composé de moins d'unités temporelles que l'heure réelle, notamment ne contenir que la minute courante de référence et la seconde courante de référence, éventuellement en sus une fraction de seconde courante générée par un circuit d'horloge qui forme cette base de temps interne.Although the indicators used to display the real time all relate to one and the same physical quantity, time, in this description we consider the hour, the minute and the second as three different time units given that they are respectively associated with three distinct indicators. The real time displayed by a display is made up of a current hour, a current minute and a current second which will sometimes be qualified as 'displayed'. The current second displayed has an entire part in seconds and possibly one or more decimal places (dial generally without decimal graduation, but the decimal part is a fact in an analog display where the almost continuous advance of the hand is normally done by not clocked by the escapement at twice the frequency of the oscillating resonator). The current minute displayed has an integer part in minutes (whole number of minutes) and generally a fractional part (sexagesimal part) in seconds (always the case in an analog display of real time). The current time displayed includes at least an integer part (and only this whole part with a 'jumping' hour). The real reference time supplied by an internal time base of the electronic type is composed of a current reference second, a reference current minute and a reference second. These three components are whole numbers. In addition, the internal time base can optionally provide fractions of a second. In general, the internal time base, which is of the electronic type, provides a real reference time which can be composed of less time units than the real time, in particular containing only the current reference minute and the current second. reference, possibly in addition a current fraction of a second generated by a clock circuit which forms this internal time base.
Dans un mode de réalisation principal de l'invention, l'affichage comprend un indicateur des heures donnant l'heure courante, un indicateur des minutes donnant la minute courante et un indicateur des secondes donnant la seconde courante de l'heure réelle affichée ; et le temps réel de référence généré par la base de temps interne est composé au moins d'une seconde courante de référence et d'une minute courante de référence. Le dispositif de détection est agencé pour pouvoir détecter le passage de l'indicateur des secondes par au moins une première position temporelle de référence de l'affichage et le passage de l'indicateur des minutes par au moins une deuxième position temporelle de référence de cet affichage. Le circuit électronique de correction est agencé et la durée de la phase de détection est prévue pour permettre au dispositif de détection de détecter au cours de cette phase de détection, alors que ledit mécanisme d'entraînement est en marche et cadencé par le résonateur mécanique oscillant, au moins un passage de l'indicateur des secondes par une première position temporelle de référence de ladite au moins une première position de référence et au moins un passage de l'indicateur des minutes par une deuxième position temporelle de référence de ladite au moins une deuxième position temporelle de référence.In a main embodiment of the invention, the display comprises an hour indicator giving the current time, a minute indicator giving the current minute and a seconds indicator giving the current second of the actual time displayed; and the real reference time generated by the internal time base is made up of at least one current reference second and one current reference minute. The detection device is designed to be able to detect the passage of the seconds indicator through at least a first reference time position of the display and the passage of the minutes indicator through at least a second reference time position of this display. The electronic correction circuit is arranged and the duration of the detection phase is provided to allow the detection device to detect during this detection phase, while said drive mechanism is running and clocked by the oscillating mechanical resonator. , at least one passage of the seconds indicator through a first reference time position of said at least one first reference position and at least one passage of the minutes indicator through a second reference time position of said at least one second reference time position.
Ensuite, le circuit électronique de correction est agencé pour pouvoir déterminer, en association avec la base de temps interne et sur la base de valeurs de mesure de la pluralité de valeurs de mesure, au moins un premier instant de passage de l'indicateur des secondes par ladite première position temporelle de référence, ce premier instant de passage étant déterminé par le temps réel de référence et composé d'au moins la valeur de la seconde courante de référence audit premier instant de passage, et au moins un deuxième instant de passage de l'indicateur des minutes par ladite deuxième position temporelle de référence, ce deuxième instant de passage étant également déterminé par le temps réel de référence et composé d'au moins la valeur de la minute courante de référence audit deuxième instant de passage. De plus, l'unité de traitement ou l'unité de commande est agencée pour pouvoir déterminer une première erreur temporelle pour l'indicateur des secondes, en comparant ledit au moins un premier instant de passage avec la première position temporelle de référence, et une deuxième erreur temporelle pour l'indicateur des minutes en comparant ledit au moins un deuxième instant de passage avec la deuxième position temporelle de référence. L'unité de traitement ou l'unité de commande est en outre agencée pour pouvoir déterminer une erreur temporelle globale pour l'affichage en fonction de la première erreur temporelle et de la deuxième erreur temporelle ainsi que d'au moins un critère de traitement prédéterminé pour ces première et deuxième erreurs temporelles.Then, the electronic correction circuit is arranged to be able to determine, in association with the internal time base and on the basis of measurement values of the plurality of measurement values, at least a first moment of passage of the seconds indicator. by said first reference temporal position, this first passing instant being determined by the real reference time and composed of at least the value of the second reference current at said first passing instant, and at least one second passing instant of the minute indicator by said second reference time position, this second passing instant also being determined by the real reference time and composed of at least the value of the current reference minute at said second passing instant. In addition, the processing unit or the control unit is designed to be able to determine a first time error for the seconds indicator, by comparing said at least a first moment of passage with the first reference time position, and a second time error for the minutes indicator by comparing said at least one second passing instant with the second reference time position. The processing unit or the control unit is further arranged to be able to determine an overall time error for the display as a function of the first time error and the second time error as well as at least one predetermined processing criterion. for these first and second time errors.
Dans une variante particulière, lors de la phase de détection, le dispositif de détection est activé de manière à effectuer la pluralité de mesures successives à au moins une fréquence de mesure déterminée par le circuit d'horloge de la base de temps interne, ce circuit d'horloge fournissant un signal digital périodique à la fréquence de mesure directement au dispositif de détection ou indirectement à ce dispositif de détection via l'unité de commande.In a particular variant, during the detection phase, the detection device is activated so as to perform the plurality of successive measurements at at least one measurement frequency determined by the clock circuit of the internal time base, this circuit clock supplying a periodic digital signal at the measurement frequency directly to the detection device or indirectly to this detection device via the control unit.
Dans un mode de réalisation avantageux, le dispositif de détection est agencé dans la pièce d'horlogerie de manière à pouvoir effectuer une détection directe du passage d'un indicateur de l'affichage par au moins une position temporelle de référence correspondante, cet indicateur étant agencé pour pouvoir être détecté lui-même par le dispositif de détection.In an advantageous embodiment, the detection device is arranged in the timepiece so as to be able to perform a direct detection of the passage of an indicator of the display through at least one corresponding reference time position, this indicator being arranged to be able to be detected itself by the detection device.
Dans un autre mode de réalisation, le dispositif de détection est agencé dans la pièce d'horlogerie de manière à pouvoir effectuer une détection indirecte du passage d'un indicateur de l'affichage par au moins une position temporelle de référence correspondante, le dispositif de détection étant agencé pour pouvoir détecter au moins une position angulaire respective d'une roue solidaire de l'indicateur ou d'une roue de détection, formant le mécanisme d'entraînement ou complémentaire à celui-ci, qui entraîne ou qui est entraînée par la roue solidaire de l'indicateur, la roue de détection étant sélectionnée ou configurée de manière à présenter une vitesse de rotation inférieure à celle de la roue solidaire de l'indicateur et un rapport d'engrenage R égal à un nombre entier positif.In another embodiment, the detection device is arranged in the timepiece so as to be able to perform an indirect detection of the passage of an indicator of the display through at least one corresponding reference time position, the monitoring device. detection being arranged to be able to detect at least one respective angular position of a wheel integral with the indicator or of a detection wheel, forming the drive mechanism or complementary thereto, which drives or is driven by the wheel integral with the indicator, the detection wheel being selected or configured so as to have a rotational speed lower than that of the wheel integral with the indicator and a gear ratio R equal to a positive integer.
Dans une variante avantageuse du mode de réalisation précédent, l'indicateur considéré est un indicateur des minutes et la roue de détection est formée par une roue de minuterie qui est entraînée en rotation par une chaussée portant cet indicateur des minutes. Le dispositif de détection comprend au moins une unité de détection associée à l'indicateur des minutes et agencée pour pouvoir détecter au moins une première série de R positions angulaires périodiques de la roue de minuterie, deux positions angulaires adjacentes de la première série présentant entre elles un angle au centre égal à 360°/ R.In an advantageous variant of the previous embodiment, the indicator considered is a minute indicator and the detection wheel is formed by a timer wheel which is rotated by a roadway carrying this minute indicator. The detection device comprises at least one detection unit associated with the minute indicator and arranged to be able to detect at least a first series of R periodic angular positions of the timer wheel, two adjacent angular positions of the first series having between them a central angle equal to 360 ° / R.
Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif de freinage est formé par un actionneur électromécanique, agencé pour pouvoir appliquer des impulsions de freinage au résonateur mécanique, et l'unité de commande comprend un dispositif générateur d'au moins une fréquence qui est agencé de manière à pouvoir générer un signal digital périodique à une fréquence FSUP. L'unité de commande est agencée pour fournir au dispositif de freinage, lorsque l'erreur temporelle globale déterminée au préalable par le circuit électronique de correction correspond à un retard dans l'heure affichée qu'il est prévu de corriger, un signal de commande dérivé du signal digital périodique, durant une période de correction, pour activer le dispositif de freinage de manière que ce dernier génère une série d'impulsions de freinage périodiques qui sont appliquées au résonateur mécanique à la fréquence FSUP. La (durée de la) période de correction et donc le nombre d'impulsions de freinage périodiques dans la série sont déterminés par le retard à corriger. La fréquence FSUP est prévue et le dispositif de freinage est agencé de manière que la série d'impulsions de freinage périodiques à la fréquence FSUP puisse engendrer, au cours de la période de correction, une phase synchrone dans laquelle l'oscillation du résonateur mécanique est synchronisée sur une fréquence de correction FScor qui est supérieure à une fréquence de consigne F0c prévue pour le résonateur mécanique.In a preferred embodiment, the braking device is formed by an electromechanical actuator, arranged to be able to apply braking pulses to the mechanical resonator, and the control unit comprises a device for generating at least one frequency which is arranged at so as to be able to generate a periodic digital signal at a frequency F SUP . The control unit is arranged to supply the braking device, when the overall time error determined beforehand by the electronic correction circuit corresponds to a delay in the displayed time which it is intended to correct, a control signal derived from the periodic digital signal, during a correction period, to activate the braking device so that the latter generates a series of periodic braking pulses which are applied to the mechanical resonator at the frequency F SUP . The (duration of the) correction period and therefore the number of periodic braking pulses in the series is determined by the delay to be corrected. The frequency F SUP is provided and the braking device is arranged so that the series of periodic braking pulses at the frequency F SUP can generate, during the correction period, a synchronous phase in which the oscillation of the resonator mechanical is synchronized to a correction frequency FScor which is greater than a reference frequency F0c provided for the mechanical resonator.
Selon une variante avantageuse, dans laquelle le mouvement horloger comprend un échappement associé au résonateur, la fréquence FSUP et la durée des impulsions de freinage de la série d'impulsions de freinage périodiques sont sélectionnées de manière que, lors de ladite phase synchrone, les impulsions de freinage de ladite série interviennent chacune hors d'une zone de couplage entre le résonateur oscillant et l'échappement.According to an advantageous variant, in which the watch movement comprises an escapement associated with the resonator, the frequency F SUP and the duration of the braking pulses of the series of periodic braking pulses are selected so that, during said synchronous phase, the Braking pulses of said series each intervene outside a coupling zone between the oscillating resonator and the escapement.
Dans un mode de réalisation particulier, la pièce d'horlogerie comprend un dispositif de blocage du résonateur mécanique. Ensuite, l'unité de commande est agencée pour pouvoir fournir au dispositif de blocage, lorsque l'erreur temporelle globale déterminée par le circuit électronique de correction correspond à une avance dans l'heure affichée qu'il est prévu de corriger, un signal de commande qui active le dispositif de blocage de manière qu'il bloque l'oscillation du résonateur mécanique durant une période de correction qui est déterminée par l'avance à corriger, pour stopper la marche du mécanisme d'entraînement durant cette période de correction.In a particular embodiment, the timepiece comprises a device for blocking the mechanical resonator. Then, the control unit is arranged to be able to supply the blocking device, when the overall time error determined by the electronic correction circuit corresponds to an advance in the displayed time which it is intended to correct, a signal of control which activates the blocking device so that it blocks the oscillation of the mechanical resonator during a correction period which is determined by the advance to be corrected, in order to stop the operation of the drive mechanism during this correction period.
L'invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide des dessins annexés, donnés à titre d'exemples nullement limitatifs, dans lesquels :
- La
Figure 1 représente, en partie schématiquement, un premier mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention munie d'un mouvement mécanique, d'un affichage de l'heure, d'un dispositif de détection pour l'affichage, et d'un dispositif de correction de l'heure affichée; - La
Figure 2 est une vue de dessus de la pièce d'horlogerie de laFigure 1 ; - La
Figure 3 est une coupe partielle de la pièce d'horlogerie desFigures 1 et 2 , selon une première variante d'un premier mode de réalisation du dispositif de détection; - Les
Figures 4A à 4D sont des coupes schématiques de diverses variantes pour une source de lumière formant le dispositif de détection selon le premier mode de réalisation; - Les
Figures 5A et 5B sont des coupes schématiques partielles de deux variantes de configuration pour une aiguille dont il est prévu de détecter le passage au-dessus d'au moins un détecteur photosensible formant le dispositif de détection de la pièce d'horlogerie desFigures 1 et 2 ; - La
Figure 6 montre une pluralité de valeurs de mesure fournies par le dispositif de détection optique, selon le premier mode de réalisation, lors d'une phase de détection permettant de déterminer une erreur temporelle de l'aiguille des secondes et une erreur temporelle de l'aiguille des minutes; - La
Figure 7 représente schématiquement une variante du dispositif de correction de la pièce d'horlogerie selon le premier mode de réalisation; - Les
Figures 8 et 9 montrent, lors d'une correction opérée par une série d'impulsions de freinage périodiques, l'évolution de la fréquence d'oscillation d'un résonateur mécanique au cours d'une période de correction d'une avance, respectivement d'une période de correction d'un retard dans l'heure indiquée par un affichage de la pièce d'horlogerie considérée, et ceci pour le cas d'un rapport entre la fréquence de correction et la fréquence de consigne relativement proche de un; - La
Figure 10 montre, dans le cas d'un rapport relativement élevé entre la fréquence de correction et la fréquence de consigne, l'oscillation d'un résonateur mécanique au début d'une période de correction d'un retard par une série d'impulsions de freinage périodiques, cette période de correction présentant une phase transitoire initiale; - La
Figure 11 montre, lors d'une correction d'un retard opérée par une série d'impulsions de freinage périodiques, quelques périodes d'oscillation d'un résonateur mécanique au cours d'une phase synchrone pour deux fréquences de synchronisation différentes; - La
Figure 12A montre, pour une fréquence de freinage correspondant à une impulsion de freinage par alternance de l'oscillation d'un résonateur mécanique, plusieurs courbes de la fréquence de synchronisation relative maximale en fonction de l'amplitude de l'oscillation libre du résonateur et de son facteur de qualité; - La
Figure 12B montre, pour une fréquence de freinage qui correspond à une impulsion de freinage par période d'oscillation d'un résonateur mécanique, plusieurs courbes de la fréquence de synchronisation relative maximale en fonction de l'amplitude de l'oscillation libre du résonateur et de son facteur de qualité; - La
Figure 13A est un graphe donnant, pour une fréquence de consigne donnée, approximativement des plages de fréquence de correction possibles, pour corriger un retard dans l'affichage de l'heure à l'aide de courtes impulsions de freinage périodiques, en fonction de plusieurs fréquences de freinage sélectionnées pour les impulsions de freinage; - La
Figure 13B est un graphe donnant, pour une fréquence de consigne donnée, approximativement des plages de fréquence de correction possibles, pour corriger une avance dans l'affichage de l'heure à l'aide de courtes impulsions de freinage périodiques, en fonction de plusieurs fréquences de freinage sélectionnées pour les impulsions de freinage; - La
Figure 14 montre partiellement un deuxième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention; - La
Figure 15 montre partiellement un troisième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention; - La
Figure 16 représente schématiquement un quatrième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention; - La
Figure 17 représente schématiquement un cinquième mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention; - Les
Figures 18 et 19 montrent l'oscillation du résonateur mécanique au cours d'une période de correction d'un retard respectivement pour deux variantes de réalisation du dispositif de freinage de la pièce d'horlogerie de laFigure 17 ; - La
Figure 20 est une première coupe partielle au travers d'une pièce d'horlogerie selon l'invention, laquelle comprend un deuxième mode de réalisation du dispositif de détection pour l'affichage, en relation avec une première unité de détection du passage de l'aiguille des secondes par une position temporelle de référence correspondante; - La
Figure 21 est une vue de dessus de la roue de secondes du mouvement mécanique formant la pièce d'horlogerie de laFigure 20 ; - La
Figure 22 est une deuxième coupe partielle au travers de la pièce d'horlogerie de laFigure 20 , en relation avec une seconde unité de détection du passage de l'aiguille des minutes par une position temporelle de référence correspondante; - La
Figure 23 est une vue de dessus du mobile de minuterie du mouvement mécanique formant la pièce d'horlogerie de laFigure 22 ; et - La
Figure 24 est une vue de dessus de la seconde unité du dispositif de détection de la pièce d'horlogerie de laFigure 22 .
- The
Figure 1 shows, in part schematically, a first embodiment of a timepiece according to the invention provided with a mechanical movement, a time display, a detection device for the display, and a device for correcting the displayed time; - The
Figure 2 is a top view of the timepiece from theFigure 1 ; - The
Figure 3 is a partial section of the timepiece of theFigures 1 and2 , according to a first variant of a first embodiment of the detection device; - The
Figures 4A to 4D are schematic sections of various variants for a light source forming the detection device according to the first embodiment; - The
Figures 5A and 5B are partial schematic sections of two variant configurations for a hand of which it is intended to detect the passage above at least one photosensitive detector forming the device for detecting the timepiece.Figures 1 and2 ; - The
Figure 6 shows a plurality of measurement values supplied by the optical detection device, according to the first embodiment, during a detection phase making it possible to determine a temporal error of the second hand and a temporal error of the second hand. minutes; - The
Figure 7 schematically shows a variant of the device for correcting the timepiece according to the first embodiment; - The
Figures 8 and9 show, during a correction made by a series of periodic braking pulses, the evolution of the oscillation frequency of a mechanical resonator during a correction period of an advance, respectively of a period of correction of a delay in the time indicated by a display of the timepiece considered, and this for the case of a relationship between the correction frequency and the frequency of setpoint relatively close to one; - The
Figure 10 shows, in the case of a relatively high ratio between the correction frequency and the reference frequency, the oscillation of a mechanical resonator at the start of a period of correction of a delay by a series of braking pulses periodic, this correction period having an initial transitional phase; - The
Figure 11 shows, during a correction of a delay operated by a series of periodic braking pulses, a few periods of oscillation of a mechanical resonator during a synchronous phase for two different synchronization frequencies; - The
Figure 12A shows, for a braking frequency corresponding to an alternating braking pulse of the oscillation of a mechanical resonator, several curves of the maximum relative synchronization frequency as a function of the amplitude of the free oscillation of the resonator and its quality factor; - The
Figure 12B shows, for a braking frequency which corresponds to a braking pulse per oscillation period of a mechanical resonator, several curves of the maximum relative synchronization frequency as a function of the amplitude of the free oscillation of the resonator and its quality factor; - The
Figure 13A is a graph giving, for a given reference frequency, approximately the possible correction frequency ranges, to correct a delay in the display of the time using short periodic braking pulses, as a function of several frequencies of braking selected for braking pulses; - The
Figure 13B is a graph giving, for a given setpoint frequency, approximately the possible correction frequency ranges, to correct an advance in the time display using short periodic braking pulses, depending on several braking frequencies selected for the braking pulses; - The
Figure 14 partially shows a second embodiment of a timepiece according to the invention; - The
Figure 15 partially shows a third embodiment of a timepiece according to the invention; - The
Figure 16 schematically shows a fourth embodiment of a timepiece according to the invention; - The
Figure 17 schematically shows a fifth embodiment of a timepiece according to the invention; - The
Figures 18 and 19 show the oscillation of the mechanical resonator during a delay correction period respectively for two variant embodiments of the braking device of the timepiece of theFigure 17 ; - The
Figure 20 is a first partial section through a timepiece according to the invention, which comprises a second embodiment of the detection device for the display, in connection with a first unit for detecting the passage of the hand of the seconds by a corresponding reference time position; - The
Figure 21 is a top view of the seconds wheel of the mechanical movement forming the timepiece of theFigure 20 ; - The
Figure 22 is a second partial cut through the timepiece of theFigure 20 , in connection with a second unit for detecting the passage of the minute hand through a corresponding reference time position; - The
Figure 23 is a top view of the timer mobile of the mechanical movement forming the timepiece of theFigure 22 ; and - The
Figure 24 is a top view of the second unit of the timepiece detection device of theFigure 22 .
En référence aux
La pièce d'horlogerie 2 comprend un mouvement mécanique 4, un affichage analogique de l'heure 12, un mécanisme 10 d'entraînement de cet affichage et un dispositif 6 de correction de l'heure réelle indiquée par l'affichage. La pièce d'horlogerie est une montre-bracelet comprenant classiquement un boîtier 220 et une couronne 52 formant un organe de commande externe pour permettre une mise à l'heure manuelle de l'affichage via une tige de commande interne solidaire de la couronne. Généralement, lors d'une mise à l'heure manuelle via la tige-couronne, le système mécanique de correction de l'heure agit sur une roue de minuterie en prise directe avec une chaussée portant l'aiguille des minutes et une roue des heures portant l'aiguille des heures. Ainsi, les aiguilles des heures et des minutes conservent toujours un lien cinématique même lors d'une mise à l'heure. Seul un choc peut éventuellement engendrer un déplacement angulaire de l'une de ces deux aiguilles relativement à l'autre, par un glissement d'une aiguille sur son axe. Par contre, lors d'une mise à l'heure via la tige-couronne, la chaussée subit une friction relativement à un mobile ou une roue du mécanisme d'entrainement et ainsi un déplacement angulaire relativement aux mobiles de ce mécanisme d'entraînement situés en amont, et donc à la roue de seconde portant l'aiguille des secondes. Par construction des mouvements mécaniques usuels, l'aiguille des secondes n'a pas de relation de phase donnée avec l'aiguille des minutes dès lors qu'une mise à l'heure via la tige-couronne a eu lieu, c'est-à-dire qu'il n'existe en général pas de relation temporelle / angulaire déterminée entre l'indication de la minute courante et l'indication de la seconde courante. Lorsque l'indicateur se trouve précisément aligné sur une graduation des minutes (laquelle sert généralement aussi de graduation des secondes lorsque les aiguilles des minutes et des secondes sont coaxiales), l'indicateur des secondes a une position temporelle / angulaire qui est arbitraire (position quelconque non déterminée). Ce fait concerne en particulier les pièces d'horlogerie munies d'un mouvement mécanique entraînant un affichage analogique de l'heure.The
Le mouvement mécanique comprend un barillet 8 formant une source d'énergie mécanique pour le mécanisme d'entraînement 10 qui est formé par un rouage 11, en lien cinématique avec l'affichage, un résonateur mécanique 14, formé par un balancier 16 associé à un spiral 15, et un échappement 18 couplant ce résonateur au mécanisme d'entraînement de manière que l'oscillation du résonateur mécanique cadence la marche de ce mécanisme d'entraînement. L'affichage analogique 12 est formé par un cadran 32, comprenant des indexes 36 formant une graduation pour l'affichage de l'heure réelle, et par des aiguilles 34 comprenant une aiguille des heures 34H donnant l'heure courante, une aiguille des minutes 34M donnant la minute courante, et une aiguille des secondes 34S donnant la seconde courante de l'heure réelle affichée. Les aiguilles présentent généralement des formes différentes, en particulier des longueurs et/ou des largeurs différentes.The mechanical movement comprises a
Le dispositif de correction 6 comprend un dispositif de détection 30 pour l'affichage analogique 12, un circuit électronique de correction 40, une unité de communication 50 et un dispositif 22, 22A de freinage du résonateur mécanique 14. Le circuit électronique de correction 40 comprend :
- une unité de commande 48 agencée pour pouvoir commander le dispositif de détection 30 de sorte que ce dispositif de détection effectue, durant une phase de détection, une pluralité de mesures successives et fournisse une pluralité de valeurs de mesure correspondantes,
- une unité de traitement 46 agencée pour pouvoir recevoir du dispositif de détection ladite pluralité de valeurs de mesure, via un signal de mesure SMs, et la traiter,
- une base de temps
interne 42 comprenantun circuit d'horloge 44, cette base de temps interne générant un temps réel de référence TRf composé au moins d'une seconde courante de référence et d'une minute courante de référence.
- a
control unit 48 arranged to be able to control thedetection device 30 so that this detection device performs, during a detection phase, a plurality of successive measurements and supplies a plurality of corresponding measurement values, - a
processing unit 46 arranged to be able to receive from the detection device said plurality of measurement values, via a measurement signal S Ms , and process it, - an
internal time base 42 comprising aclock circuit 44, this internal time base generating a real time reference TRf composed of at least one current reference second and one current reference minute.
On notera que la présente invention ne se limite pas à un affichage analogique de l'heure réelle, mais peut aussi concerner d'autres affichages de l'heure réelle, par exemple un affichage avec une 'heure sautante' et/ou en particulier une 'minute sautante'. L'affichage n'est donc pas limité à un système avec des aiguilles ayant une avance quasi continue. L'invention peut donc aussi s'appliquer notamment à un système avec des disques ou anneaux et en particulier à un affichage prévu au travers d'au moins un guichet usiné dans le cadran.It will be noted that the present invention is not limited to an analog display of the real time, but can also relate to other displays of the real time, for example a display with a 'jumping hour' and / or in particular a 'jumping minute'. The display is therefore not limited to a system with hands having an almost continuous advance. The invention can therefore also be applied in particular to a system with discs or rings and in particular to a display provided through at least one aperture machined in the dial.
La pièce d'horlogerie 2 est agencée de manière à permettre une correction de l'heure réelle indiquée par son affichage en fonction d'une erreur temporelle globale pour cet affichage qui est déterminée à l'intérieur de la pièce d'horlogerie par le circuit électronique de correction 40 associé au dispositif de détection 30, lequel est agencé pour pouvoir détecter le passage de l'aiguille des secondes 34S par au moins une première position temporelle de référence de l'affichage et le passage de l'indicateur des minutes 34M par au moins une deuxième position temporelle de référence de cet affichage. Pour effectuer une correction de l'heure réelle affichée, le dispositif de correction comprend généralement un dispositif de freinage du résonateur mécanique. Dans une variante principale, le dispositif de freinage est formé par un actionneur électromécanique, par exemple un actionneur du type piézoélectrique 22A. Ensuite, le dispositif de freinage est commandé par une unité de commande 48 qui lui transmet un signal de commande SCmd pour commander son circuit d'alimentation de manière à gérer temporellement l'application d'une force de freinage mécanique sur le résonateur mécanique 14. De manière générale, le dispositif de correction est agencé pour que le dispositif de freinage puisse agir, chaque fois qu'une erreur temporelle globale a été déterminée par le circuit électronique de correction, sur le résonateur mécanique au cours d'une période de correction pour varier la marche du mécanisme d'entraînement de sorte à corriger au moins en partie cette erreur temporelle globale.The
Dans la variante représentée, l'actionneur 22A comprend un organe de freinage qui est formé par une lame flexible 24, laquelle présente sur deux surfaces opposées (perpendiculaires au plan de la
Le premier mode de réalisation de la pièce d'horlogerie incorpore un premier mode de réalisation du dispositif de détection, décrit ci-après en référence aux
Dans la variante avantageuse représentée à la
De manière générale, le dispositif de détection optique comprend au moins une source de lumière, chacune apte à émettre un faisceau de lumière, et au moins un détecteur photosensible chacun apte à capter de la lumière émis par une source de lumière de ladite au moins une source de lumière. L'indicateur des secondes et l'indicateur des minutes présentent chacun une surface de réflexion qui traverse le/les faisceau(x) de lumière émis par au moins une source de lumière lors de passages de l'indicateur considéré par au moins une position temporelle de référence correspondante à cet indicateur et définie par le dispositif de détection, notamment en regard d'au moins une unité de détection de ce dispositif de détection. Le dispositif de détection et la surface de réflexion sont configurés de manière que cette surface de réflexion puisse réfléchir, lors d'un passage de l'indicateur considéré par une quelconque position temporelle de référence de ladite au moins une position temporelle de référence correspondante, de la lumière incidente, fournie par une source de lumière de ladite au moins une source de lumière, au moins partiellement en direction d'un détecteur photosensible dudit au moins un détecteur photosensible qui est associé à ladite quelconque position temporelle de référence. Dans une variante préférée, la surface de réflexion de chaque indicateur considéré est formée par une surface inférieure de cet indicateur, et ladite au moins une source de lumière et ledit au moins un détecteur photosensible sont supportés par un cadran de la pièce d'horlogerie ou logés au moins partiellement dans le cadran, ou situés sous le cadran qui est alors agencé pour permettre au/aux faisceau(x) de lumière de le traverser. Dans une variante avantageuse, la lumière émise par ladite au moins une source de lumière n'est pas visible pour l'œil humain. La source de lumière émet notamment de la lumière dans le domaine infrarouge.In general, the optical detection device comprises at least one light source, each capable of emitting a beam of light, and at least one photosensitive detector each capable of capturing light emitted by a light source of said at least one. light source. The seconds indicator and the minutes indicator each have a reflection surface which passes through the beam (s) of light emitted by at least one light source when the indicator in question passes through at least one time position reference corresponding to this indicator and defined by the detection device, in particular with regard to at least one detection unit of this detection device. The detection device and the reflection surface are configured in such a way that this reflection surface can reflect, during a passage of the indicator considered by any reference temporal position of said at least one corresponding reference temporal position, of incident light, supplied by a light source of said at least one light source, at least partially towards a photosensitive detector of said at least one photosensitive detector which is associated with said any reference time position. In a preferred variant, the reflection surface of each indicator considered is formed by a lower surface of this indicator, and said at least one light source and said at least one photosensitive detector are supported by a dial of the timepiece or housed at least partially in the dial, or located under the dial which is then arranged to allow the beam (s) of light to pass through it. In an advantageous variant, the light emitted by said at least one light source is not visible to the human eye. The light source notably emits light in the infrared range.
La
L'unité de détection optique 224a est remarquable car les unités électroniques formant la source de lumière et le détecteur photosensible sont agencées sur un substrat commun dans un plan général parallèle au cadran 32 avec la lumière émise ayant une direction principale (axe optique) qui est perpendiculaire à ce plan général, mais le faisceau lumineux 232 est oblique. Une couche d'air entre la plaquette et le capteur 226 est un avantage pour obtenir un angle de déviation assez important de la lumière relativement à la direction verticale, c'est-à-dire perpendiculaire au cadran. Grâce à un tel agencement, bien que la lumière émise par la source 228 ait un axe optique vertical, les zones réfléchissantes RS1 et RS2 définies respectivement par les deux surfaces inférieures de l'aiguille des secondes 34S et de l'aiguille des minutes 34M sont planes et horizontales. Ainsi, étant donné que les surfaces inférieures des aiguilles traditionnelles sont planes et parallèles au cadran, le dispositif de détection ne nécessite que peu d'intervention sur les aiguilles, voire aucune intervention pour des aiguilles métalliques ou ayant un revêtement métallique. Une surface polie dans les zones RS1 et RS2 est un avantage. A noter que les deux aiguilles 34M et 34S sont représentées, à la
Etant donné que des détecteurs photosensibles sont souvent adaptés pour recevoir de la lumière présentant une incidence oblique (jusqu'à un certain angle d'incidence), la problématique liée au souhait de surfaces de réflexion planes et horizontales pour les aiguilles concerne premièrement la source de lumière. Aux
Deux variantes, où on accepte un traitement particulier des surfaces inférieures des aiguilles concernées, sont représentées aux
De manière générale, le dispositif de détection comprend U unités de détection pour l'indicateur des secondes et Q unités de détection pour l'indicateur des minutes, certaines de ces unités de détection pouvant être communes aux deux aiguilles. Dans la variante représentée, il est prévu quatre unités de détection communes aux deux indicateurs. Les U unités de détection définissent U positions temporelles de référence X0(u), u = 1 à U, pour l'indicateur des secondes, et les Q unités de détection définissent Q positions temporelles de référence Y0(q), q = 1 à Q, pour l'indicateur des minutes. Quatre unités de détection pour l'indicateur des minutes permettent de détecter cet indicateur dans un intervalle de temps d'environ 15 minutes.In general, the detection device comprises U detection units for the seconds indicator and Q detection units for the minutes indicator, some of these detection units possibly being common to both hands. In the variant shown, four detection units common to the two indicators are provided. The U detection units define U reference time positions X0 (u), u = 1 to U, for the seconds indicator, and the Q detection units define Q reference time positions Y0 (q), q = 1 to Q, for the minute indicator. Four detection units for the minute indicator allow this indicator to be detected within a time interval of approximately 15 minutes.
Le dispositif de détection décrit précédemment est du type optique. Cependant, on notera que le dispositif de détection peut être d'un autre type, notamment du type capacitif, magnétique ou inductif. Une unité de détection du type capacitif, magnétique ou inductif peut être soumis à une même commande que celle décrite pour une unité de détection optique et un même traitement des mesures effectuées peut être prévue dans le cadre d'un cycle de correction selon la présente invention ; ce qui conduit à une même correction de l'heure réelle affichée.The detection device described above is of the optical type. However, it will be noted that the detection device can be of another type, in particular of the capacitive, magnetic or inductive type. A detection unit of the capacitive, magnetic or inductive type can be subjected to the same control as that described for an optical detection unit and the same processing of the measurements carried out can be provided within the framework of a correction cycle according to the present invention. ; which leads to the same correction of the actual time displayed.
En référence à la
Premièrement, le circuit électronique de correction 48, 48A est agencé et la durée de la phase de détection est prévue pour permettre au dispositif de détection de détecter au cours de cette phase de détection, alors que le mécanisme d'entraînement 10 (
Pour effectuer la détection du passage d'un indicateur par une position temporelle de référence, on effectue une pluralité de mesures à une fréquence de mesure FMs. Chaque mesure donne une valeur de mesure et intervient à un instant de mesure déterminé. Pour ce faire, les mesures sont effectuées au cours de brefs intervalles de temps. Dans le cas d'une unité de détection optique d'un dispositif de détection optique, la source de lumière est activée périodiquement à la fréquence de mesure FMs pour engendrer une pluralité d'impulsions lumineuses, et le détecteur photosensible fournit une pluralité de valeurs d'intensité lumineuse correspondantes.To detect the passage of an indicator through a reference time position, a plurality of measurements are carried out at a measurement frequency F Ms. Each measurement gives a measurement value and takes place at a determined measurement instant. To do this, measurements are taken over short time intervals. In the case of an optical detection unit of an optical detection device, the light source is periodically activated at the measurement frequency F Ms to generate a plurality of light pulses, and the photosensitive detector supplies a plurality of values. corresponding luminous intensity.
Dans une première variante générale, lors de la phase de détection, le dispositif de détection est activé de manière à effectuer une pluralité de mesures successives à au moins une fréquence de mesure qui est déterminée par le circuit d'horloge 44 de la base de temps interne 42, ce circuit d'horloge fournissant un signal digital périodique à la fréquence de mesure FMs directement au dispositif de détection ou indirectement à ce dispositif de détection via l'unité de commande. Dans une variante préférée, la fréquence de mesure est variable et le dispositif de correction 6 est agencé pour pouvoir détecter le passage de l'indicateur des secondes par la position temporelle de référence X0 avec une première fréquence de mesure FSMes et le passage de l'indicateur des minutes par la position temporelle de référence Y0 avec une deuxième fréquence de mesure FMMes qui est inférieure à la première fréquence de mesure. Dans une variante particulière, la première fréquence de mesure FSMes est prévue inférieure au triple d'une fréquence de consigne F0c pour le résonateur mécanique 14 et supérieure ou égale à 1 Hz, soit 1Hz <= FSMes < 3·F0c, alors que la deuxième fréquence de mesure FMMes est prévue inférieure ou égale à 1/8 Hz (FMMes <= 1/8 Hz).In a first general variant, during the detection phase, the detection device is activated so as to perform a plurality of successive measurements at at least one measurement frequency which is determined by the
Il peut être avantageux, pour que les unités de détection puissent effectuer correctement des mesures et pour augmenter un peu la précision de détermination des instants de passage des deux aiguilles par leurs positions temporelles de référence respectives, que l'aiguille des secondes soit sensiblement immobile lors des mesures. Si on prend par exemple un résonateur mécanique oscillant sensiblement à 4 Hz et que la fréquence de mesure pour l'aiguille des secondes correspond à 4 Hz ou 8 Hz, il se peut que toutes les mesures interviennent lors des impulsions d'entretien du résonateur mécanique et donc lorsque la roue d'échappement tourne et aussi la roue de seconde portant l'aiguille des secondes. Pour éviter que la majorité des mesures interviennent lorsque l'aiguille des secondes subit un petit mouvement de rotation, il est prévu, dans une variante avantageuse, que la première fréquence de mesure FSMes a une valeur différente du double de la fréquence de consigne F0c divisée par un nombre entier positif N, soit FSMes ≠ 2·F0c/N.It may be advantageous, so that the detection units can perform measurements correctly and to slightly increase the precision of determining the instants of passage of the two hands through their respective reference time positions, that the seconds hand or noticeably still during the measurements. If, for example, a mechanical resonator oscillating at approximately 4 Hz is taken and the measuring frequency for the seconds hand corresponds to 4 Hz or 8 Hz, all the measurements may take place during the sustaining pulses of the mechanical resonator. and therefore when the escape wheel turns and also the second wheel carrying the seconds hand. To prevent the majority of the measurements from taking place when the seconds hand undergoes a small rotational movement, provision is made, in an advantageous variant, for the first measurement frequency FS Mes to have a value other than double the reference frequency F0c divided by a positive whole number N, that is FS Mes ≠ 2 · F0c / N.
Dans une autre variante plus évoluée, la fréquence de mesure est déterminée par le résonateur mécanique en association avec le circuit d'horloge. Le dispositif de correction de l'heure réelle affichée comprend alors un capteur associé au résonateur mécanique et agencé pour pouvoir détecter les passages du résonateur oscillant par sa position neutre, correspondant à sa position d'énergie potentielle minimale. Lors de la phase de détection, le dispositif de détection est activé et commandé par l'unité de commande associée à la base de temps interne pour effectuer une pluralité de mesures successives chacune suite à la détection d'un passage du résonateur mécanique par sa position neutre et après un certain déphasage temporel depuis cette détection. De préférence, ce déphasage temporel est compris entre T0c/8 et 3·T0c/8, où T0c est la période de consigne qui est égale à l'inverse de la fréquence de consigne. Pour ce faire, le circuit d'horloge 44 est agencé pour fournir à l'unité de commande un signal périodique à une fréquence égale à 8/T0c ou proche de cette valeur. Le capteur fournit à l'unité de commande un signal indiquant quand le résonateur mécanique passe par sa position neutre. Suite à cet instant, l'unité de commande active la réception du signal fourni par le circuit d'horloge à la fréquence environ égale à 8/T0c et compte deux flancs montants ou descendants dans le signal périodique. Au deuxième flanc considéré, l'unité de commande déclenche une mesure et donc une impulsion lumineuse. Si souhaité, on peut donc ainsi savoir l'instant de chaque mesure. Comme le circuit d'horloge et le résonateur mécanique ne sont pas synchronisés, le déphasage temporel sera dans la plage de valeurs susmentionnée. Avec un déphasage dans cette plage, la roue d'ancre est à l'arrêt et l'aiguille des secondes est ainsi immobile lors des mesures. Dans cette variante évoluée, la fréquence de mesure est égale à 2·F0c si on effectue une mesure à chaque détection d'un passage du résonateur par sa position neutre. Si on effectue une mesure tous les N détections, la fréquence de mesure est sensiblement égale à 2·F0c/N. On remarquera que pour le traitement des mesures qui sera décrit ci-après, on peut partir de l'hypothèse que la fréquence naturelle F0 du résonateur est égale à F0c, de sorte que FMs = 2·F0c/N. Si une montre présente une erreur journalière importante, soit par exemple 14 secondes par jour, ceci correspond à une erreur de 10 ms pour une minute. Comme une minute est une période de détection suffisante pour l'aiguille des secondes, une telle erreur est insignifiante dans le calcul d'une erreur temporelle pour cette aiguille.In another more advanced variant, the measurement frequency is determined by the mechanical resonator in association with the clock circuit. The device for correcting the displayed real time then comprises a sensor associated with the mechanical resonator and arranged to be able to detect the passages of the oscillating resonator through its neutral position, corresponding to its position of minimum potential energy. During the detection phase, the detection device is activated and controlled by the control unit associated with the internal time base to perform a plurality of successive measurements each following the detection of a passage of the mechanical resonator by its position. neutral and after a certain time phase shift since this detection. Preferably, this time phase shift is between T0c / 8 and 3 · T0c / 8, where T0c is the reference period which is equal to the inverse of the reference frequency. To do this, the
A la
La première série de mesures donne une première série de valeurs d'intensité VSn, n étant un nombre entier positif, à laquelle correspond une première série d'instants de mesure TSn. La deuxième série de mesures donne une deuxième série de valeurs d'intensité VMk, k étant un nombre entier positif, à laquelle correspond une deuxième série d'instants de mesure TMk. Ainsi, à chaque mesure correspond un couple de valeurs VSn et TSn, respectivement VMk et TMk. The first series of measurements gives a first series of intensity values VS n , n being a positive integer, to which a first series of measurement instants TS n corresponds. The second series of measurements gives a second series of intensity values VM k , k being a positive integer, to which a second series of measurement instants TM k corresponds. Thus, to each measurement corresponds a pair of values VS n and TS n , respectively VM k and TM k.
Pour la phase de traitement qui suit la phase de détection, il n'est pas prévu d'enregistrer le temps réel de référence correspondant à chaque mesure lors de la phase de détection, mais il est prévu de numéroter ou de classer par ordre chronologique les mesures de chaque série de mesures, et d'établir un lien temporel avec le temps réel de référence TRf pour chaque série de mesures. Dans le cas d'une numérotation qui associe un numéro n, respectivement k à chaque valeur VSn, respectivement VMk, le signal digital périodique à la fréquence de mesure FMs (signal périodique de mesure) peut être fourni également à l'unité de traitement 46 qui reçoit les valeurs de mesure via un signal SMs que lui fournit le dispositif de détection, directement ou via l'unité de commande. Dans le cas d'un classement par ordre chronologique, le rang de la valeur de mesure peut suffire à déterminer l'instant de mesure correspondant. On sait que deux mesures successives d'une même série sont distantes d'une période TMs qui est l'inverse de la fréquence de mesure FMs. Si pour un instant X, respectivement Y donnés par le signal périodique de mesure, l'unité de commande ou directement l'unité de traitement mémorise le temps réel de référence correspondant TSRf,X pour l'aiguille des secondes, respectivement TMRf,Y pour l'aiguille des minutes, et si un nombre de périodes du signal périodique de mesure est déterminé entre le temps réel de référence mémorisé et une mesure de rang n, respectivement de rang k, alors le rang (ou le numéro) de chaque mesure correspond à un temps réel de référence déterminé. On peut exprimer mathématiquement cette relation temporelle de la manière suivante :
Un cas particulier concerne X = Y = 0. L'unité de commande attend un top seconde qui définit un temps initial pour une série de mesures et dès qu'il le reçoit, d'une part il active le dispositif de détection ou il prend en considération des mesures intervenant seulement depuis cet instant initial, à l'exception de cet instant initial, et d'autre part il enregistre le temps réel de référence TSRf,X, respectivement TMRf,0. Ainsi, on a :
où N et K sont les nombres de mesures pour respectivement la détection de l'aiguille des secondes et de l'aiguille des minutes.A particular case concerns X = Y = 0. The control unit waits for a second signal which defines an initial time for a series of measurements and as soon as it receives it, on the one hand it activates the detection device or it takes in consideration of the measurements occurring only from this initial instant, with the exception of this initial instant, and on the other hand it records the real reference time TS Rf, X , respectively TM Rf, 0 . Thus, we have:
where N and K are the numbers of measurements for the detection of the second hand and the minute hand, respectively.
L'unité de traitement 46 effectue un traitement de chaque série de mesures pour déterminer le premier instant de passage TX0 de l'indicateur des secondes par la position temporelle de référence X0 et le deuxième instant de passage TY0 de l'indicateur des minutes par la position temporelle de référence Y0. Diverses méthodes de traitement des données de mesure peuvent être utilisées. A titre d'exemples, on citera les deux exemples en lien avec la
Ainsi
So
Pour déterminer la valeur TY0, un algorithme détermine une largeur, correspondant à un intervalle de temps IT, sensiblement à mi-hauteur d'une courbe convexe symétrique CFit ajustée à la série de valeurs de mesure VMk pour pouvoir déterminer une valeur milieu de cette largeur, cette valeur milieu définissant l'instant de passage TY0 de l'axe longitudinal milieu de l'aiguille des minutes par la position temporelle de référence Y0, laquelle est définie par l'axe radial milieu de l'unité de détection concernée / par la direction d'alignement radiale de la source lumineuse et du détecteur photosensible. On remarquera que l'intervalle de temps IT est un paramètre caractéristique de l'indicateur concerné qui permet de le différencier des autres indicateurs. De plus, l'intensité lumineuse maximale détectée est aussi un paramètre caractéristique de l'indicateur considéré. Pour le traitement des données, l'algorithme implémenté dans l'unité de traitement utilise avantageusement les numéros / rangs k correspondant aux valeurs VMk. On observe ici que la valeur TY0 ne correspond pas à un rang / numéro entier (les mesures intervenant ici seulement toutes les 10 secondes), mais elle correspond à un nombre fractionnaire ZF intermédiaire entre deux rangs / numéros adjacents.
Ainsi
So
A la
Dans les deux méthodes de traitement exposées ci-avant, de manière générale, l'unité de commande et/ou l'unité de traitement est/sont relié(s) à la base de temps interne de manière à pouvoir mettre en mémoire le temps réel de référence à au moins un instant donné de la phase de détection. Le circuit électronique de correction est agencé pour pouvoir déterminer, lors de la phase de détection, au moins un premier instant de mesure et un deuxième instant de mesure correspondant respectivement à au moins une première mesure et une deuxième mesure parmi une série de mesures successives, ces premier et deuxième instants de mesure étant déterminés par la base de temps interne. Le premier instant de mesure est composé au moins d'une première valeur correspondante de l'unité temporelle courante de référence et le deuxième instant de mesure est composé au moins d'une deuxième valeur de cette unité temporelle courante de référence. Ensuite, le circuit électronique de correction est agencé pour pouvoir calculer, en fonction desdits au moins un premier instant de mesure et un deuxième instant de mesure et des valeurs de mesure correspondantes, un troisième instant qui détermine l'instant de passage de l'indicateur considéré par la position temporelle de référence concernée.In the two processing methods described above, in general, the control unit and / or the processing unit is / are connected to the internal time base so as to be able to store the time. reference real at least at a given instant of the detection phase. The electronic correction circuit is designed to be able to determine, during the detection phase, at least a first measurement instant and a second measurement instant corresponding respectively to at least a first measurement and a second measurement from among a series of successive measurements, these first and second measurement instants being determined by the internal time base. The first measurement instant is made up of at least one corresponding first value of the current reference time unit and the second measurement time is made up of at least one second value of this current reference time unit. Then, the electronic correction circuit is arranged to be able to calculate, as a function of said at least a first measurement moment and a second measurement moment and the corresponding measurement values, a third moment which determines the moment of passage of the indicator. considered by the reference temporal position concerned.
Dans une variante simplifiée, l'instant de passage d'une aiguille par une position temporelle de référence est déterminé en comparant chaque valeur de mesure reçue par l'unité de traitement directement avec une valeur de seuil prévue pour cette aiguille. Dès que l'unité de traitement détecte que la valeur d'une mesure dépasse cette valeur de seuil, il attribue l'instant de cette mesure à l'instant de passage et il enregistre la valeur du temps réel de référence directement suite à cette détection. Cette variante simplifiée est moins précise, mais elle nécessite peu de ressources électroniques. Le circuit électronique de correction peut donc être simplifié.In a simplified variant, the instant of passage of a hand through a reference temporal position is determined by comparing each measurement value received by the processing unit directly with a threshold value provided for this hand. As soon as the processing unit detects that the value of a measurement exceeds this threshold value, it assigns the instant of this measurement to the instant of passage and it records the real time reference value directly following this detection. . This simplified variant is less precise, but it requires few electronic resources. The electronic correction circuit can therefore be simplified.
Suite à la détermination des instants de passage décrite ci-avant, le circuit électronique de correction est agencé pour pouvoir déterminer une première erreur temporelle pour l'indicateur des secondes, en comparant au moins un premier instant de passage de cet indicateur des secondes avec une première position temporelle de référence correspondante, et une deuxième erreur temporelle pour l'indicateur des minutes en comparant au moins un deuxième instant de passage de cet indicateur des minutes avec une deuxième position temporelle de référence correspondante. Dans une variante générale, la détermination de la première erreur temporelle et de la deuxième erreur temporelle est opérée par l'unité de traitement qui effectue une soustraction entre l'instant de passage déterminé et la valeur de la position temporelle de référence correspondante.Following the determination of the passing instants described above, the electronic correction circuit is arranged to be able to determine a first temporal error for the seconds indicator, by comparing at least a first passing instant of this seconds indicator with a first corresponding reference time position, and a second time error for the minutes indicator by comparing at least a second time of passage of this minute indicator with a second corresponding reference time position. In a general variant, the determination of the first temporal error and of the second temporal error is carried out by the processing unit which performs a subtraction between the determined passage instant and the value of the corresponding reference temporal position.
Pour l'indicateur des secondes et l'indicateur des minutes, les deux erreurs temporelles respectives ES et EM sont données par :
Par construction, X0 correspond à un nombre entier de secondes et Y0 correspond à un nombre entier de minutes, soit Y0 = (Y0 ; 0). ES est donné en secondes, éventuellement avec une ou plusieurs décimales étant donné que TX0 est normalement déterminé avec des décimales (précision meilleure que la seconde). L'algorithme de traitement peut décider de ne conserver par exemple qu'une seule décimale. Comme l'instant de passage TY0 déterminé pour l'indicateur des minutes présente une partie entière PMY0 en minutes et une partie fractionnaire PSY0 en secondes, l'erreur temporelle EM est déterminée avec une partie entière EMm en minutes et une partie fractionnaire EMs en secondes (EMs s'ajoutant donc à EMm). Selon la notation choisie : EM = (EMm ; EMs). On remarquera que EMs peut présenter une ou plusieurs décimales résultant du calcul effectué pour sa détermination, mais l'algorithme ne conserve généralement pas de décimale pour la valeur EMs en secondes étant donné que cette valeur est déjà pour l'indicateur des minutes une partie fractionnaire.By construction, X0 corresponds to an integer number of seconds and Y0 corresponds to an integer number of minutes, that is Y0 = (Y0; 0). E S is given in seconds, possibly with one or more decimal places since T X0 is normally determined with decimals (precision better than the second). The processing algorithm can decide to keep for example only one decimal place. As the passing instant T Y0 determined for the minutes indicator has an integer part PM Y0 in minutes and a fractional part PS Y0 in seconds, the time error E M is determined with an integer part E Mm in minutes and a fractional part E Ms in seconds (E Ms is therefore added to E Mm ). According to the chosen notation: E M = (E Mm ; E Ms ) . It will be noted that E Ms can have one or more decimal places resulting from the calculation carried out for its determination, but the algorithm does not generally keep a decimal for the value E Ms in seconds given that this value is already one for the minutes indicator. fractional part.
On note formellement :
Dans l'exemple de la
- X0 = 15 s et ES = 10,25 - 15 = -4,75 s
- Y0 = (15 ; 0) et EM = (17 ; 48) - (15 ; 0) = (2 ; 48),
soit 2 min et 48s.
- X0 = 15 s and E S = 10.25 - 15 = -4.75 s
- Y0 = (15; 0) and E M = (17; 48) - (15; 0) = (2; 48), i.e. 2 min and 48s.
On observe que la partie fractionnaire EMs de l'erreur temporelle EM relative à la minute courante affichée par l'indicateur des minutes est bien différente de l'erreur temporelle ES de la seconde courante affichée par l'indicateur des secondes. Comme exposé précédemment, cette situation n'est pas anormale pour un mouvement mécanique classique étant donné que la liaison cinématique entre ces deux indicateurs est rompue lors d'une mise à l'heure manuelle de l'affichage par un utilisateur. Ainsi, un problème spécifique est mis en lumière, lequel découle généralement des deux faits suivants :
- 1) Un affichage de l'heure réelle est formé de plusieurs indicateurs distincts qui sont utilisés pour représenter l'écoulement du temps. Ils sont donc tous relatifs à une seule et même grandeur physique, le temps.
- 2) Les mouvements mécaniques horlogers traditionnels comprennent un dispositif de mise à l'heure manuel qui rompt momentanément le lien cinématique entre, d'une part, l'indicateur des secondes et, d'autre part, l'indicateur des minutes et l'indicateur des heures. Ainsi, un déphasage temporel quelconque, entre zéro et soixante secondes, apparait normalement entre la partie fractionnaire de la minute courante affichée par l'indicateur des minutes et la seconde courante affichée par l'indicateur des secondes. Par conséquence, la minute courante affichée présente, de manière visible en présence d'une graduation des minutes et secondes, une partie fractionnaire en secondes dont la valeur diffère de la partie entière de la seconde courante affichée, laquelle est aussi en secondes. On a donc une différence en secondes entre deux données affichées qui sont tous deux relatives à la seconde.
- 1) An actual time display is made up of several separate indicators which are used to represent the flow of time. They are therefore all relative to one and the same physical quantity, time.
- 2) Traditional mechanical watch movements include a manual time-setting device which momentarily breaks the kinematic link between, on the one hand, the seconds indicator and, on the other hand, the minutes indicator and the hour indicator. Thus, any time phase shift, between zero and sixty seconds, normally appears between the fractional part of the current minute displayed by the minutes indicator and the current second displayed by the seconds indicator. Consequently, the current minute displayed has, visibly in the presence of a graduation of minutes and seconds, a fractional part in seconds whose value differs from the whole part. of the current second displayed, which is also in seconds. There is therefore a difference in seconds between two data displayed which are both relative to the second.
Dans le cadre de la présente invention, il a été prévu que le circuit électronique de correction puisse en outre déterminer une erreur temporelle globale TErr, pour l'affichage d'une montre du type mécanique, en fonction de la première erreur temporelle déterminée pour l'indicateur des secondes, de la deuxième erreur temporelle déterminée pour l'indicateur des minutes, et d'au moins un critère de correction prédéfini qui sélectionne une manière de traiter les première et deuxième erreurs temporelles pour déterminer une erreur temporelle globale pour l'affichage de la pièce d'horlogerie.In the context of the present invention, provision has been made for the electronic correction circuit to be able to further determine an overall time error T Err , for the display of a mechanical type watch, as a function of the first time error determined for the indicator for seconds, the second time error determined for the minute indicator, and at least one predefined correction criterion that selects a way to handle the first and second time errors to determine an overall time error for the timepiece display.
Dans un mode de traitement préféré pour le mode de réalisation principal, dans une variante principale où l'indicateur des minutes est du type analogique, on établit deux critères de correction, à savoir :
- Critère No 1 : Après correction, l'indicateur des secondes doit indiquer correctement la seconde courante, c'est-à-dire au mieux.
- Critère No 2 : Après correction, l'erreur résiduelle en secondes pour l'indicateur des minutes doit être supérieure ou égale à un retard maximum sélectionné Tmax, soit supérieure ou égale à -Tmax
- Criterion No 1: After correction, the seconds indicator must correctly indicate the current second, that is to say at best.
- Criterion No 2: After correction, the residual error in seconds for the minutes indicator must be greater than or equal to a selected maximum delay T max , i.e. greater than or equal to -T max
Ainsi, dans une variante principale, il est prévu qu'au moins l'indicateur des minutes, parmi l'ensemble d'indicateurs, est du type analogique, cet indicateur des minutes affichant un nombre entier positif de minutes et une partie fractionnaire qui est variable. Ensuite, la pièce d'horlogerie comprend en outre un dispositif de mise à l'heure qui est agencé de manière à rompre momentanément la liaison cinématique entre l'indicateur des minutes et l'indicateur des secondes pour effecteur une mise à l'heure dudit affichage. Finalement, le circuit électronique de correction est agencé pour pouvoir déterminer une erreur temporelle globale (TErr) pour l'affichage en fonction d'au moins un critère de correction prédéfini pour l'indicateur des secondes et/ou l'indicateur des minutes en plus des première et deuxième erreurs temporelles relatives respectivement aux indicateurs des secondes et des minutes.Thus, in a main variant, provision is made for at least the minute indicator, among the set of indicators, to be of the analog type, this minutes indicator displaying a positive whole number of minutes and a fractional part which is variable. Next, the timepiece further comprises a time-setting device which is arranged so as to momentarily break the kinematic connection between the minutes indicator and the seconds indicator in order to set the time to said time. display. Finally, the electronic correction circuit is arranged to be able to determine an overall time error (T Err ) for the display as a function of at least one predefined correction criterion for the seconds indicator and / or the minutes indicator in no more first and second errors times relating to the seconds and minutes indicators respectively.
Dans une variante préférée, l'erreur temporelle globale est déterminée de sorte à corriger sensiblement la première erreur temporelle pour l'indicateur des secondes lors de ladite période de correction.In a preferred variant, the overall time error is determined so as to substantially correct the first time error for the seconds indicator during said correction period.
Dans une variante avantageuse, l'erreur temporelle globale est déterminée de sorte que l'indicateur des minutes présente à la fin de la période de correction, pour le cas où cet indicateur des minutes a alors un déphasage temporel correspondant à un retard, au plus un retard maximum qui est sélectionné dans la plage de valeurs de la partie fractionnaire de la minute courante affichée, soit entre zéro et soixante secondes de retard.In an advantageous variant, the overall time error is determined so that the minutes indicator is present at the end of the correction period, for the case where this minutes indicator then has a time phase shift corresponding to a delay, at most a maximum delay which is selected in the range of values of the fractional part of the current minute displayed, that is to say between zero and sixty seconds of delay.
Dans une variante préférée, l'algorithme de traitement implémenté dans l'unité de traitement 46 pour déterminer l'erreur temporelle globale TErr est le suivant :
- On calcule une erreur cumulée ECMs, relative à la partie fractionnaire en secondes de la minute courante affichée par l'indicateur des minutes, en appliquant théoriquement le premier critère de correction, à savoir en soustrayant l'erreur temporelle ES de l'indicateur des secondes de la partie fractionnaire EMs de l'erreur temporelle EM de l'indicateur des minutes, soit : ECMs = EMs - ES
- On effectue la division entière de l'erreur cumulée ECMs par soixante (cette opération est notée 'ECMs modulo 60') ; ce qui donne un quotient QM (nombre entier de minutes) et un reste RS en secondes (positif).
- On sélectionne un retard maximum Tmax pour l'indicateur des minutes, selon le deuxième critère de correction.
- On détermine une erreur globale EMG pour la valeur relative à la minute dans l'erreur temporelle globale TErr, cette erreur globale EMG pouvant prendre deux valeurs différentes en fonction du reste RS de ladite division entière et dudit retard maximum Tmax, soit :
- On définit l'erreur temporelle globale à corriger : TErr = (EMG ; Es) où EMG est un nombre entier de minutes, et Es est formé d'un nombre entier de secondes avec éventuellement une ou plusieurs décimale(s).
- We calculate a cumulative error EC Ms , relating to the fractional part in seconds of the current minute displayed by the minute indicator, by theoretically applying the first correction criterion, namely by subtracting the time error E S from the indicator seconds of the fractional part E Ms of the time error E M of the minute indicator, i.e. EC Ms = E Ms - E S
- The cumulative error EC Ms is divided integer by sixty (this operation is denoted 'EC Ms modulo 60'); which gives a quotient Q M (whole number of minutes) and a remainder R S in seconds (positive).
- A maximum delay T max is selected for the minutes indicator, according to the second correction criterion.
- A global error E MG is determined for the value relating to the minute in the global time error T Err , this global error E MG being able to take two different values as a function of the remainder R S of said integer division and of said maximum delay T max , is :
- We define the global temporal error to be corrected: T Err = (E MG ; E s ) where E MG is an integer number of minutes, and Es is formed by an integer number of seconds with possibly one or more decimal (s) .
Ainsi, dans l'exemple de la
ES = -4,75 s, EM = (2 min ; 48 s) ; ECMs = 48 + 4,75 = 52,75 s ECMs modulo 60 donne : QM = 0 ; RS = 53 s (valeur arrondie) EMG = EMm + QM + 1 = 2 + 0 + 1 =3; TErr = (EMG ; Es) =(3 ; -4,75). Thus, in the example of
E S = -4.75 s, E M = (2 min; 48 s); EC Ms = 48 + 4.75 = 52.75 s EC Ms modulo 60 gives: Q M = 0; R S = 53 s (rounded value) E MG = E Mm + Q M + 1 = 2 + 0 + 1 = 3; T Err = (E MG ; E s ) = (3; -4.75).
On remarquera que la variante Tmax = 0 correspond à un cas particulier où il a été décidé que l'aiguille des minutes ne doit pas montrer de retard, mais être toujours corrigée pour être exactement à la minute courante de référence ou présenter une certaine avance entre '0' et '59' secondes. Une sélection de Tmax = 30 s correspond à un cas où l'aiguille des minutes présente une erreur résiduelle après correction située entre un retard de 30 secondes (-30 s) et une avance de 30 secondes (+30 s). Une variante avec Tmax = 15 s peut s'avérer être avantageuse, un bon compromis.It will be noted that the variant T max = 0 corresponds to a particular case where it has been decided that the minute hand must not show a delay, but must always be corrected to be exactly at the current reference minute or to present a certain advance. between '0' and '59' seconds. A selection of T max = 30 s corresponds to a case where the minute hand has a residual error after correction between a delay of 30 seconds (-30 s) and an advance of 30 seconds (+30 s). A variant with T max = 15 s may prove to be advantageous, a good compromise.
A titre complémentaire, voici trois exemples (avec Tmax = 15 s) :
-
Exemple 1
ES = 25 s, EM = (-2 min ; 19 s) ; ECMs = 19 - 25 = - 6 s
ECMs modulo 60 donne : QM = -1 min ; RS = 54 s
EMG = EMm + QM + 1 = -2 - 1 + 1 = -2 ; TErr = (-2 ; 25) = (-1 ; -35) -
Exemple 2
ES = - 30 s , EM = (-2 min ; 36 s) ; ECMs = 36 + 30 = 66 s
ECMs modulo 60 donne : QM = 1 ; RS = 6 s
EMG = EMm + QM = -2 + 1 = -1 ; TErr = (-1 ; -30) -
Exemple 3
ES = 5 s, EM = (1 min ; 42 s) ; ECMs = 42 - 5 = 37 s
ECMs modulo 60 donne : QM = 0 ; RS = 37 s
EMG = EMm + QM = 1 + 0 = 1 ; TErr = (1 ; 5)
- Example 1
E S = 25 s, E M = (-2 min; 19 s); EC Ms = 19 - 25 = - 6 s
EC Ms modulo 60 gives: Q M = -1 min; R S = 54 s
E MG = E Mm + Q M + 1 = -2 - 1 + 1 = -2; T Err = (-2; 25) = (-1; -35) - Example 2
E S = - 30 s, E M = (-2 min; 36 s); EC Ms = 36 + 30 = 66 s
EC Ms modulo 60 gives: Q M = 1; R S = 6 s
E MG = E Mm + Q M = -2 + 1 = -1; T Err = (-1; -30) - Example 3
E S = 5 s, E M = (1 min; 42 s); EC Ms = 42 - 5 = 37 s
EC Ms modulo 60 gives: Q M = 0; R S = 37 s
E MG = E Mm + Q M = 1 + 0 = 1; T Err = (1; 5)
La détermination de l'erreur temporelle globale TErr est réalisée par l'unité de traitement qui la fournit ensuite à l'unité de commande pour la phase de correction de l'heure affichée par la pièce d'horlogerie. Cependant, l'erreur temporelle globale peut aussi être calculée par l'unité de commande qui reçoit alors de l'unité de traitement les erreurs temporelles déterminées pour les indicateurs considérés. Ainsi le signal de correction SCor fourni par l'unité de traitement comprend soit la valeur TErr, soit les valeurs ES et EM. On remarquera que l'unité de traitement et l'unité de commande peuvent avantageusement être formées par un seul circuit électronique ou une même unité électronique. La distinction entre ces deux unités est fonctionnelle, pour mieux exposer les diverses phases d'un cycle de correction.The determination of the overall time error T Err is carried out by the processing unit which then supplies it to the control unit for the phase of correcting the time displayed by the timepiece. However, the overall time error can also be calculated by the control unit which then receives from the processing unit the time errors determined for the indicators considered. Thus the correction signal S Cor supplied by the processing unit comprises either the value T Err or the values E S and E M. It will be noted that the processing unit and the control unit can advantageously be formed by a single electronic circuit or a single electronic unit. The distinction between these two units is functional, to better expose the various phases of a correction cycle.
La correction globale de l'affichage de la montre à effectuer au cours d'un cycle de correction est donnée par -TErr converti entièrement en secondes. Ainsi, dans l'exemple 1 on corrigera en effectuant une avance de 95 secondes, dans l'exemple 2 on corrigera en effectuant une avance de 90 secondes, et dans l'exemple 3 on corrigera en effectuant un recul de 65 secondes dans l'heure réelle affichée.The global correction of the display of the watch to be carried out during a correction cycle is given by -T Err fully converted into seconds. Thus, in Example 1 we will correct by performing an advance of 95 seconds, in Example 2 we will correct by performing an advance of 90 seconds, and in Example 3 we will correct by performing a retreat of 65 seconds in the actual time displayed.
On notera que les modes de réalisation décrits concernent un dispositif de correction prévu pour corriger l'heure réelle affichée en fonction de deux erreurs temporelles déterminées respectivement pour une aiguille des secondes et une aiguille des minutes d'une montre munie d'un mouvement mécanique, mais l'invention n'est pas limitée à ce mode de réalisation principal. En effet, dans un mode de réalisation particulier, une erreur temporelle est aussi déterminée pour l'aiguille des heures et la correction prévue est également en fonction de cette erreur temporelle. Pour l'aiguille des heures qui est normalement en phase avec l'aiguille des minutes et continuellement en relation d'engrènement avec cette aiguille des minutes, seule la différence entre l'heure courante affichée et une heure courante de référence donnée par la base de temps est prise en compte pour déterminer l'erreur temporelle globale.It will be noted that the embodiments described relate to a correction device intended to correct the actual time displayed as a function of two temporal errors determined respectively for a seconds hand and a minute hand of a watch provided with a mechanical movement, but the invention is not limited to this main embodiment. Indeed, in a particular embodiment, a temporal error is also determined for the hour hand and the correction provided is also a function of this temporal error. For the needle hours which is normally in phase with the minute hand and continuously in meshing relation with this minute hand, only the difference between the current time displayed and a current reference time given by the time base is taken into account. account to determine the overall timing error.
Dans un autre mode de réalisation particulier, la pièce d'horlogerie ne comprend qu'un indicateur de l'heure courante et un indicateur de la minute courante (donc pas d'indication de la seconde courante). Dans une variante préférée, on ne détermine alors qu'une erreur temporelle pour l'indicateur des minutes. Dans cette variante, l'erreur temporelle globale est égale à l'erreur temporelle déterminée pour l'indicateur des minutes. On remarquera que dans un mode de réalisation où la pièce d'horlogerie a aussi une aiguille des secondes, on pourrait ignorer, dans une variante, l'indication des secondes et ne corriger précisément que l'aiguille des minutes. Toutefois, bien qu'une telle variante permet de donner l'heure réelle avec une indication correcte de la minute courante, elle a peu de sens car l'aiguille des secondes donne alors une indication erronée et sa présence paraît inutile.In another particular embodiment, the timepiece only comprises an indicator of the current hour and an indicator of the current minute (therefore no indication of the current second). In a preferred variant, only one temporal error is then determined for the minute indicator. In this variant, the overall time error is equal to the time error determined for the minute indicator. It will be noted that in an embodiment where the timepiece also has a seconds hand, one could ignore, in a variant, the indication of the seconds and only precisely correct the minute hand. However, although such a variant makes it possible to give the real time with a correct indication of the current minute, it makes little sense because the seconds hand then gives an erroneous indication and its presence seems unnecessary.
Dans une variante simple, seule l'aiguille des secondes est détectée et seule son erreur temporelle éventuelle est donc corrigée. Pour que cette dernière variante ait un sens, on doit admettre que l'aiguille des minutes donne correctement l'indication de la minute courante. Ceci est un cas envisageable si on prévoit un cycle de correction avec une fréquence suffisamment élevée, par exemple une fois par jour ou une fois tous les deux jours. Néanmoins, dans les variantes préférées, l'indicateur des minutes est détecté et son erreur temporelle éventuelle est prise en compte pour la correction de l'heure réelle affichée, car l'erreur à corriger ne dépend pas que de la dérive temporelle, mais également de manipulations possibles de la tige-couronne tirée dans sa position de mise à l'heure ou de diverses perturbations possibles.In a simple variant, only the seconds hand is detected and only its possible temporal error is therefore corrected. For this last variant to have a meaning, we must admit that the minute hand correctly indicates the current minute. This is a possible case if a correction cycle is provided with a sufficiently high frequency, for example once a day or once every two days. However, in the preferred variants, the minutes indicator is detected and its possible time error is taken into account for the correction of the actual time displayed, because the error to be corrected does not depend only on the time drift, but also possible manipulations of the stem-crown pulled into its time-setting position or various possible disturbances.
Finalement, la pièce d'horlogerie comprend en outre une unité de communication 50 qui est agencée pour recevoir d'un dispositif extérieur, d'une installation extérieure ou d'un système extérieur un signal de synchronisation SSync fournissant une heure réelle exacte ou un temps réel exact qui est composé seulement de la minute courante exacte et de la seconde courante exacte, étant donné que dans le mode de réalisation principal seuls les indicateurs des secondes et des minutes sont détectés et ensuite corrigés globalement. Lorsqu'elle reçoit un signal SSync, l'unité de communication 50 fournit l'heure réelle exacte HRE ou ledit temps réel exact à la base de temps interne 42 qui synchronise alors l'heure réelle de référence / le temps réel de référence sur l'heure réelle exacte / ce temps réel exact. Le système de synchronisation extérieur peut être un système GPS qui donne une heure légale très précisément. Dans ce cas l'unité de communication est formée par une unité de réception d'un signal GPS relatif à l'heure réelle exacte. Dans une autre variante, l'installation extérieure est une antenne longue distance de radio-synchronisation, comme on en trouve notamment en Europe et aux USA. Dans ce cas l'unité de communication est formée par une unité de réception d'un signal RF. Dans une autre variante, laquelle peut être complémentaire à une des deux variantes susmentionnées, le dispositif extérieur est un dispositif électronique portable, par exemple un téléphone portable ou un ordinateur. Dans ce cas, l'unité de communication comprend une unité de communication BLE (sigle de 'Bluetooth Low Energy') ou NFC (sigle de 'Near Field Communication'). On remarquera que dans la dernière variante, le temps réel exact ou l'heure réelle exacte est en général dérivé de la base de temps du dispositif extérieur, laquelle est normalement synchronisée régulièrement sur une horloge donnant l'heure légale exacte via le réseau téléphonique ou via le réseau Internet.Finally, the timepiece further comprises a
De manière générale, le dispositif de correction comprend une unité de communication sans fil qui est agencée pour pouvoir communiquer avec un système extérieur apte à fournir l'heure réelle exacte, le dispositif de correction étant agencé pour pouvoir synchroniser le temps réel de référence sur un temps réel exact, composé d'unités temporelles courantes de l'heure réelle exacte correspondant à celles du temps réel de référence, lors d'une phase de synchronisation au cours de laquelle l'unité de communication est activée de sorte à recevoir du système extérieur l'heure réelle exacte ou ledit temps réel exact.In general, the correction device comprises a wireless communication unit which is arranged to be able to communicate with an external system capable of providing the exact real time, the correction device being arranged to be able to synchronize the real reference time. on an exact real time, composed of current time units of the exact real time corresponding to those of the reference real time, during a synchronization phase during which the communication unit is activated so as to receive external system the exact real time or said exact real time.
Dans une variante avantageuse, l'unité de communication est activée périodiquement par l'unité de commande ou directement par la base de temps interne pour recevoir l'heure réelle exacte ou le temps réel exact. Ainsi, l'unité de communication est activée périodiquement et automatiquement, pour effectuer une synchronisation du temps réel de référence sur le temps réel exact au cours d'une phase de synchronisation. Dans une variante préférée, il est prévu que l'utilisateur puisse activer l'unité de communication notamment via un organe de commande externe de la pièce d'horlogerie. Les deux variantes peuvent être combinées pour avoir une synchronisation périodique automatique et la possibilité d'effectuer une synchronisation à la demande.In an advantageous variant, the communication unit is activated periodically by the control unit or directly by the internal time base in order to receive the exact real time or the exact real time. Thus, the communication unit is activated periodically and automatically, in order to synchronize the reference real time with the exact real time during a synchronization phase. In a preferred variant, provision is made for the user to be able to activate the communication unit, in particular via an external control member of the timepiece. The two variants can be combined to have automatic periodic synchronization and the possibility of performing synchronization on demand.
L'unité de communication est particulièrement importante suite à une coupure de l'alimentation électrique de la base de temps interne. Ainsi, l'unité de commande est agencée de manière à n'effectuer aucun cycle de correction si le temps réel de référence n'a pas été synchronisé sur un système extérieur fournissant l'heure réelle exacte et entretenu par le circuit d'horloge interne de manière ininterrompue depuis une dernière phase de synchronisation. Dans une variante préférée, dès que la base de temps est désactivée pour une raison ou une autre, cette information est enregistrée dans une mémoire permanente (mémoire non volatile) qui comprend au moins un bit d'état ('ON'/'OFF') pour la base de temps interne. Lors d'une nouvelle activation ultérieure de la base de temps, le bit d'état conserve sa valeur 'OFF' jusqu'à ce que le dispositif de correction synchronise la base de temps sur le temps réel exact d'un système extérieur, comme exposé. Avant d'effectuer un cycle de correction, en particulier avant d'effectuer une phase de détection, l'unité de commande interroge le bit d'état pour connaître sa valeur, et n'effectue aucune phase de détection tant que cette valeur est 'OFF'. Seulement lorsque la valeur du bit d'état est 'ON', le dispositif de correction débute alors un nouveau cycle de correction par une phase de détection. Si un cycle est interrompu et qu'il est prévu de le poursuivre, en particulier suite à une interruption possible d'un cycle de correction entre la phase de traitement et la phase de correction, l'unité de commande peut continuer ultérieurement un tel cycle de correction pour autant que la phase de détection antérieure ait été terminée correctement et que le temps réel de référence n'est plus utile à la poursuite du cycle de correction.The communication unit is particularly important following a cut in the power supply to the internal time base. Thus, the control unit is arranged so as not to perform any correction cycle if the reference real time has not been synchronized on an external system providing the exact real time and maintained by the internal clock circuit. uninterrupted since a last synchronization phase. In a preferred variant, as soon as the time base is deactivated for one reason or another, this information is recorded in a permanent memory (non-volatile memory) which includes at least one status bit ('ON' / 'OFF' ) for the internal time base. On subsequent activation of the time base again, the status bit keeps its value 'OFF' until the correction device synchronizes the time base to the exact real time of an external system, such as exposed. Before performing a correction cycle, in particular before performing a phase detection, the control unit interrogates the status bit to find out its value, and does not perform any detection phase as long as this value is 'OFF'. Only when the value of the status bit is 'ON', the correction device then starts a new correction cycle with a detection phase. If a cycle is interrupted and it is planned to continue it, in particular following a possible interruption of a correction cycle between the treatment phase and the correction phase, the control unit can subsequently continue such a cycle. correction provided that the previous detection phase has been completed correctly and that the real reference time is no longer useful for the continuation of the correction cycle.
Dans un mode de réalisation avantageux, la pièce d'horlogerie comprend un organe de commande externe pour la synchronisation du temps réel de référence sur le temps réel exact, cet organe de commande externe étant actionnable par un utilisateur de la pièce d'horlogerie. L'organe de commande externe et le dispositif de correction sont agencés de sorte à permettre à un utilisateur d'activer le dispositif de correction pour que ce dispositif de correction effectue une synchronisation du temps réel de référence sur le temps réel exact au cours d'une phase de synchronisation. Dans une variante particulière, l'organe de commande externe est formé par une couronne associée à une tige de commande qui servent également à une mise à l'heure de l'affichage de manière manuelle.In an advantageous embodiment, the timepiece comprises an external control member for synchronizing the real reference time with the exact real time, this external control member being operable by a user of the timepiece. The external controller and the correction device are arranged so as to allow a user to activate the correction device so that this correction device performs a synchronization of the reference real time to the exact real time during a synchronization phase. In a particular variant, the external control member is formed by a crown associated with a control rod which also serve to set the time of the display manually.
Un autre problème doit être examiné en relation avec une montre ayant un mouvement mécanique. Comme déjà exposé, une telle montre comprend classiquement un dispositif de mise à l'heure manuel via une tige-couronne. Ainsi, il faut éviter qu'un cycle de correction par le dispositif de correction selon l'invention ne soit perturbé par une mise à l'heure manuelle (à l'exception d'une commande manuelle prévue pour faire sauter l'aiguille des heures par saut d'une heure, commande manuelle qui est d'ailleurs avantageuse pour la pièce d'horlogerie selon l'invention, en particulier pour le mode de réalisation principal décrit précédemment). On peut prévoir un mécanisme pour bloquer l'organe de commande externe (la tige-couronne) pour qu'il ne puisse pas modifier la position de l'aiguille des minutes et/ou arrêter l'aiguille des secondes au cours d'un cycle de correction. Ceci demande normalement un actuateur électromécanique, ce qui rend plus complexe la pièce d'horlogerie. Une alternative est d'agencer une détection des déplacements de la tige-couronne, en particulier de détecter si cet organe de commande est déplacé dans une position correspondant à la mise à l'heure avec possibilité de modifier la position de l'aiguille des minutes et/ou de l'aiguille des secondes. Dès qu'une telle détection intervient, l'unité de commande met fin au cycle de correction en cours. Par ailleurs, avant de lancer un cycle de correction, le dispositif de correction détecte si l'organe de commande est dans la position de correction manuelle susmentionnée et l'unité de commande ne débute pas de cycle de correction si tel est le cas et tant que cette situation perdure. Le dispositif pour détecter si la tige se trouve dans la position de mise à l'heure peut être aisément agencé le long de la tige de commande ou du mécanisme de mise à l'heure associé à cette tige. On optera avantageusement pour une détection capacitive ou magnétique (en plaçant un petit aimant sur la tige ou sur le mécanisme associé). Dans une variante avantageuse, chaque fois que le dispositif de correction détecte que l'organe de commande externe a été déplacé dans sa position de mise à l'heure, il effectue rapidement un cycle de correction dès que cet organe est ensuite replacé dans une autre position (notamment la position de remontage pour une tige-couronne).Another problem must be considered in connection with a watch having a mechanical movement. As already explained, such a watch conventionally comprises a manual time-setting device via a stem-crown. Thus, it is necessary to avoid that a correction cycle by the correction device according to the invention is disturbed by a manual time setting (with the exception of a manual control provided to make the hour hand jump. by one hour jump, manual control which is moreover advantageous for the timepiece according to the invention, in particular for the main embodiment described above). We can provide a mechanism to block the external control organ (the stem-crown) so that it cannot modify the position of the minute hand and / or stop the seconds hand during a correction cycle. This normally requires an electromechanical actuator, which makes the timepiece more complex. An alternative is to arrange for the movement of the stem-crown to be detected, in particular to detect whether this control member is moved to a position corresponding to the time setting with the possibility of modifying the position of the minute hand. and / or the seconds hand. As soon as such detection occurs, the control unit ends the current correction cycle. Furthermore, before starting a correction cycle, the correction device detects whether the control member is in the aforementioned manual correction position and the control unit does not start a correction cycle if this is the case and so long. let this situation continue. The device for detecting whether the rod is in the time-setting position can easily be arranged along the control rod or the time-setting mechanism associated with this rod. We will advantageously opt for capacitive or magnetic detection (by placing a small magnet on the rod or on the associated mechanism). In an advantageous variant, each time the correction device detects that the external control member has been moved to its time-setting position, it rapidly performs a correction cycle as soon as this member is then replaced in another. position (in particular the winding position for a stem-crown).
A la
La pièce d'horlogerie comprend un récupérateur d'énergie 54 qui peut être formé par divers types de dispositifs connus de la personne du métier, notamment un récupérateur d'énergie magnétique, lumineuse ou calorifique, ainsi qu'un accumulateur d'électricité 56. Dans une variante, le récupérateur d'énergie magnétique est agencé pour recevoir de l'énergie d'une source magnétique externe permettant de recharger l'accumulateur d'électricité 56 sans contact électrique. Dans une autre variante, le récupérateur d'énergie est formé par un système aimant-bobine permettant de récupérer un peu d'énergie de l'oscillation du résonateur mécanique de la pièce d'horlogerie et donc du barillet entretenant cette oscillation. Dans cette dernière variante, on agence au moins un aimant sur l'élément oscillant du résonateur ou sur le support du résonateur et au moins une bobine respectivement sur ledit support ou sur ledit élément oscillant, de manière que la majeure partie du flux magnétique engendré par l'aimant traverse la bobine lorsque le résonateur oscille dans sa plage de fonctionnement utile. De préférence, le couplage aimant-bobine est prévu autour de la position neutre (position de repos) du résonateur. Dans une autre variante, dans laquelle le mouvement mécanique est un mouvement automatique, la masse oscillante est utilisée pour entraîner une micro-génératrice produisant un courant électrique qui est stocké dans l'accumulateur. A noter que le récupérateur d'énergie peut aussi être hybride, c'est-à-dire formé de plusieurs unités différentes, notamment du type sans fil / sans contact, qui sont prévues pour récupérer diverses énergies de diverses sources d'énergie et transformer ces diverses énergies en énergie électrique.The timepiece comprises an
L'unité de commande 48A commande un dispositif 22 de freinage du résonateur mécanique 14, notamment un actionneur électromécanique du type piézoélectrique représenté schématiquement à la
- 1) La pièce d'horlogerie dispose d'un émetteur permettant d'indiquer directement à l'utilisateur que l'accumulateur doit être rechargé pour permettre d'effectuer une correction complète de l'heure affichée, par exemple via un signal optique (LED) ou acoustique engendré par l'émetteur. La pièce d'horlogerie n'effectue aucune correction tant que le niveau d'énergie électrique n'est pas suffisant pour une correction complète.
- 2) La pièce d'horlogerie dispose d'un émetteur, notamment une unité de communication BLE, permettant d'indiquer à un téléphone portable ou autre dispositif électronique extérieure que l'accumulateur doit être rechargé pour permettre d'effectuer une correction complète de l'heure affichée, le téléphone portable comprenant une application pour indiquer à l'utilisateur cette information sur son affichage électronique. La pièce d'horlogerie n'effectue aucune correction tant que le niveau d'énergie électrique n'est pas suffisant pour une correction complète. Le téléphone portable peut en outre être utilisé pour recharger l'accumulateur d'électricité 56, de préférence sans contact, via le récupérateur d'énergie 54 ou via un autre dispositif de récupération d'énergie propre à un transfert d'énergie par un téléphone portable, par exemple par induction magnétique.
- 3) La pièce d'horlogerie effectue seulement une correction partielle de l'heure affichée en utilisant l'énergie disponible dans l'accumulateur 56. Selon deux variantes, elle ne transmet aucune information à l'utilisateur ou elle informe l'utilisateur de cette situation via l'émetteur mentionné dans l'une ou l'autre des deux options précédentes.
- 4) La pièce d'horlogerie ne transmet aucune information et n'effectue aucune correction tant que le niveau d'énergie électrique n'est pas suffisant pour une correction complète.
- 1) The timepiece has a transmitter allowing direct indication to the user that the accumulator must be recharged to allow a complete correction of the displayed time, for example via an optical signal (LED ) or acoustic generated by the transmitter. The timepiece does not perform any correction until the level of electrical energy is sufficient for a complete correction.
- 2) The timepiece has a transmitter, in particular a BLE communication unit, making it possible to indicate to a mobile phone or other external electronic device that the accumulator must be recharged in order to allow a complete correction to be made. time displayed, the mobile phone comprising an application to indicate this information to the user on its electronic display. The timepiece does not perform any correction until the level of electrical energy is sufficient for a complete correction. The mobile telephone can also be used to recharge the
electricity accumulator 56, preferably without contact, via theenergy recovery 54 or via another energy recovery device suitable for energy transfer by a telephone. portable, for example by magnetic induction. - 3) The timepiece only performs a partial correction of the displayed time by using the energy available in the
accumulator 56. According to two variants, it does not transmit any information to the user or it informs the user of this. situation via the transmitter mentioned in either of the two previous options. - 4) The timepiece does not transmit any information and does not perform any correction until the level of electrical energy is sufficient for a complete correction.
En l'absence d'une gestion de l'énergie électrique telle qu'indiquée ci-avant, la pièce d'horlogerie peut commencer une opération de correction requise si la tension électrique à disposition est suffisante et effectuer cette opération de correction tant que la tension électrique fournie par le circuit d'alimentation 58 est suffisante. Dans une variante avantageuse, il est prévu de mettre le dispositif de correction dans un mode de veille lorsqu'aucune opération de correction de l'heure affichée n'est prévue, de manière à économiser l'énergie électrique disponible dans l'accumulateur 56. Diverses parties du module de correction peuvent être activées, selon les besoins, seulement durant des périodes différentes.In the absence of electrical energy management as indicated above, the timepiece can begin a corrective operation. required if the electric voltage available is sufficient and carry out this correcting operation as long as the electric voltage supplied by the
L'unité de commande 48A de la pièce d'horlogerie 2 comprend un circuit logique de commande 60 relié à la base de temps 42 et à l'unité de traitement 46 qui lui fournit, comme signal de correction Scor, la valeur de l'erreur temporelle globale TErr déterminée au cours de la phase de traitement précédente. Le circuit logique de commande est agencé pour effectuer diverses opérations logiques au cours de chaque cycle de correction. De plus, l'unité de commande 48A comprend un dispositif générateur 62 d'un signal digital périodique ayant une fréquence FSUP donnée (le dispositif générateur 62 est aussi nommé générateur de fréquence' ou simplement 'générateur' à la fréquence FSUP). Selon que l'erreur temporelle globale TErr à corriger correspond à un retard (TErr négatif) ou à une avance (TErr positif) dans l'affichage de l'heure réelle, le circuit logique de commande 60 génère respectivement soit deux signaux de commande S1R et S2R, qu'il fournit respectivement au générateur de fréquence 62 et à un compteur temporel 63 ('timer'), soit un signal de commande SA qu'il fournit à un compteur temporel 70. Les compteurs temporels 63 et 70 sont programmables et servent à mesurer une période de correction prévue, respectivement une période PRCor pour la correction d'un retard et une période PACor pour la correction d'une avance. Par définition, une avance correspond à une erreur positive et un retard correspond à une erreur négative.The
On exposera ci-après premièrement l'agencement de l'unité de commande 48A pour corriger un retard détecté dans l'affichage de l'heure au cours d'une phase de correction suivant les phases de détection et de traitement décrites précédemment, et par la suite l'agencement de cette unité pour corriger une avance au cours d'une phase de correction.The following will first explain the arrangement of the
Dans le cas d'une erreur temporelle globale négative correspondant à un retard, il est prévu, selon un premier mode de correction d'un retard, de générer une série d'impulsions de freinage périodiques à une fréquence FSUP, ces impulsions de freinage périodiques étant appliquées par le dispositif de freinage 22, en particulier par l'actionneur 22A au résonateur oscillant. Pour ce faire, le circuit logique de commande 60 active le générateur de fréquence 62 via le signal S1R et le compteur temporel 63 qui compte ou décompte un intervalle de temps correspondant à une période de correction PRCor dont la durée (la valeur) est déterminée par le circuit logique (par définition, l'expression 'compteur temporel' englobe un compteur temporel à un intervalle de temps donné et aussi un décompteur temporel à zéro depuis cet intervalle de temps donné qui est introduit initialement dans ce décompteur temporel).In the case of a negative overall time error corresponding to a delay, provision is made, according to a first mode of correcting a delay, to generate a series of periodic braking pulses at a frequency F SUP , these braking pulses periodic being applied by the
Dans la variante représentée, lorsque le générateur de fréquence est activé, il fournit un signal digital périodique SFS, à la fréquence FSUP, à un autre compteur temporel 64 (timer à une valeur Tp correspondant à une durée sélectionnée pour les impulsions de freinage périodiques). Les sorties des timers 63 et 64 sont fournis à une porte logique 'ET' ('AND') 65 qui fournit en sortie un signal d'activation périodique SC1 pour activer périodiquement le dispositif de freinage 22, durant la période de correction PRCor prévue, via une porte logique 'OU' ('OR') 66 ou tout autre circuit de commutation permettant de transmettre le signal d'activation périodique SC1 au dispositif de freinage. Le signal d'activation périodique SC1 forme le signal de commande SCmd dans le cas d'une correction d'un retard détecté dans l'heure affichée par la pièce d'horlogerie. Ainsi, le dispositif de freinage applique des impulsions de freinage périodiques au résonateur mécanique à la fréquence FSUP durant une période de correction PRCor dont la durée (valeur) dépend du retard à corriger. De manière générale, les impulsions de freinage ont un caractère dissipatif car une partie de l'énergie du résonateur oscillant est dissipée lors de ces impulsions de freinage. Dans un mode de réalisation principal, le couple de freinage mécanique est appliqué substantiellement par frottement, en particulier au moyen d'un organe de freinage mécanique exerçant une certaine pression sur une surface de freinage du résonateur, de préférence une surface de freinage circulaire, comme exposé précédemment lors de la description de la pièce d'horlogerie 2 en référence à la
De préférence, comme pour la variante représentée à la
Selon l'enseignement donné par le document
Bien que peu intéressant, le document
Dans le cadre du développement qui a conduit à la présente invention, on a mis en lumière le fait que le phénomène remarquable mis en lumière dans le document
En particulier, dans le premier mode de réalisation de l'unité électronique de commande décrit ici, il est prévu de corriger un retard détecté dans l'heure affichée selon un premier mode de correction d'un retard dans lequel on synchronise, durant une période de correction PRCor, le résonateur oscillant sur une fréquence de correction FSCor qui est supérieure à la fréquence de consigne F0c. Il a été démontré dans le cadre du développement ayant conduit à la présente invention que, de manière similaire au cas d'une synchronisation sur la fréquence de consigne, les meilleurs résultats sont obtenus, pour une fréquence de correction supérieure ou inférieure à la fréquence de consigne, lorsque la fréquence de freinage FBra est sélectionnée, pour une fréquence de correction FCor donnée, de manière à satisfaire la relation mathématique suivante :
Ainsi, les impulsions de freinage périodiques sont appliquées au résonateur mécanique à une fréquence de freinage FBra correspondant avantageusement au double de la fréquence de correction FCor divisée par un nombre entier positif N, de préférence peu élevé. Cette relation est valable pour une fréquence de correction FCor = FSCor qui est supérieure à la fréquence de consigne et également pour une fréquence de correction FCor = FICor qui est inférieure à la fréquence de consigne (premier mode de correction d'une avance qui interviendra par la suite dans un autre mode de réalisation d'une pièce d'horlogerie selon l'invention). La fréquence de freinage FBra est donc proportionnelle à la fréquence de correction prévue FCor et dépend seulement de cette fréquence de correction dès que le nombre entier positif N est sélectionné. Par 'synchronisation sur une fréquence donnée' on comprend une synchronisation en moyenne sur cette fréquence donnée. Cette définition est importante pour un nombre N supérieur à deux. Par exemple, dans le cas N = 6, on a seulement une période d'oscillation sur trois qui subit une variation de sa durée, relativement à la période de consigne T0c = 1/F0c (de fait relativement à la période d'oscillation naturelle / libre T0 = 1/F0), via un déphasage temporel engendré par chaque impulsion de freinage dans l'oscillation du résonateur.Thus, the periodic braking pulses are applied to the mechanical resonator at a braking frequency F Bra advantageously corresponding to double the correction frequency F Cor divided by a positive whole number N, preferably not very high. This relation is valid for a correction frequency F Cor = FS Cor which is greater than the reference frequency and also for a correction frequency F Cor = FI Cor which is lower than the reference frequency (first mode of correction of a advance which will occur subsequently in another embodiment of a timepiece according to the invention). The braking frequency F Bra is therefore proportional to the planned correction frequency F Cor and depends only on this correction frequency as soon as the positive integer N is selected. By “synchronization on a given frequency” one understands an average synchronization on this given frequency. This definition is important for a number N greater than two. For example, in the case N = 6, there is only one oscillation period out of three which undergoes a variation in its duration, relative to the setpoint period T0c = 1 / F0c (in fact relative to the natural oscillation period / free T0 = 1 / F0), via a time phase shift generated by each braking pulse in the oscillation of the resonator.
On notera que, comme dans le cas d'une synchronisation sur la fréquence de consigne, d'autres fréquences de freinage peuvent permettre d'obtenir, sous certaines conditions, une synchronisation sur une fréquence de correction souhaitée, mais la sélection d'une fréquence de freinage FBra = 2·FCor / N permet d'obtenir une synchronisation sur la fréquence FCor de manière plus efficace et avec plus de stabilité. De manière générale, la relation mathématique entre la fréquence de freinage et la fréquence de correction est FBra = (p/q)·FCor avec p et q deux nombres entiers positifs et le nombre q avantageusement supérieur au nombre p. La personne du métier peut expérimentalement établir une liste des nombres fractionnaires p/q qui sont appropriés et sous quelles conditions (notamment pour quel couple de freinage).It will be noted that, as in the case of synchronization on the reference frequency, other braking frequencies can make it possible to obtain, under certain conditions, synchronization on a desired correction frequency, but the selection of a frequency braking force F Bra = 2 · F Cor / N enables synchronization on the F Cor frequency to be obtained more efficiently and with more stability. In general, the mathematical relationship between the braking frequency and the correction frequency is F Bra = (p / q) · F Cor with p and q two positive integers and the number q advantageously greater than the number p. The person skilled in the art can experimentally establish a list of the mixed numbers p / q which are appropriate and under what conditions (especially for which braking torque).
On remarquera que les impulsions de freinage peuvent être appliquées avec un couple de force constant ou un couple de force non constant (par exemple sensiblement en courbe de Gauss ou sinusoïdal). Par 'impulsion de freinage' on comprend l'application momentanée d'un couple de force au résonateur qui freine son organe oscillant (balancier), c'est-à-dire qui s'oppose au mouvement d'oscillation de cet organe oscillant. Dans le cas d'un couple variable, la durée de l'impulsion est définie généralement comme la partie de cette impulsion qui présente un couple de force significatif pour freiner le résonateur, en particulier la partie pour laquelle le couple de force est supérieur à la moitié de la valeur maximale. On notera qu'une impulsion de freinage peut présenter une forte variation. Elle peut même être hachée et former une succession d'impulsions plus courtes. De manière générale, la durée de chaque impulsion de freinage est prévue inférieure à la moitié d'une période de consigne T0c pour le résonateur, mais elle est avantageusement inférieure à un quart d'une période de consigne et de préférence inférieure à T0c/8.It will be noted that the braking pulses can be applied with a constant torque of force or a non-constant torque of force (for example substantially in a Gaussian or sinusoidal curve). By “braking pulse” is understood the momentary application of a torque of force to the resonator which brakes its oscillating member (balance), that is to say which opposes the oscillating movement of this oscillating member. In the case of a variable torque, the duration of the pulse is generally defined as the part of this pulse which has a significant force torque to brake the resonator, in particular the part for which the force torque is greater than the half of the maximum value. It will be noted that a braking pulse can exhibit a strong variation. It can even be chopped and form a succession of shorter pulses. In general, the duration of each braking pulse is expected to be less than half of a setpoint period T0c for the resonator, but it is advantageously less than a quarter of a setpoint period and preferably less than T0c / 8 .
Aux
La très courte période de correction aux
Dans les deux graphes montrant les courbes de fréquence 78 et 80, on observe au début de la période de correction une phase transitoire PHTr au cours de laquelle la fréquence varie avant de se stabiliser à la fréquence FICor, respectivement FScor au cours d'une phase synchrone PHsyn qui suit la phase transitoire. Dans les deux cas représentés, la phase transitoire PHTr est relativement courte (inférieure à 2 secondes) et l'évolution de la fréquence s'opère dans la direction de la fréquence de correction voulue. Dans les deux cas représentés, la correction moyenne par unité de temps durant la phase transitoire est approximativement égale à celle qui intervient durant la phase synchrone. Cependant, on notera que la phase transitoire peut être plus longue, par exemple de 3 à 10 secondes, et l'évolution de la fréquence au cours de la phase transitoire varie de cas en cas de sorte que la correction moyenne est variable et non déterminée, mais elle reste pratiquement faible. On peut se référer aux
La durée de la phase transitoire et l'évolution de la fréquence au cours de cette phase transitoire dépendent de divers facteurs, en particulier du couple de freinage, de la durée des impulsions, de l'amplitude initiale de l'oscillation, et de l'instant auquel intervient la première impulsion de freinage dans une période d'oscillation. Il est donc difficile de contrôler l'écart temporel résultant d'une phase transitoire relativement à la fréquence de consigne. A titre d'exemple, si FCor = 1,05·F0c = 4,2 Hz et que la phase de transition dure au maximum 10 secondes, et si on assume que la fréquence moyenne au cours de cette phase de transition est égale à F0c, alors l'écart temporel absolu par rapport à Fcor vaut au maximum une demi-seconde. Cette incertitude engendre donc une petite erreur dans la correction engendrée lors d'une période de correction, mais elle n'est pas négligeable. On verra par la suite une solution pour éviter une telle erreur. Dans le premier mode de réalisation de l'unité électronique de commande, on a donc une petite erreur possible dans la correction obtenue si on détermine (la durée de) la période de correction PRCor seulement sur la base de l'erreur temporelle globale TErr à corriger, en définissant cette période de correction comme étant la période au cours de laquelle on applique au résonateur une série d'impulsions de freinage périodiques à la fréquence de freinage prévue, et en prenant comme hypothèse que la fréquence d'oscillation au cours de la période de correction est celle de la fréquence de synchronisation.The duration of the transient phase and the evolution of the frequency during this transient phase depend on various factors, in particular the braking torque, the duration of the pulses, the initial amplitude of the oscillation, and the 'instant at which the first braking pulse occurs in an oscillation period. It is therefore difficult to control the time gap resulting from a transient phase relative to the reference frequency. As an example, if F Cor = 1.05F0c = 4.2 Hz and the transition phase lasts a maximum of 10 seconds, and if it is assumed that the average frequency during this transition phase is equal to F0c, then the absolute time difference with respect to Fcor is at most half a second. This uncertainty therefore generates a small error in the correction generated during a correction period, but it is not negligible. We will see below a solution to avoid such an error. In the first embodiment of the electronic control unit, there is therefore a small possible error in the correction obtained if we determine (the duration of) the correction period PR Cor only on the basis of the overall time error T Err to be corrected, by defining this correction period as being the period during which a series of periodic braking pulses is applied to the resonator at the expected braking frequency, and by assuming that the oscillation frequency during of the correction period is that of the synchronization frequency.
La fréquence de synchronisation détermine la fréquence de correction. Par définition, la fréquence de correction FCor est égale à la fréquence de synchronisation. On remarquera que, dans la phase synchrone de la période de correction, il faut que la durée des impulsions de freinage soit suffisante pour que le couple de freinage appliqué au résonateur permette son arrêt (passage par une position angulaire extrême, définissant son amplitude instantanée) au cours ou à la fin de chaque impulsion de freinage. Dans le cas d'une fréquence de synchronisation supérieure à la fréquence de consigne pour corriger un retard, l'intervalle de temps durant lequel le résonateur reste arrêter au cours d'une impulsion de freinage diminue la correction possible par unité de temps, de sorte qu'il est préférable de limiter cet intervalle de temps, en tenant compte d'une certaine marge de sécurité, pour avoir une période de correction plus courte grâce à une fréquence de synchronisation plus élevée. A noter que la fréquence des impulsions de freinage, l'énergie d'entretien fournie au résonateur à chaque alternance de son oscillation et la valeur du couple de freinage interviennent dans l'intervalle de temps nécessaire pour arrêter le résonateur oscillant. Pour une fréquence de freinage donnée et la fréquence de correction résultant, la personne du métier saura déterminer, notamment de manière expérimentale ou par simulations, un couple de freinage et une durée pour les impulsions de freinage de manière à optimiser le système de freinage. Pour des fréquences de consigne entre 2 Hz et 10 Hz, des couples de freinage compris entre 0,5 µNm et 50 µNm et des durées d'impulsions de freinage comprises entre 2 ms et 10 ms s'avèrent généralement appropriés pour les fréquences de correction qu'il est pratiquement avantageux d'utiliser (ces plages de valeurs étant données à titre d'exemples nullement limitatifs).The synchronization frequency determines the correction frequency. By definition, the correction frequency F Cor is equal to the synchronization frequency. It will be noted that, in the synchronous phase of the correction period, the duration of the braking pulses must be sufficient for the braking torque applied to the resonator to allow it to stop (passage through an extreme angular position, defining its instantaneous amplitude) during or at the end of each braking pulse. In the case of a synchronization frequency greater than the reference frequency for correcting a delay, the time interval during which the resonator remains stopped during a braking pulse decreases the possible correction per unit of time, so that it is preferable to limit this time interval, taking into account a certain safety margin, in order to have a shorter correction period thanks to a higher synchronization frequency. Note that the frequency of the braking pulses, the sustaining energy supplied to the resonator at each alternation of its oscillation and the value of the braking torque occur in the time interval necessary to stop the oscillating resonator. For a given braking frequency and the resulting correction frequency, the person skilled in the art will know how to determine, in particular experimentally or by simulations, a braking torque and a duration for the braking pulses so as to optimize the braking system. For reference frequencies between 2 Hz and 10 Hz, braking torques between 0.5 µNm and 50 µNm and braking pulse durations between 2 ms and 10 ms are generally suitable for the correction frequencies that it is practically advantageous to use (these ranges of values being given by way of non-limiting examples).
En partant de l'hypothèse mentionnée précédemment, à savoir que la fréquence de synchronisation intervient sur la totalité de la période de correction PRcor, on peut déterminer la valeur de la période de correction à prévoir sur la base de l'erreur temporelle globale TErr à corriger, de la fréquence de consigne F0c et de la fréquence de correction FCor; et comme la fréquence de synchronisation détermine la fréquence de correction qui lui est égale, on peut aussi déterminer la valeur de la période de correction à prévoir sur la base de l'erreur temporelle globale TErr à corriger, de la fréquence de consigne F0c et de la fréquence de freinage FBra. Par définition, comme déjà indiqué, une avance dans l'affichage de l'heure correspond à une erreur positive alors qu'un retard correspond à une erreur négative. On obtient les relations mathématiques suivantes pour déterminer la valeur / la valeur de la période de correction :
Dans le premier mode de correction d'un retard (erreur négative), la fréquence de correction FCor = FSCor est supérieure à F0c, de sorte que PCor est bien positif. Dans ce cas la fréquence de freinage FBra = FSUP. On a alors la relation :
Dans le premier mode de correction d'une avance (erreur positive), la fréquence de correction FCor = FICor est inférieure à F0c, de sorte que PCor est bien positif. Dans ce cas la fréquence de freinage FBra = FINF. On a alors la relation :
Suite à l'exposé général relatif à une correction de la marche d'une pièce d'horlogerie mécanique obtenue par une série d'impulsions de freinage périodiques appliquées à son résonateur, on peut revenir au premier mode de réalisation de la pièce d'horlogerie selon l'invention. L'unité de commande 48A (
En référence aux
La
Un démonstrateur (un prototype de la pièce d'horlogerie selon l'invention) a été réalisé pour le cas présenté à la
La
En sélectionnant de manière appropriée le couple de freinage et la fréquence de freinage, on observe que la fréquence de correction peut varier continument entre la fréquence de consigne F0c et une certaine fréquence supérieure FSCmax, pour la correction d'un retard dans l'heure affichée, et continument entre la fréquence de consigne F0c et une certaine fréquence inférieure FICmax, pour la correction d'une avance dans l'heure affichée. La fréquence supérieure FSCmax et la fréquence inférieure FICmax ne sont pas des valeurs que l'on peut aisément calculer théoriquement. Il faut pour chaque pièce d'horlogerie les déterminer pratiquement. On remarquera que bien que cette information soit intéressante, elle n'est pas nécessaire. Ce qui est important, c'est que les fréquences de freinage soient sélectionnées et les couples de freinage à disposition soient appropriés pour engendrer au cours de chaque période de correction, de préférence assez rapidement, une phase synchrone au cours de laquelle le résonateur mécanique peut osciller à la fréquence de correction prévue par la relation mathématique donnée précédemment, sans être arrêté dans son oscillation (c'est-à-dire qu'il faut éviter d'arrêter le résonateur de sorte qu'il ne puisse plus repartir de la position d'arrêt, ce qui conduirait à un arrêt du mécanisme d'entraînement de l'affichage).By appropriately selecting the braking torque and the braking frequency, it is observed that the correction frequency can vary continuously between the reference frequency F0c and a certain higher frequency FSC max , for the correction of a delay in the hour. displayed, and continuously between the reference frequency F0c and a certain lower frequency FIC max , to correct an advance in the displayed time. The upper frequency FSC max and the lower frequency FIC max are not values that can easily be calculated theoretically. It is necessary for each timepiece to determine them practically. Note that although this information is interesting, it is not necessary. What is important is that the braking frequencies are selected and the braking torques available are appropriate to generate during each correction period, preferably fairly quickly, a synchronous phase during which the mechanical resonator can oscillate at the correction frequency provided by the mathematical relation given previously, without being stopped in its oscillation (i.e. it is necessary to avoid stopping the resonator so that it cannot start again from the position of shutdown, which would lead to a shutdown of the display drive mechanism).
Sur la
La condition de non blocage du résonateur dans la zone angulaire de sécurité durant la période de correction d'un retard est importante car un comptage de l'écoulement du temps via l'échappement (c'est-à-dire le cadencement de la marche du mécanisme d'entraînement de l'affichage de l'heure) doit continuer durant cette période de correction d'un retard. Ainsi, très avantageusement, ladite fréquence FSUP et la durée des impulsions de freinage périodiques sont sélectionnées de manière que, lors de ladite phase synchrone d'une période de correction dans le cadre du premier mode de correction d'un retard, les impulsions de freinage périodiques interviennent chacune hors d'une zone de couplage entre le résonateur mécanique oscillant et l'échappement, de préférence hors d'une zone de sécurité définie pour le mouvement mécanique. Il en va de même pour la sélection de ladite fréquence FINF et la durée des impulsions de freinage périodiques dans le cadre du premier mode de correction d'une avance.The condition of not blocking the resonator in the angular safety zone during the delay correction period is important because a count of the passage of time via the escapement (i.e. the timing of the time display drive mechanism) must continue during this delay correction period. Thus, very advantageously, said frequency F SUP and the duration of the periodic braking pulses are selected so that, during said synchronous phase of a correction period in the context of the first mode of correction of a delay, the pulses of Periodic braking each takes place outside a coupling zone between the oscillating mechanical resonator and the escapement, preferably outside a defined safety zone for the mechanical movement. The same applies to the selection of said frequency F INF and the duration of the periodic braking pulses within the framework of the first mode of correction of an advance.
Pour orienter la personne du métier dans le choix des fréquences de correction et des fréquences de freinage correspondantes, un modèle mathématique a été établi sur la base de l'équation du mouvement d'un oscillateur mécanique. Pour déterminer une correction maximale, positive ou négative, on considère le résonateur dans une phase synchrone et stable. Ensuite, on introduit une simplification pour la force d'entretien appliquée au résonateur par la source d'énergie via l'échappement, en la considérant du type cos(ωt). On notera que cette simplification est prudente par le fait qu'elle diminue la valeur maximale relativement au cas réel où l'entier de l'énergie fournie au résonateur intervient dans la zone interdite θZI définie précédemment. Finalement, on considère la durée des impulsions de freinage très petite, de fait ponctuelle, en définissant la fréquence de freinage FBra comme l'inverse de la valeur temporelle Tsec à laquelle le résonateur atteint, dans l'équation du mouvement donnée ci-après, l'angle de sécurité θSec dans la demi-alternance correspondant au nombre N sélectionné dans la relation FCor = N·FBra / 2.To guide the person skilled in the art in the choice of the correction frequencies and the corresponding braking frequencies, a mathematical model has been established on the basis of the equation of motion of a mechanical oscillator. To determine a maximum correction, positive or negative, we consider the resonator in a synchronous and stable phase. Then, a simplification is introduced for the sustaining force applied to the resonator by the energy source via the exhaust, considering it of the cos (ωt) type. It will be noted that this simplification is prudent in that it decreases the maximum value relative to the real case where the whole of the energy supplied to the resonator occurs in the forbidden zone θ ZI defined above. Finally, we consider the duration of the braking pulses very small, in fact punctual, by defining the braking frequency F Bra as the inverse of the time value Tsec at which the resonator reaches, in the equation of motion given below. , the safety angle θ Sec in the half-wave corresponding to the number N selected in the relation F Cor = N · F Bra / 2.
Pour trouver la correction maximale et donc la période minimale ou maximale selon que l'erreur temporelle à corriger est négative (retard) ou positive (avance), le temps t=0 est donné par une impulsion de freinage au cours de laquelle l'oscillateur est arrêté à l'angle de sécurité θSec. Ensuite, dans la phase synchrone stable, le résonateur doit s'arrêter à l'impulsion de freinage suivante au plus tôt, respectivement au plus tard également à l'angle de sécurité (-1N)·θSec dans une plage temporelle donnée par la valeur de N et par le fait que la fréquence de correction est prévue supérieure ou inférieure à la fréquence de consigne F0c pour corriger le retard ou l'avance.To find the maximum correction and therefore the minimum or maximum period depending on whether the time error to be corrected is negative (delay) or positive (advance), the time t = 0 is given by a braking pulse during which the oscillator is stopped at the safety angle θ Sec . Then, in the stable synchronous phase, the resonator must stop at the next braking pulse at the earliest, respectively at the latest also at the safety angle (-1 N ) θ Sec in a time range given by the value of N and by the fact that the correction frequency is expected to be greater or less than the reference frequency F0c to correct the delay or advance.
Dans ce cas, l'équation du mouvement est donnée par :
On observe donc que le facteur de qualité Q du résonateur mécanique intervient dans l'équation du mouvement.It is therefore observed that the quality factor Q of the mechanical resonator intervenes in the equation of motion.
Pour obtenir une fréquence de correction FSCor supérieure à la fréquence de consigne F0c, il faut que Tsec intervienne dans une alternance après le passage du résonateur par sa position neutre / de repos. On a donc pour un N donné :
La fréquence maximale de freinage FSBmax (N) = 1/Tsec et la fréquence de correction maximale FSCmax(N) = N·FSBmax/2.The maximum braking frequency FSB max (N) = 1 / T sec and the maximum correction frequency FSC max (N) = N FSB max / 2.
Pour obtenir une fréquence de correction FICor inférieure à la fréquence de consigne F0c, il faut que TSec intervienne dans une alternance avant le passage du résonateur par sa position neutre / de repos. On a donc pour un N donné :
La fréquence minimale de freinage FIBmin (N) = 1 /TSec et la fréquence de correction minimale FICmin = N·FIBmin/2.The minimum braking frequency FIB min (N) = 1 / T Sec and the minimum correction frequency FIC min = N · FIB min / 2.
Les
La
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Comme indiqué précédemment, les plages données aux
Après avoir exposé en détails l'agencement de l'unité de commande et le fonctionnement du dispositif de correction du premier mode de réalisation de la pièce d'horlogerie selon l'invention pour corriger un retard dans l'heure affichée par la pièce d'horlogerie, on exposera ci-après l'agencement de l'unité de commande selon ce premier mode de réalisation pour corriger une avance dans l'heure affichée selon un deuxième mode de correction d'une avance.After having explained in detail the arrangement of the control unit and the operation of the correction device of the first embodiment of the timepiece according to the invention for correcting a delay in the time displayed by the timepiece horology, the arrangement of the control unit according to this first embodiment for correcting an advance in the displayed time according to a second mode of correcting an advance will be explained below.
Pour permettre la mise en œuvre du deuxième mode de correction d'une avance, la pièce d'horlogerie comprend un dispositif de blocage du résonateur mécanique. De manière générale, dans le cadre du deuxième mode de correction d'une avance, l'unité de commande est agencée pour pouvoir fournir au dispositif de blocage, lorsque le signal externe de correction reçu par l'unité de réception correspond à une avance dans l'heure affichée qu'il est prévu de corriger, un signal de commande qui active le dispositif de blocage de manière que ce dispositif de blocage bloque l'oscillation du résonateur mécanique durant une période de correction dont la valeur / durée est déterminée par l'avance à corriger, de sorte à stopper la marche dudit mécanisme d'entraînement durant cette période de correction.To allow the implementation of the second method of correcting an advance, the timepiece comprises a device for blocking the mechanical resonator. In general, in the context of the second mode of correcting an advance, the control unit is arranged to be able to supply the blocking device, when the external correction signal received by the receiving unit corresponds to an advance in the displayed time that it is intended to correct, a control signal which activates the blocking device so that this blocking device blocks the oscillation of the mechanical resonator during a correction period, the value / duration of which is determined by the 'advance to be corrected, so as to stop the operation of said drive mechanism during this correction period.
Dans le premier mode de réalisation décrit en référence aux
Dans une variante, la tension électrique appliquée à la lame piézoélectrique 24 est prévue variable au cours de la période de correction. Par exemple, il est possible de prévoir une tension supérieure au début de la période de correction, laquelle est sélectionnée pour arrêter rapidement le résonateur, notamment au cours de l'alternance de l'oscillation de ce résonateur dans laquelle intervient le début de la période de correction, et ensuite de diminuer la tension à une valeur moindre mais suffisante pour maintenir à l'arrêt le résonateur. De manière avantageuse, on sélectionnera la tension électrique pour que la force de freinage résultante ne puisse pas arrêter le résonateur mécanique dans la zone angulaire interdite (-θZI à θZI) définie précédemment. A cet effet, le couple de freinage est sélectionné assez grand pour pouvoir arrêter le résonateur et le bloquer dans la position angulaire d'arrêt, quelle qu'elle soit, et suffisamment petit pour que ce couple de freinage ne puisse pas arrêter le résonateur dans la zone angulaire interdite. De préférence, on évitera d'arrêter le résonateur dans la zone angulaire de sécurité (-θSec à θSec), décrite précédemment. Cette dernière condition est importante lorsque le résonateur n'est pas auto-démarrant. De manière générale, il suffit de s'assurer que le résonateur puisse repartir à la fin de la période de correction.In a variant, the electric voltage applied to the
Selon une variante spécifique permettant d'assurer un arrêt rapide du résonateur hors de la zone angulaire de sécurité susmentionnée, il est prévu une phase préliminaire intervenant avant la période de correction où le résonateur est bloqué (c'est-à-dire où il demeure arrêté suite à son arrêt intervenant rapidement ou immédiatement au début de la période de correction). Durant la phase préliminaire, il est prévu d'utiliser le premier mode de correction d'un retard à disposition dans le premier mode de réalisation. On constate que dans la phase synchrone du premier mode de correction décrit précédemment, le passage par une position angulaire extrême intervient durant chaque impulsion de freinage. Ainsi, les impulsions de freinage sont en phase avec des passages du résonateur mécanique par une de ses deux positions angulaires extrêmes, chacun de ces passages définissant le début d'une alternance. On tire avantage de ce fait en activant le générateur de fréquence 62 durant la phase préliminaire, laquelle est prévue de relativement courte durée mais néanmoins de durée suffisante à l'établissement d'une phase synchrone où le résonateur est synchronisé sur la fréquence FSCor. La phase préliminaire se termine par exemple lors d'une dernière impulsion de freinage qui est immédiatement suivie par la période de correction avec une activation du dispositif de freinage dans le mode de blocage. Ainsi, on sait que le résonateur est bloqué hors de la zone angulaire de sécurité. Le couple de freinage pour la phase préliminaire peut être prévu différent de celui utilisé pour la correction d'un retard exposé précédemment.According to a specific variant making it possible to ensure rapid stopping of the resonator outside the aforementioned angular safety zone, a preliminary phase is provided which takes place before the correction period in which the resonator is blocked (that is to say where it remains stopped following its stop intervening quickly or immediately at the start of the correction period). During the preliminary phase, provision is made to use the first mode of correction of a delay available in the first embodiment. It can be seen that in the synchronous phase of the first correction mode described above, the passage through an extreme angular position occurs during each braking pulse. Thus, the braking pulses are in phase with passages of the mechanical resonator through one of its two extreme angular positions, each of these passages defining the start of an alternation. Advantage is taken of this fact by activating the
Comme le comportement de la fréquence au cours de la phase transitoire au début d'une série d'impulsions de freinage périodiques peut varier de cas en cas, il n'est guère possible de déterminer l'erreur engendrée par la phase préliminaire. Cependant, il est possible d'estimer une erreur maximale. Par exemple, si la fréquence FSUP = 1,05·F0c (correction de 30 secondes en 10 minutes) et que la phase préliminaire est prévue avec une durée de 10 secondes (durée sélectionnée supérieure à celles de phases transitoires pouvant intervenir), on peut estimer l'erreur maximale à 0,5 seconde (une demi-seconde). Pour un mouvement mécanique, si une telle erreur n'est pas négligeable, elle est relativement petite puisqu'un mouvement mécanique classique présente une erreur journalière comprise généralement entre 0 et 5 à 10 secondes.As the behavior of the frequency during the transient phase at the start of a series of periodic braking pulses can vary from case to case, it is hardly possible to determine the error caused by the preliminary phase. However, it is possible to estimate a maximum error. For example, if the frequency F SUP = 1.05F0c (correction of 30 seconds in 10 minutes) and the preliminary phase is scheduled with a duration of 10 seconds (selected duration greater than those of transient phases that may occur), we can estimate the maximum error to be 0.5 seconds (half a second). For a mechanical movement, if a such an error is not negligible, it is relatively small since a conventional mechanical movement has a daily error generally between 0 and 5 to 10 seconds.
En référence à la
La pièce d'horlogerie comprend un dispositif de blocage 106 qui est distinct du dispositif de freinage 22A (
Dans une variante équivalente, le creux peut être agencé à un autre angle relativement à la cheville, par exemple à 90°, et l'actionneur 106 est alors positionné en périphérie du plateau de manière que le plot 107 soit diamétralement opposé au creux lorsque le résonateur est au repos. Ainsi, quelle que soit l'alternance et la position angulaire lors de l'activation de l'actionneur piézoélectrique, le plot entrera dans le creux lorsque le résonateur sera dans une position angulaire égale, en valeur absolue, sensiblement à 180° (ceci étant exactement le cas si le balancier est mis au repère, c'est-à-dire que la cheville est alignée sur les centres de rotation respectifs du balancier et de l'ancre lorsque le résonateur est au repos). Cette valeur de 180° est clairement hors de la zone de sécurité (elle est supérieure à l'angle de sécurité défini précédemment) et elle est généralement inférieure à la plage des amplitudes du résonateur mécanique correspondant à sa plage de fonctionnement utile.In an equivalent variant, the hollow can be arranged at another angle relative to the ankle, for example at 90 °, and the
Ensuite, selon la variante avantageuse représentée à la
On peut prévoir une force de frottement relativement faible lorsque le plot vient s'appuyer contre la surface latérale circulaire du plateau au début d'une période de correction, c'est-à-dire suite à l'activation de l'actionneur, dans le cas où le creux n'est pas en vis-à-vis du plot lorsque sa surface proximale arrive au niveau de la circonférence circulaire du plateau. Ainsi, on peut s'assurer que l'amplitude du résonateur diminue peu lors du freinage initial opéré par le plot exerçant une force radiale contre cette surface latérale circulaire. Ensuite, lorsque le plot est inséré dans le creux alors que ce dernier se trouve en face du plot, la force radiale exercée par la lame piézoélectrique sur le plateau peut être très faible, voire nulle. L'énergie électrique nécessaire au blocage du résonateur durant la période de correction peut donc être relativement petite, bien plus petite que dans le cas du premier mode de réalisation.A relatively low friction force can be provided when the pad comes to rest against the circular lateral surface of the plate at the start of a correction period, that is to say following the activation of the actuator, in the case where the hollow is not vis-à-vis the stud when its proximal surface reaches the level of the circular circumference of the plate. Thus, it can be ensured that the amplitude of the resonator decreases little during the initial braking operated by the pad exerting a radial force against this circular lateral surface. Then, when the pad is inserted into the hollow while the latter is in front of the pad, the radial force exerted by the piezoelectric blade on the plate can be very low, or even zero. The electrical energy required to block the resonator during the correction period can therefore be relatively small, much smaller than in the case of the first embodiment.
Lorsque le dispositif de correction de la pièce d'horlogerie détermine au cours d'un cycle de correction une erreur temporelle globale correspondant à une avance dans l'affichage de l'heure, son circuit logique de commande, de manière similaire au fonctionnement du premier mode de réalisation, active le dispositif de blocage 106, en lui fournissant un signal de commande SC2 semblable à celui décrit précédemment dans le cadre du premier mode de réalisation, pour une période sensiblement égale à l'erreur temporelle globale à corriger. Grâce à l'agencement d'un creux dans un plateau circulaire centré sur l'axe de rotation du résonateur et d'un actionneur présentant une partie correspondante, mais de préférence moins large que le creux, qui est agencée pour pouvoir subir un mouvement sensiblement radial entre une position de non interaction, correspondant à un état non alimenté de l'actionneur, et un état d'interaction avec le balancier du résonateur, correspondant à un état alimenté de l'actionneur dans la variante décrite ici, le début de l'activation du dispositif de blocage 106 peut avoir lieu à tout instant, quelle que soit la position angulaire du résonateur et quel que soit le sens du mouvement d'oscillation (donc indépendamment de l'alternance en cours parmi les deux alternances formant chaque période d'oscillation). Ceci est très avantageux.When the correction device of the timepiece determines during a correction cycle an overall time error corresponding to an advance in the time display, its control logic circuit, in a manner similar to the operation of the first embodiment, activates the
Finalement en lien avec le deuxième mode de réalisation, l'actionneur électromécanique peut être d'un autre type que celui représenté à la
En référence à la
Le dispositif de blocage 114 est remarquable pour au moins deux raisons. Premièrement, il agit sur un résonateur mécanique classique 14 ne nécessitant aucune modification, en particulier aucun usinage spécifique contrairement au deuxième mode de réalisation. Ensuite, le dispositif de blocage est un dispositif bistable, c'est-à-dire qu'un élément de blocage présente deux positions stables, à savoir ici la bascule 115. Le dispositif de blocage est agencé de manière qu'une première des deux positions stables de la bascule correspond à une position de non interaction avec le balancier 16 alors que la seconde de ces deux positions stables correspond à une position de blocage du résonateur via une force radiale exercée par une lame 116, formant la bascule 115, sur la serge 20 du balancier. La lame 116 est pivotée autour d'un axe agencé dans le mouvement mécanique 4A (dans une autre variante, la bascule est agencée de manière que son axe de pivotement soit agencé sur un support distinct du mouvement mécanique et appartement à un module de correction). Dans une variante, cet axe est formé par une goupille fixe autour de laquelle est montée une partie terminale annulaire de la lame 116. Cette lame est rigide ou semi-rigide, une légère flexibilité pouvant être avantageux.The
La lame 116 est associée à un système magnétique particulier permettant d'engendrer le caractère bistable de la bascule 115 et par conséquence du dispositif de blocage 114. Le système magnétique comprend un premier aimant 118, porté par la lame et donc solidaire en rotation de cette lame, un deuxième aimant 119 agencé fixement relativement au mouvement mécanique (dans la variante représentée, le deuxième aimant est inséré fixement dans une ouverture latérale du support 242) et une plaquette ferromagnétique 120 agencée entre le premier aimant et le deuxième aimant, à faible distance du deuxième aimant 119 ou contre celui-ci (par exemple la plaquette est collée contre cet aimant, seule une couche de colle séparant alors l'aimant de la plaquette, ou elle est insérée fixement dans un logement du support 242 situé devant l'aimant 119).The
Les premier et deuxième aimants 118, 119 présentent des polarités magnétiques qui sont opposées et leurs axes magnétiques respectifs sont sensiblement alignés. Ainsi, en l'absence de la plaquette ferromagnétique, ces deux aimants exerceraient l'un sur l'autre constamment une force de répulsion et la bascule resterait ou reviendrait toujours, en l'absence de forces extérieures au système magnétique, dans une position où la lame est en butée contre une goupille 124 de limitation de sa rotation. Cependant, grâce à l'agencement de la plaquette ferromagnétique, on a une inversion de la force magnétique qui s'exerce entre les deux aimants. Plus précisément, lorsqu'on approche l'aimant mobile 118 depuis sa position éloignée (représentée à la
La bascule 114 est agencée de manière à présenter deux positions stables en l'absence de forces extérieures au système magnétique du dispositif de blocage. La première position stable est une position de non interaction dans laquelle la lame 116 est en butée contre la goupille 124, l'aimant mobile 118 subissant alors une force magnétique de répulsion de la part de l'ensemble magnétique, formé de l'aimant fixe 119 et de la plaquette ferromagnétique 120, qui maintient la bascule 115 contre cette goupille. La seconde position stable est une position d'interaction dans laquelle la lame 116 est en butée contre la serge 20 du balancier 16, l'aimant mobile 118 subissant alors une force magnétique d'attraction de la part dudit ensemble magnétique qui maintient la bascule 115 contre cette serge. La plaquette ferromagnétique 120 est agencée de manière que la lame 116 exerce une force radiale de blocage du balancier 16, et donc du résonateur 14, lorsque la bascule est dans sa seconde position stable. Pour que la lame puisse exercer une force de blocage contre la surface latérale extérieure de la serge 20, il faut que la surface de la plaquette 120, située en face de l'aimant mobile 118, soit légèrement en retrait relativement à la surface proximale de cet aimant mobile lorsque la lame 116 arrive en contact avec la serge. Si la lame est semi-rigide et présente donc une certaine flexibilité, il est possible que l'aimant mobile arrive finalement en butée contre la surface proximale de la plaquette ferromagnétique, mais alors la lame est en flexion.The
Pour déplacer la bascule bistable 115 entre ses deux positions stables, dans les deux sens, le dispositif de blocage comprend un dispositif d'actionnement de cette bascule agencé pour commuter alternativement la bascule entre ses deux positions stables. Dans la variante représentée, le dispositif d'actionnement est formé par une bobine 252 reliée à une alimentation électrique 254. La bobine 252 est alignée sur l'ensemble magnétique, formé de l'aimant fixe 119 et de la plaquette ferromagnétique 120, et agencée juste derrière l'aimant mobile 118 lorsque la bascule est dans sa position de non interaction. Selon la polarité de la tension électrique appliquée à la bobine 252, l'aimant mobile subit une force d'attraction ou de répulsion magnétique de la part de cette bobine, permettant ainsi de faire passer la bascule d'une de ses deux positions stables à l'autre dans les deux sens. Le dispositif d'actionnement est commandé par le circuit logique de l'unité de commande via son circuit d'alimentation 254 qui reçoit le signal de commande SC2. Au début d'une période de correction d'une avance, le signal de commande génère une première impulsion de courant électrique dans la bobine 252 avec une polarité qui engendre une force de répulsion pour l'aimant mobile 118 et une durée suffisante pour que la bascule passe dans sa position d'interaction, puis l'alimentation de la bobine est coupée jusqu'à la fin de la période de correction où une seconde impulsion de courant électrique est générée dans la bobine avec une polarité opposée, cette seconde impulsion engendrant alors une force d'attraction sur l'aimant mobile qui est prévue suffisante pour faire commuter la bascule vers sa position de non interaction, mettant ainsi fin à la période de correction.In order to move the
Dans une autre variante, le dispositif d'actionnement de la bascule est prévu distinct et indépendant du système magnétique de la bascule bistable. Dans ce cas, le système électromagnétique du dispositif d'actionnement est formé par un deuxième aimant porté par la bascule et une bobine agencée en face de ce deuxième aimant, comme dans la variante précédente. Ce système électromagnétique peut être agencé en amont ou en aval dudit système magnétique relativement à l'axe de pivotement de la bascule.In another variant, the device for actuating the rocker is provided separate and independent from the magnetic system of the bistable rocker. In this case, the electromagnetic system of the actuating device is formed by a second magnet carried by the rocker and a coil arranged opposite this second magnet, as in the previous variant. This electromagnetic system can be arranged upstream or downstream of said magnetic system relative to the pivot axis of the rocker.
Ce qui est remarquable dans ce mode de réalisation, c'est le fait que la force de blocage exercée par le dispositif de blocage durant la période de correction ne provient pas d'une alimentation électrique de ce dispositif de blocage, mais dudit système magnétique qui le forme. Ainsi, le dispositif de blocage nécessite de la puissance électrique seulement au début et à la fin de la période de correction intervenant dans le deuxième mode de correction d'une avance, lors de la commutation de la bascule bistable entre ses deux états stables par le dispositif d'actionnement.What is remarkable in this embodiment is the fact that the blocking force exerted by the blocking device during the correction period does not come from a power supply of this blocking device, but from said magnetic system which the shape. Thus, the blocking device requires electric power only at the start and at the end of the correction period occurring in the second correction mode of an advance, during the switching of the flip-flop between its two stable states by the actuation device.
Dans une autre variante conduisant au même phénomène physique et donc au même effet recherché, la plaquette ferromagnétique 120 est agencée contre l'aimant mobile 118, duquel elle est solidaire. Finalement, dans une autre variante, il est prévu de combiner les deuxième et troisième modes de réalisation. Pour ce faire, la lame de la bascule comprend, dans la région de contact avec la serge 20, un plot qui fait saillie en direction de cette serge, laquelle présente un creux le long de sa circonférence globalement circulaire. La personne du métier saura disposer le dispositif de blocage de sorte que sa première position stable soit une position de non interaction et sa seconde position stable soit une position d'interaction dans laquelle le plot est au moins partiellement inséré dans le creux, ce plot exerçant en général initialement un frottement sec dynamique contre la surface latérale extérieure de la serge, lorsque la bascule est actionnée par le dispositif d'actionnement pour passer de sa première position stable à sa seconde position stable en début d'une période de correction d'une avance, avant de pénétrer dans le creux lorsque ce dernier se présente en face du plot au cours de l'oscillation du balancier.In another variant leading to the same physical phenomenon and therefore to the same desired effect, the
En référence à la
L'alimentation électrique 130 du dispositif de correction 132 comprend un récupérateur d'énergie formé par une cellule solaire 54A, notamment agencée au niveau du cadran ou de la lunette portant le verre protégeant le cadran. Ce cadran forme généralement une partie de l'affichage de l'heure. De plus, un dispositif de commande externe 136 est prévu pour pouvoir fournir un signal d'activation sur demande au dispositif de correction, par un utilisateur de la pièce d'horlogerie, pour déclencher/ débuter dans la pièce d'horlogerie un cycle de correction de l'heure affichée (autrement dit pour lancer le procédé de correction de l'heure affichée qui est implémenté dans le dispositif de correction 132).The
L'alimentation électrique 130 comprend un circuit 134 de gestion de l'alimentation du dispositif de correction 132. Ce circuit est apte à recevoir diverses informations de l'accumulateur d'électricité 56 et il reçoit du dispositif de commande externe 136 un signal de réveil SW-UP lorsque ce dispositif est actionné par un utilisateur. Une fois que le circuit de gestion 134 a reçu un signal de réveil, il détecte le niveau d'énergie disponible dans l'accumulateur 56. Comme dans le premier mode de réalisation, si le niveau d'énergie est insuffisant pour mener à son terme le procédé de correction, le circuit de gestion peut réagir de diverses manières. Il peut notamment soit rester en attente ('Standby') d'un apport d'énergie électrique via sa cellule solaire ou un autre moyen de récupération d'énergie prévu en sus, soit débuter dans la mesure du possible un cycle de correction tout en savant qu'il risque de ne pas pouvoir le terminer correctement pour cause de manque d'énergie à disposition. Dans une variante, si le niveau d'énergie est insuffisant pour effectuer un cycle de correction complet mais suffisant pour effectuer une phase de détection, le dispositif de correction effectue déjà directement une telle phase de détection en n'alimentant que les parties nécessaires à cette phase de détection, dans l'attente d'un nouvel apport d'énergie électrique pour pouvoir effectuer ensuite une phase de correction. Généralement, lorsque le niveau d'énergie à disposition est suffisant à un cycle de correction, le circuit de gestion 134 active le dispositif de correction pour effectuer un cycle de correction.The
Etant donné que le quatrième mode de réalisation se caractérise par une implémentation du premier mode de correction d'un retard, comme dans le premier mode de réalisation, et du premier mode de correction d'une avance, déjà décrit précédemment mais non implémenté dans le premier mode de réalisation, toute correction prévue ici est réalisée par une série d'impulsions de freinage périodiques au cours d'une période de correction. Dans une variante principale, toutes les impulsions de freinage sont prévues avec une même durée Tp. Ainsi, un seul et même timer 64 est nécessaire pour déterminer la durée des impulsions de freinage et ce timer est agencé, dans la variante représentée à la
Lorsque qu'une erreur temporelle globale déterminée par le dispositif de correction correspond à un retard à corriger, le circuit logique 60A détermine, en fonction de la fréquence FSUP sélectionnée, une période de correction PRCor correspondante ou, de manière équivalente, un nombre d'impulsions de freinage périodiques à générer à la fréquence FSUP au cours du cycle de correction en cours. Pour ce faire, il utilise la formule relative à cette détermination qui a été établie précédemment. Pour appliquer la série d'impulsions de freinage à la fréquence FSUP conduisant à une fréquence de correction FSCor supérieure à la fréquence de consigne, il utilise le générateur de fréquence 62, déjà décrit, qui fournit un signal digital périodique SFS à la fréquence FSUP au timer 64 via le commutateur 66A, lequel est commandé à cet effet par le circuit logique de commande.When a global temporal error determined by the correction device corresponds to a delay to be corrected, the
Lorsqu'une erreur temporelle globale déterminée par le dispositif de correction correspond à une avance à corriger, le circuit logique 60A détermine, en fonction de la fréquence FINF sélectionnée, une période de correction PACor correspondante ou un nombre d'impulsions de freinage périodiques à générer à une fréquence FINF, définie précédemment, au cours du cycle de correction en cours. Pour ce faire, il utilise la formule relative à ce calcul qui a été établie précédemment. Pour appliquer la série d'impulsions de freinage à la fréquence FINF conduisant à une fréquence de correction FICor inférieure à la fréquence de consigne, il utilise le générateur de fréquence 142 qui fournit un signal digital périodique SFI à la fréquence FINF au timer 64 via le commutateur 66A, lequel est commandé à cet effet par le circuit logique de commande.When an overall temporal error determined by the correction device corresponds to an advance to be corrected, the
De manière générale, pour permettre l'implémentation du premier mode de correction d'une avance, l'unité électronique de commande 48B est agencée pour pouvoir fournir au dispositif de freinage, lorsque le signal de correction SCor fourni par l'unité de traitement correspond à une avance dans l'heure affichée qu'il est prévu de corriger, un signal de commande dérivé d'un signal digital périodique fourni par un générateur de fréquence à une fréquence FINF, durant une période de correction, pour activer le dispositif de freinage de manière qu'il génère une série d'impulsions de freinage périodiques appliquées au résonateur mécanique à la fréquence FINF. Cette fréquence FINF est prévue et le dispositif de freinage est agencé de manière que la série d'impulsions de freinage périodiques à la fréquence FINF puisse engendrer, au cours de la période de correction, une phase synchrone dans laquelle l'oscillation du résonateur mécanique est synchronisée sur une fréquence de correction FICor qui est inférieure à la fréquence de consigne F0c prévue pour le résonateur mécanique. La (durée de la) période de correction et donc le nombre d'impulsions de freinage périodiques dans ladite série d'impulsions de freinage périodiques sont déterminés par l'avance à corriger.In general, to allow the implementation of the first mode of correction of an advance, the
Le dispositif de correction du quatrième mode de réalisation comprend un perfectionnement pour augmenter la précision de la correction effectuée et aussi permettre l'application de couples de freinage relativement élevés, notamment pour des corrections à des fréquences relativement éloignées de la fréquence de consigne, sans risquer d'arrêter durablement le résonateur mécanique par un arrêt, lors d'une impulsion de freinage au début de la période de correction, dans la zone angulaire de couplage entre le résonateur et l'échappement ou plus généralement dans la zone angulaire de sécurité décrite précédemment. Selon ce perfectionnement, la pièce d'horlogerie comprend un dispositif de détermination du passage du résonateur mécanique oscillant par au moins une position spécifique, ce dispositif de détermination d'une position spécifique du résonateur mécanique permettant à l'unité électronique de commande de déterminer un instant spécifique auquel le résonateur mécanique oscillant se trouve dans ladite position spécifique, et donc de déterminer la phase du résonateur. Ensuite, l'unité électronique de commande est agencée de manière qu'une première activation du dispositif de freinage intervenant au début de la période de correction, pour engendrer une première interaction entre ce dispositif de freinage et le résonateur mécanique, soit déclenchée en fonction dudit instant spécifique.The correction device of the fourth embodiment comprises an improvement to increase the precision of the correction carried out and also to allow the application of relatively high braking torques, in particular for corrections at frequencies relatively far from the reference frequency, without risking to permanently stop the mechanical resonator by stopping, during a braking pulse at the start of the correction period, in the angular coupling zone between the resonator and the escapement or more generally in the angular safety zone previously described. According to this improvement, the timepiece comprises a device for determining the passage of the oscillating mechanical resonator through at least one specific position, this device for determining a specific position of the mechanical resonator allowing the electronic control unit to determine a specific instant at which the oscillating mechanical resonator is in said specific position, and therefore to determine the phase of the resonator. Then, the electronic control unit is arranged so that a first activation of the braking device occurring at the start of the correction period, to generate a first interaction between this braking device and the mechanical resonator, is triggered as a function of said specific moment.
Selon une variante avantageuse du perfectionnement exposé ci-avant et en référence à la
Ensuite, la durée de la période préliminaire et la force de freinage appliquée au résonateur oscillant, lors de la série préliminaire d'impulsions de freinage périodiques, sont prévues de manière à engendrer au moins en fin de la période préliminaire une phase synchrone préliminaire dans laquelle l'oscillation du résonateur mécanique est synchronisée (en moyenne) sur la fréquence de consigne F0c. Dans la variante représentée, la source de tension électrique 140 est variable et commandée par le circuit logique 60A qui lui fournit un signal de commande S2Cmd, de sorte que le niveau de tension appliqué à l'organe de freinage 24C peut être varié pour varier la force de freinage. On peut ainsi prévoir une force de freinage moindre durant la période préliminaire que durant une période de correction qui lui succède. On peut aussi varier la force de freinage au cours de la période préliminaire et/ou de la période de correction. Dans une variante, la fréquence de freinage durant la période préliminaire est égale à 2·F0c ; ce qui conduit aussi à une synchronisation sur la fréquence F0c en appliquant une impulsion de freinage par alternance.Then, the duration of the preliminary period and the braking force applied to the oscillating resonator, during the preliminary series of periodic braking pulses, are provided so as to generate at least at the end of the preliminary period a preliminary synchronous phase in which the oscillation of the mechanical resonator is synchronized (on average) on the reference frequency F0c. In the variant shown, the
La période de correction, prévue pour corriger une avance ou un retard, suit directement la période préliminaire. Plus précisément, le déclenchement d'une première impulsion de freinage à la fréquence FINF ou FSUP, au début d'une période de correction de l'heure affichée, intervient après un intervalle de temps déterminé relativement à un instant auquel est déclenchée la dernière impulsion de freinage de la période préliminaire, de manière que cette première impulsion de freinage intervienne hors d'une zone de sécurité prédéfinie englobant la zone de couplage susmentionnée. Cette condition est aisément remplie par le fait que le résonateur est dans une phase synchrone au moins en fin de la période préliminaire ; ce qui a pour conséquence que le résonateur s'arrête lors de la dernière impulsion de freinage de cette période préliminaire. Ainsi, une inversion du sens de rotation intervient lors de ladite dernière impulsion de freinage, de sorte que le début d'une nouvelle alternance de l'oscillation du résonateur intervient au cours de cette dernière impulsion de freinage. Le dispositif de correction peut ainsi connaître, avec une précision de Tp/2 (par exemple une précision de 3 ms), la phase de l'oscillation. Par conséquent, l'unité électronique de commande peut être agencée de sorte que le circuit logique de commande puisse déterminer un instant initial pour déclencher la première impulsion de freinage qui remplisse la condition susmentionnée, en activant le générateur de fréquence 62 ou 142, selon la correction requise, après un intervalle de temps déterminé depuis ladite dernière impulsion de freinage qui assure que la première impulsion de freinage soit hors de la zone de sécurité prédéfinie.The correction period, intended to correct an advance or a delay, directly follows the preliminary period. More precisely, the triggering of a first braking pulse at the frequency F INF or F SUP , at the start of a period for correcting the displayed time, occurs after a determined time interval relative to an instant at which the last braking pulse of the preliminary period, so that this first braking pulse occurs outside a predefined safety zone including the aforementioned coupling zone. This condition is easily fulfilled by the fact that the resonator is in a synchronous phase at least at the end of the preliminary period; The consequence of this is that the resonator stops during the last braking pulse of this preliminary period. Thus, an inversion of the meaning of rotation occurs during said last braking pulse, so that the start of a new alternation of the oscillation of the resonator occurs during this last braking pulse. The correction device can thus know, with an accuracy of Tp / 2 (for example an accuracy of 3 ms), the phase of the oscillation. Therefore, the electronic control unit can be arranged so that the control logic circuit can determine an initial time to trigger the first braking pulse which fulfills the aforementioned condition, by activating the
De plus, l'instant du déclenchement de ladite première impulsion de freinage et la force de freinage appliquée au résonateur oscillant, lors de cette première impulsion et ensuite lors des impulsions de freinage périodiques qui suivent au cours de la période de correction, sont prévus de manière que la phase synchrone à la fréquence de correction FICor ou FSCor débute de préférence dès la première impulsion de freinage, ou dès une deuxième impulsion de freinage si la première impulsion de freinage sert à diminuer l'amplitude de l'oscillation sans parvenir à arrêter le résonateur, et que cette phase synchrone demeure durant toute la période de correction. Dans une variante particulière, la première impulsion de freinage de la période de correction intervient après un intervalle de temps correspondant à l'inverse de la fréquence FSUP ou FINF, selon la correction requise, suite à l'instant auquel intervient la dernière impulsion de freinage de la période préliminaire. Dans une autre variante particulière, ledit intervalle de temps est sélectionné égal à l'inverse du double de la fréquence de correction FSCor ou FICor, selon la correction requise, ou à l'inverse de cette fréquence FSCor ou FICor. Le perfectionnement décrit ci-avant est remarquable car il utilise des ressources à disposition, en particulier le dispositif de freinage prévu pour effectuer la correction requise, pour déterminer la phase de l'oscillation du résonateur. Aucun capteur spécifique à la détermination de cette phase n'est nécessaire. De plus, aucune dérive temporelle signification n'est induite par la période préliminaire (en général au maximum T0c/4). On remarquera que les générateurs aux diverses fréquences ont été représentés de manière séparée à la
En référence aux
La pièce d'horlogerie 170 selon le cinquième mode de réalisation est représentée en partie à la
Le balancier comprend une marque 191 formée d'une succession non symétrique de barrettes présentant des coefficients de réflexion différents de la lumière provenant d'un capteur optique 192 ou simplement une réflexion différente de cette lumière, notamment une succession d'au moins deux barrettes noires de largeurs différentes et séparées par une barrette blanche, la largeur d'une des deux barrettes noires étant égale à la somme des largeurs de l'autre barrette noire avec la barrette blanche. On comprend que les barrettes forment ainsi une sorte de code avec une transition au milieu de la marque 191. Au lieu de barrettes noires et d'une barrette blanche, on peut prendre d'autres couleurs. Dans une variante, les barrettes noires correspondent à des zones mates de la serge, alors que la barrette blanche correspond à une zone polie de cette serge. Les barrettes noires peuvent aussi correspondre à des entailles dans la serge qui présentent un plan incliné. Plusieurs variantes sont donc possibles. On notera que la marque 191 a été représentée sur le dessus de la serge pour sa description, mais dans la variante représentée elle est située sur la surface latérale extérieure de la serge étant donné que le capteur optique est agencé dans le plan général du balancier 16A. Dans une autre variante, la marque est située comme représentée, sur la surface supérieure ou inférieure de la serge, et le capteur est alors pivoté de 90° pour pouvoir illuminer cette marque.The balance comprises a
Le capteur optique 192 est agencé pour détecter les passages du résonateur oscillant par sa position neutre (correspondant à la position angulaire '0' pour la partie saillante 190) et permettre de déterminer le sens du mouvement du balancier lors de chaque passage par cette position neutre. Ce capteur optique comprend un émetteur 193 d'un faisceau lumineux en direction de la serge 20A, cet émetteur étant agencé pour qu'il illumine la marque 191 lorsque le résonateur passe par sa position neutre, et un récepteur de lumière 194 agencé pour recevoir au moins une partie du faisceau lumineux qui est réfléchi par la serge au niveau de la marque. Le capteur optique forme ainsi un dispositif de détection d'une position angulaire spécifique du balancier, permettant à l'unité électronique de commande de déterminer un instant spécifique auquel le résonateur mécanique oscillant se trouve dans la position angulaire spécifique, et aussi un dispositif de détermination du sens du mouvement du balancier lors du passage du résonateur oscillant par la position angulaire spécifique. D'autres types de détecteur de position et de sens du mouvement du résonateur mécanique peuvent être prévus dans d'autres variantes, notamment des détecteurs capacitifs, magnétiques ou inductifs.The
Ensuite, la pièce d'horlogerie 170 comprend un dispositif de freinage du résonateur qui est formé par un dispositif électromécanique 174 à butée mobile bistable. Une variante de réalisation, à titre d'exemple non limitatif, est représentée à la
De plus, l'actionneur 174 comprend une bascule bistable 184 pivotée autour d'un axe 185 fixé au mouvement mécanique et limitée dans sa rotation par deux goupilles 188 et 189. La bascule bistable comprend au niveau de son extrémité libre, formant la tête de cette bascule, un deuxième aimant permanent bipolaire 186 qui est mobile et sensiblement aligné sur le premier aimant 182, les axes magnétiques de ces deux aimants étant prévus sensiblement colinéaires lorsque le premier aimant est dans l'une ou l'autre de ses deux positions de repos. Ainsi, la première position de repos du premier aimant correspond, relativement au deuxième aimant 186, à une position d'attraction magnétique, et sa seconde position de repos correspond à une position de répulsion magnétique. Chaque fois que le signal de commande S4Cmd active le circuit d'alimentation pour qu'il effectue une série de trois impulsions électriques, le premier aimant tourne d'un demi-tour et la bascule passe alternativement d'une position stable de non interaction avec le balancier du résonateur à une position stable d'interaction avec ce balancier dans laquelle la bascule 184 forme alors une butée pour la partie saillante 190, laquelle vient buter contre la tête de cette bascule lorsque le résonateur oscille et que la partie saillante arrive au niveau de cette tête, quel que soit le sens de rotation du balancier lors du choc.In addition, the
Dans la position de non interaction, la bascule mobile est hors d'un espace balayé par la partie saillante 190 lorsque le résonateur oscille avec une amplitude dans sa plage de fonctionnement utile. Par contre, dans la position d'interaction, la bascule mobile est située partiellement dans cet espace balayé par la partie saillante et forme ainsi une butée pour le résonateur. Par 'position stable', on comprend une position dans laquelle la bascule demeure en l'absence d'une alimentation du moteur 176 qui sert à actionner la bascule entre ses deux positions stables, dans les deux sens. La bascule forme ainsi une butée mobile bistable pour le résonateur. Cette bascule forme donc un organe de stop rétractable pour le résonateur. L'actionneur 174 est agencé de manière que la bascule peut rester dans la position de non-interaction et dans la position d'interaction sans maintenir une alimentation du moteur 176.In the non-interaction position, the movable latch is out of a space swept by the projecting
L'organe de stop dans sa position d'interaction et la partie saillante définissent une première position angulaire de stop θB pour le balancier du résonateur oscillant qui est différente de sa position neutre, la partie saillante venant buter contre l'organe de stop à cette première position angulaire de stop lorsqu'elle arrive depuis sa position angulaire '0', correspondant à la position neutre du résonateur, au cours d'une seconde demi-alternance d'une première alternance déterminée parmi les deux alternances de chaque période d'oscillation du résonateur. Ensuite, l'angle θB est prévu inférieur à une amplitude minimale du résonateur mécanique oscillant dans sa plage de fonctionnement utile. De plus, l'angle θB est prévu de sorte que le résonateur oscillant soit arrêté par l'organe de stop hors de la zone de couplage du résonateur oscillant avec l'échappement du mouvement mécanique, laquelle a déjà été décrite. L'organe de stop dans sa position d'interaction et la partie saillante définissent également une deuxième position angulaire de stop, proche de la première mais supérieure à celle-ci, pour le balancier du résonateur oscillant lorsque la partie saillante arrive depuis une position angulaire extrême du résonateur au cours d'une première demi-alternance de la seconde alternance parmi les deux alternances de chaque période d'oscillation. Cette deuxième position angulaire de stop est aussi prévue inférieure à une amplitude minimale du résonateur mécanique oscillant dans sa plage de fonctionnement utile.The stop member in its interaction position and the protruding part define a first angular stop position θ B for the balance of the oscillating resonator which is different from its neutral position, the protruding part abutting against the stop member at this first angular stop position when it arrives from its angular position '0', corresponding to the neutral position of the resonator, during a second half-wave of a first determined alternation among the two vibrations of each period of oscillation of the resonator. Then, the angle θ B is expected to be less than a minimum amplitude of the oscillating mechanical resonator in its useful operating range. In addition, the angle θ B is provided so that the oscillating resonator is stopped by the stop member outside the zone of coupling of the oscillating resonator with the escapement of the mechanical movement, which has already been described. The stop member in its interacting position and the protruding part also define a second angular stop position, close to the first but greater than the first, for the balance of the oscillating resonator when the protruding part arrives from an angular position extreme of the resonator during a first half-cycle of the second one of the two half-cycles of each period of oscillation. This second angular stop position is also provided less than a minimum amplitude of the mechanical resonator oscillating in its useful operating range.
On remarquera que la partie saillante 190 peut, dans une autre variante, s'élever axialement de la serge ou d'un des bras du balancier et le dispositif électromécanique bistable 174 est alors agencé de manière que la bascule bistable présente un mouvement dans un plan parallèle à l'axe de rotation du balancier. Dans cette autre variante, les axes d'aimantation respectifs des deux aimants 182 et 186 sont axiaux et restent sensiblement colinéaires, l'aimant 182 étant alors agencé sous la tête de la bascule. On remarquera qu'un tel agencement du dispositif électromécanique bistable peut aussi être prévu dans le cadre de la variante représentée avec une partie saillante s'élevant radialement de la serge. On notera que la partie saillante du résonateur peut, dans une autre variante, être agencée autour de l'arbre du balancier, notamment en périphérie d'un plateau porté par cet arbre ou venu de matière avec l'arbre. Dans une variante, un tel plateau est le plateau portant la cheville de l'échappement.It will be noted that the projecting
Finalement, la pièce d'horlogerie 170 comprend une unité de commande 196 qui est associée au capteur optique 192 et agencée pour commander le circuit d'alimentation 178 du dispositif électromécanique, auquel l'unité de commande fournit le signal de commande S4Cmd. L'unité de commande comprend un circuit logique de commande 198, un compteur temporel bidirectionnel 200 et un circuit d'horloge 44. Cette unité de commande est associée au dispositif électromécanique 174 pour permettre la mise en oeuvre du deuxième mode de correction d'une avance et aussi du deuxième mode de correction d'un retard dans l'heure indiquée par l'affichage de la pièce d'horlogerie, exposé ci-après.Finally, the
Pour mettre en œuvre le deuxième mode de correction implémenté dans ce cinquième mode de réalisation, l'unité de commande 196 est agencée pour commander le dispositif électromécanique (aussi nommé 'actionneur' ou 'actionneur électromécanique') de manière qu'il puisse actionner sélectivement l'organe de stop (la bascule bistable 184), selon qu'il est prévu de corriger un retard ou une avance dans l'heure affichée par la pièce d'horlogerie, pour que cet organe de stop soit déplacé de sa position de non interaction à sa position d'interaction respectivement avant que la partie saillante 190 n'atteigne ladite première position angulaire de stop θB au cours de ladite seconde demi-alternance de ladite première alternance d'une période d'oscillation et avant que la partie saillante 190 n'atteigne ladite deuxième position angulaire de stop au cours de ladite première demi-alternance de ladite seconde alternance d'une période d'oscillation.To implement the second correction mode implemented in this fifth embodiment, the
De manière générale, pour corriger au moins en partie une avance (erreur temporelle positive), le dispositif électromécanique est agencé de manière que, lorsque l'organe de stop est actionné pour stopper le résonateur mécanique dans une première demi-alternance, l'organe de stop empêche momentanément, après que la partie saillante ait buté contre cet organe de stop, le résonateur mécanique de continuer le mouvement d'oscillation naturelle propre à cette première demi-alternance, de sorte que ce mouvement d'oscillation naturelle au cours de la première demi-alternance est momentanément interrompu avant qu'il ne soit poursuivi, après un certain délai de blocage qui se termine par le retrait de l'organe de stop. De préférence, dans le cas d'un dispositif électromécanique bistable tel que décrit précédemment, il est prévu de corriger sensiblement l'entier d'une erreur temporelle globale positive, déterminée par le dispositif de correction de la pièce d'horlogerie selon l'invention, au cours d'une période continue de blocage définissant une période de correction, laquelle est prévue sensiblement égale à l'avance à corriger. Pour ce faire, dans la variante décrite, suite à l'instant d'un passage du résonateur par sa position neutre lors d'une dite seconde alternance d'une période d'oscillation (alternance où la partie saillante 190 arrive au niveau de la tête de la bascule 184 avant le passage du résonateur par sa position neutre), cette seconde alternance étant détectée par le capteur optique 192 grâce à l'agencement prévu pour détecter le sens du mouvement d'oscillation lors de la détection des passages du résonateur par sa position neutre, l'unité de commande attend qu'un délai de TOc/4 soit atteint pour activer l'actionneur de sorte qu'il entraîne, via son moteur, la bascule 184 entre sa position stable de non interaction à sa position stable d'interaction où la tête de la bascule forme une butée pour la partie saillante. Selon la valeur de la position angulaire de stop, comprise par exemple entre 90° et 120°, il est possible de prévoir un délai plus court que T0c/4, par exemple T0c/5, pour déclencher une série de trois impulsions électriques permettant d'entraîner le moteur 176 pour que son rotor tourne rapidement d'un tour et demi, l'intervalle de temps pour permettre à la bascule de pivoter entre ses deux positions stables, par inversion du sens du flux magnétique généré par l'aimant 182, étant ainsi allongé. Dans ce dernier cas, il faut s'assurer que la partie saillante ait bien dépasser la position angulaire de stop dans l'alternance précédant la première demi-alternance au cours de laquelle il est prévu de bloquer le résonateur durant une période de correction.In general, to correct at least in part an advance (positive time error), the electromechanical device is arranged so that, when the stop member is actuated to stop the mechanical resonator in a first half-wave, the member stop momentarily prevents, after the protruding part has abutted against this stop member, the mechanical resonator from continuing the natural oscillating movement specific to this first half-cycle, so that this natural oscillating movement during the first half-cycle is momentarily interrupted before it is continued, after a certain blocking period which ends with the withdrawal of the stop device. Of preferably, in the case of a bistable electromechanical device as described above, provision is made to correct substantially the whole of a positive overall time error, determined by the device for correcting the timepiece according to the invention, during a continuous blocking period defining a correction period, which is provided substantially equal to the advance to be corrected. To do this, in the variant described, following the instant of a passage of the resonator through its neutral position during a said second alternation of an oscillation period (alternation where the projecting
De manière générale, pour corriger au moins en partie un retard (erreur temporelle négative), le dispositif électromécanique est agencé de manière que, lorsque l'organe de stop est actionné pour stopper le résonateur mécanique dans une seconde demi-alternance d'au moins une dite première alternance d'une période d'oscillation (alternance au cours de laquelle la partie saillante 190 arrive au niveau de la tête de la bascule 184 après le passage du résonateur par sa position neutre), il met ainsi prématurément fin à cette seconde demi-alternance sans bloquer le résonateur mais en inversant le sens du mouvement d'oscillation de ce résonateur, de sorte que le résonateur mécanique commence, suite à un arrêt instantané ou quasi instantané provoqué par la collision de la partie saillante avec l'organe de stop, directement une alternance suivante. Ainsi, dans le cadre du deuxième mode de correction d'un retard, le détecteur de position et de sens du mouvement du résonateur et l'unité électronique de commande sont agencés de manière à pouvoir activer l'actionneur, chaque fois que l'erreur temporelle globale déterminée par le dispositif de correction correspond à un retard dans l'heure affichée, de manière que cet actionneur actionne son organe de stop pour que la partie saillante du résonateur oscillant vienne buter contre cet organe de stop dans une pluralité de demi-alternances de l'oscillation du résonateur mécanique qui suivent chacune son passage par la position neutre, de sorte à mettre prématurément un terme à chacune de ces demi-alternances sans bloquer le résonateur mécanique. Le nombre de demi-alternances de ladite pluralité de demi-alternances est déterminé par le retard à corriger.In general, in order to at least partially correct a delay (negative time error), the electromechanical device is arranged so that, when the stop member is actuated to stop the mechanical resonator in a second half-wave of at least a so-called first alternation of a period of oscillation (alternation during which the projecting
Dans une variante préférée représentée aux
De manière générale, pour déterminer la durée d'une période de correction d'un retard, l'unité de commande comprend un circuit de mesure associé au capteur optique, ce circuit de mesure comprenant un circuit d'horloge, fournissant un signal d'horloge à une fréquence déterminée, et un circuit comparateur permettant de mesurer une dérive temporelle du résonateur oscillant relativement à sa fréquence de consigne, le circuit de mesure étant agencé pour pouvoir mesurer un intervalle de temps correspondant à une dérive temporelle du résonateur mécanique depuis le début de la période de correction. L'unité de commande est agencée pour terminer la période de correction dès que ledit intervalle de temps est égal ou légèrement supérieur à une erreur temporelle globale déterminée par le dispositif de correction.In general, in order to determine the duration of a period for correcting a delay, the control unit comprises a measuring circuit associated with the optical sensor, this measuring circuit comprising a clock circuit, supplying an output signal. clock at a determined frequency, and a comparator circuit making it possible to measure a time drift of the oscillating resonator relative to its reference frequency, the measuring circuit being arranged to be able to measure a time interval corresponding to a time drift of the mechanical resonator from the start of the correction period. The control unit is designed for terminating the correction period as soon as said time interval is equal to or slightly greater than an overall time error determined by the correction device.
Dans la variante décrite à la
Le circuit logique de commande 198 reçoit du capteur optique 192 un signal digital permettant à ce circuit logique de déterminer les passages du résonateur par sa position neutre et le sens du mouvement d'oscillation à chacun de ces passages. Pour corriger un retard donné, suite à une détection d'un passage du résonateur par sa position neutre comme décrit ci-avant, le circuit logique de commande, d'une part, active l'actionneur 174 pour qu'il actionne la bascule vers sa position d'interaction et, d'autre part, réinitialise (effectue un 'reset') le compteur bidirectionnel 200, ce qui définit le début d'une période de correction. On notera que cette réinitialisation peut, dans une variante, avoir lieu avant l'alimentation de l'actionneur 174 pour effectuer le pivotement de la bascule, mais après que l'unité de commande 196 et le capteur optique 192 sont activés. Dans d'autres variantes, le capteur optique est remplacé par un autre type de capteur, par exemple du type magnétique, inductif ou capacitif. Dans une variante spécifique, le détecteur du passage du résonateur mécanique par sa position neutre est formé par un capteur de son miniaturisé (microphone de type MEMS) capable de détecter les impulsions sonores engendrées par les chocs entre la cheville du balancier et la fourchette de l'ancre formant l'échappement du mouvement mécanique.The
Le nombre d'alternances à la fréquence de consigne F0c dans une erreur temporelle globale négative TErr (retard déterminé) est égale à -TErr·2·F0c. Ainsi, dès que le nombre MCb du compteur bidirectionnel atteint cette valeur ou la dépasse légèrement (car cette valeur n'est pas dans tous les cas un nombre entier), le retard déterminé est rattrapé et l'affichage de l'heure est à nouveau correct (il donne alors l'heure réelle de manière précise, en particulier avec une précision d'une seconde). Le circuit logique de commande est donc agencé pour pouvoir comparer l'état du compteur avec la valeur -TErr·2·F0c, et pour mettre fin à la période de correction dès qu'il détecte que le nombre MCb est égal ou supérieur à cette valeur, en commandant le circuit d'alimentation 178 de l'actionneur pour que ce dernier actionne la bascule de sa position stable d'interaction à sa position stable de non interaction.The number of alternations at the reference frequency F0c in a negative overall time error T Err (determined delay) is equal to -T Err · 2 · F0c. Thus, as soon as the number M Cb of the bidirectional counter reaches this value or exceeds it slightly (because this value is not in all cases an integer), the determined delay is made up and the time display is at new correct (it then gives the real time accurately, in particular with a precision of one second). The logic control circuit is therefore designed to be able to compare the state of the counter with the value -
Aux
La
Pour obtenir un choc élastique, on peut prévoir que la bascule présente une certaine élasticité, notamment que le corps de la bascule et/ou sa tête soient formées d'un matériau élastique capable de subir une certaine compression, de manière à absorber momentanément de l'énergie cinétique du balancier pour le redonner immédiatement après l'inversion du sens du mouvement d'oscillation. Dans ce cas, l'oscillation 216 dépassera légèrement l'angle de stop θB. Dans une autre variante plus sophistiquée, c'est la partie saillante qui est montée élastiquement sur la serge du balancier. Par exemple, la partie saillante présente une base formant un coulisseau agencé dans une coulisse circulaire usinée dans la serge et un élément élastique, en particulier un petit ressort boudin est agencé dans la coulisse à l'arrière du coulisseau, c'est-à-dire de l'autre côté de la tête de la bascule relativement à la partie saillante lorsqu'elle se trouve dans sa position angulaire '0'. En pratique, les chocs entre la partie saillante du balancier et la butée du dispositif électromécanique sont généralement entre les deux situations extrêmes décrites aux
Dans un autre mode de réalisation, le dispositif électromécanique est formé par un actionneur électromécanique monostable qui comprend un doigt mobile agencé de manière que ce doigt mobile puisse être déplacé alternativement entre une première position radiale et une deuxième position radiale lorsque cet actionneur est respectivement non activé (non alimenté) et activé (c'est-à-dire qu'il est alimenté). La première position radiale du doigt correspond à une position de non interaction avec le balancier du résonateur oscillant et sa seconde position radiale correspond à une position d'interaction avec le balancier oscillant dans laquelle ce doigt forme alors une butée pour la partie saillante du balancier oscillant, de manière similaire à la tête de la bascule 184.In another embodiment, the electromechanical device is formed by a monostable electromechanical actuator which comprises a movable finger arranged so that this movable finger can be moved alternately between a first radial position and a second radial position when this actuator is respectively not activated. (not powered) and activated (that is, it is powered). The first radial position of the finger corresponds to a position of non-interaction with the balance of the oscillating resonator and its second radial position corresponds to a position of interaction with the oscillating balance in which this finger then forms a stop for the projecting part of the oscillating balance. , similarly to the head of the
Dans une variante générale préférée, le dispositif de correction est agencé de sorte à être activé périodiquement, de manière automatique, pour effectuer un cycle de correction au cours duquel le dispositif de détection est activé durant une phase de détection, de sorte à permettre au circuit électronique de correction de déterminer une erreur temporelle globale, et le dispositif de freinage est ensuite activé pour corriger, durant une période de correction, au moins en majeure partie cette erreur temporelle globale.In a preferred general variant, the correction device is arranged so as to be activated periodically, automatically, to perform a correction cycle during which the detection device is activated during a detection phase, so as to allow the circuit electronic correction to determine an overall time error, and the braking device is then activated to correct, during a correction period, at least major part of this overall time error.
Dans un mode de réalisation particulier de la présente invention, il est prévu d'exploiter le dispositif de freinage du dispositif de correction et le circuit d'horloge interne non seulement pour corriger une erreur temporelle détectée dans l'affichage de l'heure réelle, mais également pour mettre en oeuvre une régulation telle que prévue dans le document
Sans le dispositif de régulation, le dispositif de correction est par exemple activé une fois par semaine pour effectuer un cycle de correction (avec une montre mécanique par ailleurs relativement précise, on peut ainsi assurer ne pas dépasser une minute d'erreur). Pour bénéficier pleinement du dispositif de correction et avoir une montre dont l'erreur pour l'heure réelle affichée reste inférieure à l'erreur journalière usuelle (notamment inférieure à 10 secondes), le dispositif de correction est avantageusement activé une fois par jour. Si on veut prétendre à une précision de l'ordre de la seconde, il faut alors effectuer périodiquement des cycles de correction, par exemple toutes les trois ou quatre heures ; ce qui engendre alors une consommation électrique relativement importante. Par contre, avec une implémentation du précédé de régulation (laquelle ne demande a priori aucune ressource matérielle supplémentaire), il est envisageable d'activer automatiquement le dispositif de correction seulement une fois par mois, voire moins souvent, tant que le mouvement mécanique fonctionne sans s'arrêter. Toutefois, on remarquera qu'il n'est pas rare qu'une montre mécanique soit à l'arrêt si, pour un mouvement du type automatique classique, son utilisateur ne la porte pas quelques jours par semaine et si, pour un mouvement à remontage manuel, son utilisateur ne la remonte pas régulièrement. Dans un tel cas, suite à un remontage ultérieur du barillet, l'affichage doit être remis à l'heure réelle correcte, ce qui est généralement fait manuellement par l'utilisateur. De plus, la montre peut être soumise à des perturbations (par exemples des chocs ou fortes accélérations pouvant engendrer un glissement d'une aiguille sur son axe, ainsi que la présente momentanée d'un champ magnétique extérieur intense, etc.). Comme déjà indiqué, une intervention extérieure (mise à l'heure manuelle via un organe de commande externe) peut aussi varier l'affichage. Dans toutes ces situations, le dispositif de correction selon la présente invention est nécessaire pour garantir un affichage précis de l'heure réelle par la montre. Cependant, si le dispositif de correction est commandé par des capteurs ou détecteurs appropriés de manière à être activé suite à un événement perturbateur ou potentiellement perturbateur, notamment suite à une mise à l'heure manuelle indiquée précédemment, l'implémentation du procédé de régulation dans une pièce d'horlogerie selon la présente invention peut s'avérer avantageuse.Without the regulating device, the correction device is for example activated once a week to perform a correction cycle (with an otherwise relatively precise mechanical watch, it is thus possible to ensure that one minute of error is not exceeded). To fully benefit from the correction device and to have a watch whose error for the actual time displayed remains less than the usual daily error (in particular less than 10 seconds), the correction device is advantageously activated once a day. If we want to claim an accuracy of the order of a second, then it is necessary to periodically carry out correction cycles, for example every three or four hours; which then generates a relatively high electrical consumption. On the other hand, with an implementation of the regulation precedent (which a priori does not require any additional hardware resources), it is possible to automatically activate the correction device only once a month, or even less often, as long as that the mechanical movement works without stopping. However, it will be noted that it is not uncommon for a mechanical watch to be stationary if, for a movement of the classic automatic type, its user does not wear it a few days a week and if, for a winding movement manual, its user does not update it regularly. In such a case, following a subsequent winding of the barrel, the display must be reset to the correct real time, which is generally done manually by the user. In addition, the watch may be subjected to disturbances (for example shocks or strong accelerations that can cause a hand to slide on its axis, as well as the momentary presence of an intense external magnetic field, etc.). As already indicated, an external intervention (manual setting via an external control device) can also vary the display. In all these situations, the correction device according to the present invention is necessary to guarantee an accurate display of the real time by the watch. However, if the correction device is controlled by appropriate sensors or detectors so as to be activated following a disruptive or potentially disruptive event, in particular following a manual setting indicated above, the implementation of the regulation method in a timepiece according to the present invention may prove to be advantageous.
Dans un mode de réalisation avantageux, la pièce d'horlogerie comprend un organe de commande externe actionnable par un utilisateur de la pièce d'horlogerie, cet organe de commande externe et le dispositif de correction étant agencés de manière à permettre à un utilisateur d'activer le dispositif de correction pour qu'il effectue un cycle de correction au cours duquel le dispositif de détection est activé pour une phase de détection, de sorte à déterminer une erreur temporelle globale, et le dispositif de freinage est ensuite activé pour corriger, durant une période de correction, au moins en majeure partie cette erreur temporelle globale. Dans une variante particulière, l'organe de commande externe est formé par une couronne associée à une tige de commande qui servent également à une mise à l'heure réelle de l'affichage de manière manuelle. Dans une variante préférée, la possibilité de commander le dispositif de correction par un organe de commande externe pour qu'il effectue un cycle de correction est combinée à une commande automatique interne qui active périodiquement le dispositif de correction pour qu'il effectue ainsi régulièrement un cycle de correction.In an advantageous embodiment, the timepiece comprises an external control member operable by a user of the timepiece, this external control member and the correction device being arranged so as to allow a user to activate the correction device so that it performs a correction cycle during which the detection device is activated for a detection phase, so as to determine an overall time error, and the braking device is then activated to correct, during a correction period, at least for the most part this overall time error. In a particular variant, the external control member is formed by a crown associated with a control rod which also serve for setting the time. actual display manually. In a preferred variant, the possibility of controlling the correction device by an external control member so that it performs a correction cycle is combined with an internal automatic control which periodically activates the correction device so that it thus regularly performs a correction cycle. correction cycle.
En référence aux
Aux
Le dispositif de détection comprend une unité de détection optique 274 associée à l'aiguille des secondes 262 et agencée pour pouvoir détecter une position angulaire prédéterminée de la roue de seconde. Cette unité de détection est similaire à une quelconque unité de détection optique décrite dans le cadre du premier mode de réalisation. On notera qu'une unité de détection d'un autre type peut être prévue, notamment du type capacitif, magnétique ou inductif. L'axe de référence AR, définissant ladite position angulaire prédéterminée de la roue de seconde 264, est défini par un bras spécifique 288 de cette roue qui présente une largeur différente de celle des autres bras 286 de la roue. Ce bras 288 présente au moins une zone réfléchissante dans la région balayée par le faisceau lumineux 232, émis par la source de lumière, lors de son passage sous l'unité de détection 274. Pour que la roue reste équilibrée, on remarquera que le bras 288 a une épaisseur diminuée car il présente environ une double largeur relativement aux autres bras. L'unité de détection 274 est agencée sur un support 280, notamment un PCB, et introduite dans une ouverture de la platine 272.The detection device comprises an
L'unité de traitement 46 (
Aux
Comme l'aiguille des minutes 34M est portée par une chaussée 296 qui ne présente généralement qu'un cylindre central formant son axe et un pignon de petit diamètre, la détection indirecte du passage de l'aiguille des minutes par au moins une position temporelle de référence donnée est ainsi avantageusement prévue par l'intermédiaire d'une détection d'au moins un axe de référence, parmi au moins une série d'axes de référence donnés qui définissent respectivement une série de positions angulaires périodiques prédéterminées, de la roue de minuterie 294 qui est entraînée en rotation par la chaussée 296. Cette roue de minuterie forme un mobile de minuterie dont le pignon 295 engrène avec la roue des heures 298 munie d'un axe cylindrique portant l'aiguille des heures 34H. Elle est agencée dans un évidement de la platine 272. La platine supporte supérieurement la roue de minuterie et porte inférieurement le module de détection optique 300, lequel est donc agencé en-dessous de la roue de minuterie. La platine présente deux ouvertures traversantes qui sont prévues respectivement au-dessus des deux unités de détection pour le passage du faisceau lumineux 232 entre chacune d'elles et la roue de minuterie, plus précisément la région dans laquelle s'étendent les bras 306, 308 de cette roue de minuterie. Chaque unité de détection possède une source lumineuse 302, 302A et un détecteur photosensible 304, 304A. Les deux unités de détection optique sont agencées sur un support commun 310 qui présentent deux ouvertures 312, 312A respectivement alignées sur les deux unités de détection.As the 34M minute hand is carried by a
De manière générale, le dispositif de détection comprend au moins une unité de détection associée à l'indicateur des minutes et agencée pour pouvoir détecter au moins une première série de R positions angulaires périodiques données de la roue de minuterie qui sont définies par une première série de R axes de référence respectifs A1S1, A2S1 et A3S1. Deux positions angulaires adjacentes de cette première série présentent entre elles un angle au centre α égal à 360°/ R où R est ledit rapport d'engrenage (a = 360°/3 = 120° avec le rapport d'engrenage sélectionné dans la variante décrite). Dans la variante décrite, le module de détection est en outre agencé pour pouvoir détecter aussi une deuxième série de R positions angulaires périodiques données de la roue de minuterie qui sont définies par une deuxième série de R axes de référence respectifs A1S2, A2S2 et A3S2 qui sont différents des axes de référence de la première série. Deux positions angulaires adjacentes de la deuxième série présentant entre elles un angle au centre de même valeur que l'angle a, soit égal à 360°/R= 120°. De manière avantageuse, s'il est prévu S séries de R positions angulaires périodiques, ces S séries étant décalées deux-à-deux d'un angle égal à 360°/(R·S). Dans la variante représentée, cet angle de décalage angulaire est égal à 360°/3·2 = α/2 = 60°.In general, the detection device comprises at least one detection unit associated with the minute indicator and arranged to be able to detect at least a first series of R given periodic angular positions of the timer wheel which are defined by a first series of R respective reference axes A1 S1 , A2 S1 and A3 S1 . Two adjacent angular positions of this first series have between them an angle at the center α equal to 360 ° / R where R is said gear ratio (a = 360 ° / 3 = 120 ° with the gear ratio selected in the variant described). In the variant described, the detection module is furthermore designed to be able to detect also a second series of R given periodic angular positions of the timer wheel which are defined by a second series of R respective reference axes A1 S2 , A2 S2 and A3 S2 which are different from the reference axes of the first series. Two positions adjacent angles of the second series having between them an angle at the center of the same value as the angle a, that is to say equal to 360 ° / R = 120 °. Advantageously, if S series of R periodic angular positions are provided, these S series being offset two by two by an angle equal to 360 ° / (R · S). In the variant shown, this angular offset angle is equal to 360 ° / 3 · 2 = α / 2 = 60 °.
Chaque série de positions angulaires périodiques est associée à une pluralité respective de R éléments spécifiques ou évidements spécifiques de la roue de minuterie. Dans la variante représentée, il s'agit d'une pluralité de bras de la roue de minuterie, la première série d'axes de référence étant définis respectivement par trois bras 306 présentant une première largeur et la deuxième série d'axes de référence étant définis respectivement par trois bras 308 présentant une deuxième largeur différente de la première largeur. La détection de chaque axe de référence est effectuée de manière similaire à la détection de l'axe de référence AR et la détermination d'un instant de passage de l'aiguille des minutes par un quelconque de ces axes de référence est également effectuée de manière semblable à la détermination l'instant de passage de l'aiguille des secondes par l'axe de référence AR.Each series of periodic angular positions is associated with a respective plurality of R specific elements or specific recesses of the timer wheel. In the variant shown, there is a plurality of arms of the timer wheel, the first series of reference axes being defined respectively by three
Dans une variante générale, la roue de minuterie est configurée de manière que chaque position angulaire de la première série présente une même première signature pour le dispositif de correction, de sorte que le circuit électronique de correction peut associer une seule et même première position temporelle de référence à l'indicateur des minutes lors de la détection d'une quelconque position angulaire / d'un quelconque axe de référence de la première série, et de manière que chaque position angulaire de la deuxième série présente une même deuxième signature, différente de la première signature, pour le dispositif de correction, de sorte que le circuit électronique de correction puisse associer une seule et même deuxième position temporelle de référence, différente de la première position temporelle de référence, à l'indicateur des minutes lors de la détection d'une quelconque position angulaire / d'un quelconque axe de référence de la deuxième série. Ainsi, le circuit électronique de correction peut déterminer un deuxième instant de passage TY0 de l'indicateur des minutes par une position temporelle de référence Y0 (une quelconque des deux positions temporelles de référence prévues dans la variante décrite) de manière univoque.In a general variant, the timer wheel is configured so that each angular position of the first series has the same first signature for the correction device, so that the electronic correction circuit can associate one and the same first time position of reference to the minute indicator when detecting any angular position / any reference axis of the first series, and so that each angular position of the second series has the same second signature, different from the first signature, for the correction device, so that the electronic correction circuit can associate one and the same second reference time position, different from the first reference time position, with the minutes indicator when detecting any one angular position / of any reference axis of the second series. Thus, the electronic correction circuit can determine a second time of passage T Y0 of the minute indicator through a reference time position Y0 (any one of the two reference time positions provided in the variant described) in an unambiguous manner.
Dans une autre variante générale, le dispositif de détection de détection comprend K unités de détection, K étant un nombre entier supérieur à un, et le nombre de séries de positions angulaires périodiques de la roue de minuterie est un nombre entier S supérieur à zéro, chaque série de positions angulaires périodiques étant associée à une pluralité respective de R éléments spécifiques ou évidements spécifiques de la roue de minuterie. Les K unités de détection sont agencées pour pouvoir chacune détecter les S pluralités de R éléments spécifiques ou évidements spécifiques de la roue de minuterie. Deux quelconques des K unités de détection sont décalées angulairement d'un angle de séparation dont le reste de la division entière par un angle égal à 360°/(R·S) est différent de zéro. De préférence, le reste de la division entière est sensiblement égal à 360°/(R·S·K). Pour la variante représentée, 360°/ (3·2·2) = 360°/12 = 30° pour le reste préféré. L'angle de séparation β entre les deux directions radiales de détection définies par l'agencement des deux unités de détection a une valeur β = 90°. Le reste de la division entière de β par un angle de 360°/(R·S) = 360°/(3·2) = 60° donne une valeur de 30° ; ce qui correspond au cas préféré susmentionné.In another general variant, the detection detection device comprises K detection units, K being an integer greater than one, and the number of series of periodic angular positions of the timer wheel is an integer S greater than zero, each series of periodic angular positions being associated with a respective plurality of R specific elements or specific recesses of the timer wheel. The K detection units are arranged to each be able to detect the S pluralities of R specific elements or specific recesses of the timer wheel. Any two of the K detection units are angularly offset by a separation angle of which the remainder of the entire division by an angle equal to 360 ° / (R · S) is other than zero. Preferably, the remainder of the integer division is substantially equal to 360 ° / (R · S · K). For the variant shown, 360 ° / (3 · 2 · 2) = 360 ° / 12 = 30 ° for the rest preferred. The separation angle β between the two radial detection directions defined by the arrangement of the two detection units has a value β = 90 °. The remainder of the integer division of β by an angle of 360 ° / (R · S) = 360 ° / (3 · 2) = 60 ° gives a value of 30 °; which corresponds to the above-mentioned preferred case.
Finalement, on remarquera que le nombre de positions temporelles de référence de l'indicateur des minutes 34M pouvant être détecté par le dispositif de correction avec le deuxième mode de réalisation du dispositif de détection est égal à S·K. Dans la variante représentée, ce nombre est égal à 2·2 = 4. Ces quatre positions temporelles de référence sont décalées deux-à-deux de 15 minutes (correspondant à un angle de 90°); ce qui est équivalent à la variante avantageuse représentée pour le premier mode de réalisation du dispositif de détection.Finally, it will be noted that the number of reference time positions of the
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