FR2692419A1 - Flat keyboard with progressive sensitivity keys for wireless remote control - Uses box made up of number of layers one of which is PCB carrying raised cells which provide progressive actions depending on pressure applied to their overlying keys. - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte à l'application d'un clavier plat à touches tactiles progressives à la télécommande sans fil d'une unité fonctionnelle. The present invention relates to the application of a flat keyboard with progressive tactile keys to the wireless remote control of a functional unit.
Cette invention concerne également un tel clavier plat à touches progressives. This invention also relates to such a flat keyboard with progressive keys.
Les unités classiques telles que ponts roulants, treuils et autres appareils sont commandées traditionnellement au moyen d'un boîtier de commande électrique tenu en main par l'opérateur et relié par un câble à l'appareil. Conventional units such as overhead traveling cranes, winches and other devices are traditionally controlled by means of an electrical control box held in hand by the operator and connected by a cable to the device.
L'opérateur dispose, pour transmettre les ordres : marche/arrêt, vitesse de déplacement, enroulement, etc..., de manettes ou de boutons poussoirs disposés sur le boîtier de commande. The operator has, to transmit the orders: on / off, speed of movement, winding, etc., of joysticks or push buttons arranged on the control unit.
Ce type de boîtier présente de multiples inconvénients, notamment au niveau de son poids et de son encombrement, de la fiabilité réduite des manettes de commande, ainsi que de la faible maniabilité et adaptabilité du dispositif à des conditions variables d'utilisation, en raison du câble par lequel le boîtier est relié à l'appareil et qui limite les déplacements de l'opérateur, voire même gêne directement les mouvements du treuil ou du palan. This type of housing has multiple drawbacks, in particular in terms of its weight and size, the reduced reliability of the control handles, as well as the poor maneuverability and adaptability of the device to variable conditions of use, due to the cable by which the box is connected to the device and which limits the movements of the operator, or even directly hinders the movements of the winch or hoist.
Ces inconvénients sont en partie éliminés dans les ordres de fonctionnement télécommandés. These drawbacks are partly eliminated in the remote-controlled operating orders.
L'opérateur dispose alors d'un boîtier de taille plus réduite, fréquemment du type clavier à touches, muni d'une antenne pour la transmission des ordres. Il lui suffit généralement de se trouver dans un certain périmètre et d'orienter le boîtier vers l'appareil pour le faire travailler à distance.The operator then has a smaller box, often of the keyboard type, with an antenna for transmitting orders. It generally suffices for it to be within a certain perimeter and to orient the box towards the apparatus to make it work at a distance.
En dépit du fait qu'ils permettent de réduire les dimensions des boîtiers, ce type de claviers de télécommande présentent également certains inconvénients. Despite the fact that they make it possible to reduce the dimensions of the boxes, this type of remote control keypad also has certain drawbacks.
En particulier, les touches des claviers classiques sont des contacts "tout ou rien" à rupture brusque. Chaque touche ne permet de transmettre qu'un ordre à la fois, de manière discontinue. Par exemple, une touche réalise la fonction marche/arrêt, une autre la vitesse de façon fixe ou variable par pressions successives correspondant chacune à un palier de vitesse (incrémentation). In particular, the keys of conventional keyboards are "all or nothing" abrupt contacts. Each key can transmit only one order at a time, discontinuously. For example, one key performs the on / off function, another one the speed in a fixed or variable manner by successive presses each corresponding to a speed step (incrementation).
Ce mode de commande conduit à une multiplication du nombre de touches fonctionnelles et nuit à la progressivité de la commande à distance de l'appareil, le fonctionnement par à-coups engendrant, outre l'inconfort d'utilisation, une détérioration accélérée des éléments mécaniques. This control mode leads to a multiplication of the number of functional keys and harms the progressiveness of the remote control of the device, the jerky operation generating, in addition to the discomfort of use, an accelerated deterioration of the mechanical elements .
Par ailleurs, la télécommande sans fil à variation progressive de vitesse, notamment proportionnelle, presente de nombreux avantages dont une grande souplesse et rapidité dans l'utilisation. In addition, the wireless remote control with progressive speed variation, in particular proportional, has many advantages including great flexibility and speed in use.
Le but de l'invention est d'apporter ces avantages et de remédier à ces inconvénients en proposant l'application à la télécommande sans fil d'un clavier à touches de caractéristiques variables, afin que l'opérateur dispose d'une commande progressive. The object of the invention is to provide these advantages and to remedy these drawbacks by proposing the application to the wireless remote control of a keyboard with keys of variable characteristics, so that the operator has progressive control.
L'invention concerne également un tel clavier à touches progressives. The invention also relates to such a keyboard with progressive keys.
Les cellules composant les touches étant associées à une électronique programmable, la variation de leurs caractéristiques en fonction de la force d'enfoncement exercée par l'opérateur est interprétée de manière fiable de façon à engendrer un ordre variable en continu. The cells making up the keys being associated with programmable electronics, the variation in their characteristics as a function of the pressing force exerted by the operator is interpreted reliably so as to generate a continuously variable order.
Par exemple, en appuyant modérément sur une touche, on commande le démarrage à vitesse réduite, et en enfonçant de plus en plus, on augmente progressivement la vitesse. For example, by moderately pressing a button, you start the engine at reduced speed, and by pressing more and more, you increase the speed gradually.
Cette application d'un clavier à touches progressives à la télécommande sans fil et le clavier prévu à cet effet, présentent de nombreux avantages dont les principaux sont les suivants la taille très réduite du boîtier et donc la
maniabilité ; . le nombre réduit de touches, chaque touche pouvant
transmettre un type d'ordre plus complexe . la simplification du pilotage pour l'opérateur . la progressivité du fonctionnement au moyen de
commandes de ce type . l'amélioration de la qualité de la commande en raison
de la sensibilité tactile qu'autorise le clavier à
touches progressives . la commande se révèle plus adaptée aux réactions et
aux réflexes de l'homme.This application of a keyboard with progressive keys to the wireless remote control and the keyboard provided for this purpose have many advantages, the main ones of which are the very small size of the housing and therefore the
maneuverability; . the reduced number of keys, each key being able to
transmit a more complex type of order. simplification of piloting for the operator. progressive operation by means of
commands of this type. improving the quality of the order due
of the tactile sensitivity that the keyboard allows
progressive keys. the command turns out to be more suited to the reactions and
to human reflexes.
Les caractéristiques techniques et d'autres avantages de l'invention sont consignés dans la description qui suit, effectuée à titre d'exemple non limitatif sur un mode d'exécution en référence aux dessins accompagnants dans lesquels . la figure 1 est une vue schématique en perspective
dite en éclaté" du clavier appliqué à la
télécommande sans fil . la figure 2 est une vue en coupe transversale du
clavier au niveau de deux touches . la figure 3 est une vue à plat du circuit imprimé
composant le clavier appliqué à la télécommande . les figures 4 et 5 sont des vues de détail
respectivement à plat et en coupe transversale d'une
cellule
L'invention concerne tout d'abord l'application d'un clavier quelconque à touches progressives à la télécommande sans fil d'une unité fonctionnelle et ensuite un exemple de clavier tel que décrit ci-après.The technical characteristics and other advantages of the invention are set out in the description which follows, given by way of nonlimiting example on an embodiment with reference to the accompanying drawings in which. Figure 1 is a schematic perspective view
exploded "of the keyboard applied to the
wireless remote control. Figure 2 is a cross-sectional view of the
keyboard at the level of two keys. Figure 3 is a flat view of the printed circuit
component of the keyboard applied to the remote control. Figures 4 and 5 are detail views
respectively flat and in cross section of a
cell
The invention relates first of all to the application of any keyboard with progressive keys to the wireless remote control of a functional unit and then to an example of a keyboard as described below.
Le clavier tactile se présente sous la forme d'un volume extra-plat 1 composé de plusieurs éléments plans superposés. The tactile keyboard takes the form of an extra-flat volume 1 composed of several superimposed planar elements.
I1 s'agit d'abord d'un élément de base ou plaque de fond 2, par exemple une plaque métallique rectangulaire, qui constitue un support rigide sur lequel viennent prendre place successivement les autres éléments plans constituants. It is first of all a basic element or bottom plate 2, for example a rectangular metal plate, which constitutes a rigid support on which the other constituent planar elements are placed successively.
Un circuit imprimé 3 formé de pistes conductrices telles que 4 couchées ou imprimées sur une feuille ou un film 5 souple ou semi-rigide composite, rapporté sur une feuille de protection et d'isolation, de format rectangulaire de même taille que la plaque de fond 2 est posé, et éventuellement collé, sur cette plaque. Sur sa face supérieure sont disposées des cellules circulaires 6 à sensibilité progressive définissant une pluralité de touches tactiles de commande 7, selon, par exemple deux rangées de sept touches comme représenté sur la figure 1. A printed circuit 3 formed of conductive tracks such as 4 coated or printed on a flexible flexible or semi-rigid sheet or film 5, attached to a protective and insulating sheet, of rectangular format of the same size as the bottom plate 2 is placed, and optionally glued, on this plate. On its upper face are arranged circular cells 6 with progressive sensitivity defining a plurality of tactile control keys 7, according, for example, to two rows of seven keys as shown in FIG. 1.
Le circuit imprimé 3 est décrit spécifiquement plus loin en référence à la figure 3. The printed circuit 3 is described specifically below with reference to FIG. 3.
Le circuit imprimé 3 est recouvert par un masque plan 8 sous la forme d'une plaquette intercalaire 9, par exemple en matière plastique rigide. Cette plaquette intercalaire d'interposition a pour but d'assurer une surépaisseur. Elle est percée de rangées d'ouvertures circulaires 10 à l'emplacement des touches de commande. Ces ouvertures circulaires 10 présentent un diamètre légèrement supérieur à celui des cellules 6 à sensibilité progressive. The printed circuit 3 is covered by a plane mask 8 in the form of an intermediate plate 9, for example made of rigid plastic. The purpose of this interposing insert plate is to provide additional thickness. It is pierced with rows of circular openings 10 at the location of the control keys. These circular openings 10 have a diameter slightly greater than that of cells 6 with progressive sensitivity.
Ce masque plan 8 protège le circuit imprimé 3, tout en évitant l'enfoncement des cellules par simple serrage du boîtier. This plane mask 8 protects the printed circuit 3, while preventing the cells from being pushed in by simply tightening the housing.
L'épaisseur de la plaquette intercalaire 9 ou le masque 8 détermine la course d'enfoncement des touches du clavier. The thickness of the intermediate plate 9 or the mask 8 determines the pressing stroke of the keys on the keyboard.
Bien entendu, l'épaisseur de cette plaquette doit dépasser la surépaisseur représentée par les cellules 6 sur le circuit imprimé 3. Of course, the thickness of this plate must exceed the excess thickness represented by the cells 6 on the printed circuit 3.
Un tapis amortisseur 11 en caoutchouc vient ensuite s'intercaler entre les différents éléments constituants. Il a pour rôle d'amortir et de répartir l'effort de pression du doigt à l'emplacement des touches, sur toute la surface de la cellule, grâce à l'élasticité naturelle du matériau. A rubber damping mat 11 is then inserted between the various constituent elements. Its role is to absorb and distribute the pressure of the finger at the location of the keys, over the entire surface of the cell, thanks to the natural elasticity of the material.
L'épaisseur et les caractéristiques mécaniques de ce tapis déterminent le degré d'amortissement et de répartition. The thickness and mechanical characteristics of this mat determine the degree of damping and distribution.
Immédiatement en dessous, se trouve un film plastique mince 12 portant imprimées par sérigraphie sur sa surface supérieure les indications graphiques ou écrites caractérisant la fonction de chaque touche, qui apparaîtront à travers les ouvertures de la plaque supérieure de fermeture du clavier. Immediately below, is a thin plastic film 12 bearing printed or screen-printed on its upper surface the graphic or written indications characterizing the function of each key, which will appear through the openings in the upper keyboard closing plate.
Par exemple, un premier couple de touches commandera le déplacement de la vitesse variable progressivement en avant et en arrière d'un pont roulant suspendu, un deuxième couple, le déplacement transversal du dispositif à palan, un troisième, le déroulement et l'enroulement du câble, un quatrième et un cinquième, l'orientation et le travail d'une pince de chargement/déchargement. Les sixième et septième couples de touches, dans l'exemple de réalisation décrite, peuvent être affectés à des fonctions complémentaires ou annexes, par exemple de sécurité. For example, a first pair of keys will control the movement of the variable speed gradually forward and backward of a suspended crane, a second couple, the transverse movement of the hoist device, a third, the unwinding and winding of the cable, a fourth and a fifth, the orientation and work of a loading / unloading clamp. The sixth and seventh pairs of keys, in the embodiment described, can be assigned to additional or additional functions, for example security.
Un élément supérieur de fermeture sous la forme d'une plaque supérieure de fermeture 13 en métal et de forme rectangulaire constitue la partie supérieure du boîtier et la surface fonctionnelle du clavier. Cette plaque est ajourée selon des ouvertures circulaires 14 aux emplacements correspondant aux cellules 6 du circuit imprimé 3 disposées en-dessous, formant ainsi chacune une touche 7 pouvant être enfoncée par un des doigts de l'opérateur. An upper closure element in the form of an upper closure plate 13 made of metal and of rectangular shape constitutes the upper part of the housing and the functional surface of the keyboard. This plate is perforated according to circular openings 14 at the locations corresponding to the cells 6 of the printed circuit 3 arranged below, thus each forming a key 7 which can be pressed by one of the operator's fingers.
Ces éléments sont superposés et assemblées à l'aide d'une liaison mécanique du type par exemple visécrou. A cet effet, les plaques supérieure et inférieure sont percées de trous respectivement 15 et 16 de diamètre correspondant, et les éléments intermédiaires, film plastique, tapis de caoutchouc, masque plan et circuit imprimé, présentent des évidements 17, 18, 19, 20 au niveau des passages de vis. These elements are superimposed and assembled using a mechanical connection of the type, for example screw nut. For this purpose, the upper and lower plates are pierced with holes respectively 15 and 16 of corresponding diameter, and the intermediate elements, plastic film, rubber mat, flat mask and printed circuit, have recesses 17, 18, 19, 20 at level of the screw passages.
Le circuit imprimé 3 est réalisé par le dépôt ou l'impression des pistes conductrices 4 sur la feuille ou le film isolant 5, par exemple plastique souple ou semi-rigide selon le dessin représenté sur la figure 3. Ces pistes relient chaque cellule 6 à sensibilité progressive à un élément connecteur commun 21 fixé à une des extrémités du circuit imprimé 3 de la feuille plastique, pour la transmission des signaux électriques de commande. The printed circuit 3 is produced by depositing or printing the conductive tracks 4 on the sheet or insulating film 5, for example flexible or semi-rigid plastic according to the drawing shown in FIG. 3. These tracks connect each cell 6 to progressive sensitivity to a common connector element 21 fixed to one end of the printed circuit 3 of the plastic sheet, for the transmission of electrical control signals.
Les cellules 6 sont incorporées à la feuille composite constituant le support du circuit imprimé ou rapportées sur celui-ci par collage ou insérées dans des évidements ou des orifices conformés dans la surface supérieure de la feuille plastique. The cells 6 are incorporated into the composite sheet constituting the support of the printed circuit or attached thereto by gluing or inserted into recesses or orifices shaped in the upper surface of the plastic sheet.
Comme mentionné plus haut, les cellules 6 sont disposées sur deux rangées rectilignes de sept cellules chacune. As mentioned above, cells 6 are arranged in two straight rows of seven cells each.
Chaque cellule comprend une pastille 22 de contact électrique progressif protégé par une membrane circulaire 23. Cette pastille de contact électrique progressif présente sur sa face inférieure, par exemple, un revêtement rugueux semi-conducteur 24 qui établit une liaison électrique d'application progressive en fonction de la pression exercée sur la pastille à travers la membrane. Pour ce faire, on peut envisager, de façon non limitative, un circuit de connexion sous la forme de deux séries 25 et 26 de branches parallèles 27 et 28 de deux peignes 29 et 30 disposés en regard et s'interpénétrant comme représenté sur les figures 4 et 5. Each cell comprises a progressive electrical contact pad 22 protected by a circular membrane 23. This progressive electrical contact pad has on its underside, for example, a rough semiconductor coating 24 which establishes an electrical connection of progressive application in function of the pressure exerted on the pellet through the membrane. To do this, one can consider, without limitation, a connection circuit in the form of two series 25 and 26 of parallel branches 27 and 28 of two combs 29 and 30 arranged opposite and interpenetrating as shown in the figures 4 and 5.
Chacune des séries de ces branches de chacun de ces deux peignes 29 et 30 sont connectées à une piste semi-circulaire, respectivement distributrice 31 et collectrice 32. Each of the series of these branches of each of these two combs 29 and 30 are connected to a semi-circular track, respectively distributor 31 and collector 32.
Chaque piste distributrice 31 est reliée à une connexion du connecteur latéral par une ligne de circuit spécifique se regroupant en faisceau 33 vers le connecteur 21. Each distribution track 31 is connected to a connection of the lateral connector by a specific circuit line grouping together in bundle 33 towards the connector 21.
Les pistes collectrices 32 sont toutes connectées entre elles par une boucle collectrice 34. The collecting tracks 32 are all connected together by a collecting loop 34.
Par exemple, les pistes collectrices 32 seront toutes situées dans un espace 35 existant entre les deux rangées de cellules de même que la boucle collectrice 34. Les pistes distributrices 31 et leurs lignes individuelles correspondantes seront situées à l'extérieur de chaque côté des deux rangées.For example, the collecting tracks 32 will all be located in a space 35 existing between the two rows of cells as well as the collecting loop 34. The distributing tracks 31 and their corresponding individual lines will be located outside each side of the two rows .
Cette topographie est celle adoptée pour les six premières paires de cellules. This topography is that adopted for the first six pairs of cells.
En raison de la surface limitée disponible sur les côtés à l'extérieur des deux rangées, la septième paire de cellules est desservie par des lignes 36 et 37 situées dans l'espace 35 entre les deux rangées de cellules. Pour éviter l'interconnexion de ces lignes avec la boucle collectrice 34, les pistes distributrices sont placées pour cette septième paire de cellules à l'intérieur et les pistes collectrices à l'extérieur. Due to the limited area available on the outside sides of the two rows, the seventh pair of cells is served by lines 36 and 37 located in the space 35 between the two rows of cells. To avoid the interconnection of these lines with the collecting loop 34, the distributing tracks are placed for this seventh pair of cells inside and the collecting tracks outside.
L'exploitation des touches progressives s'effectue selon une loi proportionnelle qui se traduit par une augmentation linéaire de la vitesse en fonction de la pression exercée sur la touche. The soft keys are operated according to a proportional law which results in a linear increase in speed as a function of the pressure exerted on the key.
Une autre façon d'exploiter les touches progressives du clavier décrit ci-dessus consiste, moyennant des circuits d'un ensemble électronique d'exploitation programmable, à attribuer à l'une ou l'autre touche au moins un seuil de vitesse de manière à pouvoir commander successivement au moins deux vitesses. Another way of operating the progressive keys of the keyboard described above consists, by means of circuits of a programmable electronic operating system, in assigning to one or the other key at least a speed threshold so as to ability to successively control at least two speeds.
On peut ainsi commander la mise en fonctionnement dans un sens à une première vitesse par une première pression du doigt, et ensuite le passage à une deuxième vitesse par une pression plus forte sur la touche. It is thus possible to control the operation in one direction at a first speed by a first pressure of the finger, and then the change to a second speed by a stronger pressure on the key.
Ce seuil de passage à la deuxième vitesse est bien entendu réglable par programmation des circuits d'exploitation. This threshold for switching to second speed is of course adjustable by programming the operating circuits.
Ainsi, l'information analogique fournie par le capteur ou détecteur peut être décodée et exploitée en tenant compte d'un seuil d'enclenchement programmable. Thus, the analog information provided by the sensor or detector can be decoded and exploited taking into account a programmable switch-on threshold.
Il est bien entendu qu'au-delà des moyens décrits, diverses modifications évidentes et variantes simples entrent dans le cadre de la présente invention. It is understood that beyond the means described, various obvious modifications and simple variants fall within the scope of the present invention.
Claims (9)
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