FR2804541A1 - Codeur magnetique comportant un commutateur a action brusque - Google Patents

Codeur magnetique comportant un commutateur a action brusque Download PDF

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Abstract

Ce commutateur comprend un boîtier (10) renfermant une cavité (18) ouvert (en 20) dans sa partie supérieure, un aimant permanent (30) monté fixe dans le boîtier, et une tige (60) de bouton comprenant une partie supérieure coulissant dans l'ouverture du boîtier et une partie inférieure située dans la cavité et un élément en matériau magnétique, et retenue axialement dans une première position par une force magnétique présente entre la tige et l'aimant permanent, et déplaçable lorsque la force magnétique est vaincue par une force externe appliquée à la tige, qui lorsqu'elle est supprimée, provoque un rappel brusque du bouton dans la première position.Application notamment aux panneaux d'affichage dans des avions.

Description

La présente invention concerne d'une manière générale un dispositif formant codeur et plus particulièrement un codeur pouvant fournir indépendamment de façon magnétique la résolution indépendante de déplacements axiaux et/ou rotatifs, et comprenant un commutateur à action magnétique brusque.
D'une manière générale, des commutateurs de codeurs destinés à être utilisés dans le domaine de l'aviation, comme par exemple pour la commande de différentes fonctions au niveau d'un dispositif d'affichage situé sur un panneau du cockpit par exemple, peuvent fonctionner dans un environnement sévère de chocs et de vibrations, tout en conservant la précision et la résolution requises, en particulier dans une gamme étendue de températures. Etant donné qu'un nombre de plus en plus grand d'instruments d'avions sont inclus dans le panneau de cockpit pour assister le pilote pendant le vol, il existe une tendance continue à réduire les dimensions des instruments et de leurs commutateurs de commande correspondants tout en améliorant leur précision et leur résolution. Dans certains cas, il peut être souhaitable de combiner la fonctionnalité de deux dispositifs en un seul pour réduire les dimensions et le poids. Ceci n'est pas chose facile si on tient compte de l'environnement contraignant et des gammes étendues de températures dans lesquels ces dispositifs sont destinés à fonctionner avec une haute résolution et une haute précision.
Par exemple des codeurs à commutateur AB bien connus sont utilisés pour commander des instruments d'avions au moyen d'un mouvement de rotation du commutateur. Ces types de commutateurs de codeurs fonctionnent sur une base purement numérique. D'une manière générale, deux capteurs magnétiques sont disposés dans le commutateur selon une orientation en quadrature autour d'une roue dentée ou d'un aimant permanent à pôles multiples, qui est fixé à la tige du commutateur et est entraîné en rotation devant les capteurs magnétiques. Chaque capteur produit un signal en forme de train d'impulsions A et B en quadrature par rapport à l'autre en réponse à la rotation de la tige. La résolution de la position angulaire et du sens de rotation du commutateur est obtenue par codage des trains de signaux d'impulsions A et B. Pour améliorer la résolution de ces types de commutateurs, on peut prévoir plus de dents sur la roue ou plus de pôles magnétiques sur l'aimant permanent. Ceci ne peut en soi pas poser de problème, mais l'accroissement de la densité et également la réduction de la taille du commutateur posent des problèmes d'alignement pour la détection de la position angulaire de la tige avec la résolution désirée. Dans le contexte d'un avion par exemple, les chocs et vibrations peuvent entraîner une modification de l'alignement du capteur par rapport aux dents ou aux pôles magnétiques qui sont séparés par un espacement plus faible, ce qui conduit à une erreur de position angulaire. Par conséquent une amélioration dans ce domaine est considérée comme souhaitable.
En outre des codeurs optiques sont actuellement proposés pour être utilisés en tant que mécanismes de détection utilisables à la place de leurs contreparties magnétiques. Bien que ces dispositifs optiques puissent fournir une meilleure résolution, ils sont beaucoup plus sensibles à un alignement et ne semblent pas être une alternative viable à la détection magnétique, en particulier dans les gammes étendues de températures de fonctionnement d'un avion, sans parler des environnements de vibrations et de chocs sévères de celui-ci. En outre le conditionnement de ces codeurs optiques n'est pas actuellement conçu de manière à fournit la protection nécessaire dans les gammes étendues de températures de fonctionnement d'un environnement d'avion. Dans des dispositifs, qu'on utilise pour détecter un déplacement axial de la tige d'un commutateur, comme par exemple des commutateurs à poussoir, on utilise habituellement un élément flexible bombé situé dans la base du commutateur pour fournir à l'opérateur une sensation "d'action brusque". Lorsqu'on appuie sur le commutateur, la partie inférieure de la tige vient en contact avec la partie supérieure de l'élément bombé et provoque son fléchissement, et lorsqu'on relâche le commutateur, l'élément bombé reprend par flexion sa forme initiale, ce qui repousse brusquement la tige vers le haut. Dans le temps et sous l'effet de son utilisation, l'élément bombé mécanique perd de son élasticité ou prend une forme aplatie, ce qui entraîne une perte de la sensation "d'action brusque". Ceci est un autre domaine, dans lequel une amélioration serait souhaitable.
Comme cela a été indiqué précédemment, il existe également une incitation à combiner une fonctionnalité dans ces commutateurs de commande dans le domaine de l'aviation et sous l'effet de cette incitation, il est souhaitable de combiner les fonctions de déplacement axial et de déplacement en rotation dans le même ensemble, avec une résolution et une précision améliorées. Un codeur multifonctionnel de ce type présentant une résolution améliorée serait considéré comme un progrès par rapport à l'état actuel de la technique de la commutation du type codeur et serait très souhaitable. C'est pourquoi la présente invention vise à éliminer les inconvénients mentionnés précédemment de la technologie actuelle des codeurs et mécanismes de commutation de l'état de la technique et à satisfaire aux exigences de conditionnement et de performance pour des applications futures, en particulier pour des instruments utilisés dans les avions.
Selon un aspect de la présente invention, il est prévu un commutateur à action magnétique de déplacement brusque, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier possédant des côtés supérieur et inférieur et une cavité, ledit boîtier comprenant une ouverture formée dans le côté supérieur et qui s'étend jusqu'à ladite cavité, au moins un aimant permanent monté fixe par rapport audit boîtier dans ladite cavité du boîtier, et une tige de bouton comportant une partie supérieure qui est disposée de manière à pouvoir coulisser dans ladite ouverture du boîtier, et une partie inférieure disposée dans la cavité du boîtier et comprenant un élément formé d'un matériau réalisant une attraction magnétique, ladite tige du bouton étant retenue axialement dans une première position par une force magnétique entre ledit élément de la tige et ledit au moins un aimant permanent, et ladite tige du bouton étant déplaçable à partir de ladite première position tant que ladite force magnétique est vaincue par une force externe appliquée à ladite tige du bouton, ladite tige du bouton revenant au moyen d'une action de rappel brusque dans ladite première position sous l'effet de ladite force magnétique, lorsque ladite force externe est supprimée.
Selon une caractéristique de l'invention, le commutateur comprend un manchon disposé dans l'ouverture du boîtier et incluant une ouverture évidée située dans une position centrale et traversant axialement le manchon, la tige du bouton est disposée de manière à pouvoir coulisser et tourner dans ladite ouverture du manchon, et la tige du bouton et le manchon incluent un mécanisme d'arrêt disposé entre eux et permettant une rotation de la tige du bouton depuis une position d'arrêt vers une autre dans l'ouverture du manchon.
Selon une caractéristique de l'invention, le mécanisme d'arrêt inclut une pluralité de billes qui sont disposées autour de la périphérie du manchon et font saillie radialement à travers la paroi du manchon pour être alignées axialement avec une pluralité de rainures axiales formées dans la surface périphérique de la tige du bouton, lesdites billes venant dans une position d'arrêt lorsqu'au moins l'une desdites billes vient en contact avec au moins l'une desdites rainures axiales lorsque ladite tige du bouton tourne dans l'ouverture du manchon.
Selon une caractéristique de l'invention, le manchon inclut au moins une rangée de billes espacés uniformément sur sa périphérie.
Selon une caractéristique de l'invention, la tige du bouton comporte un plus grand nombre de rainures qu'il y a de billes dans chaque rangée disposées autour du manchon.
Selon une caractéristique de l'invention, le commutateur comporte un manchon comprenant une partie supérieure disposée dans l'ouverture du boîtier et une partie -inférieure qui est disposée dans la cavité du boîtier et à laquelle est fixé au moins un aimant permanent, ledit manchon comprend une ouverture évidée qui est positionnée d'une manière centrale et s'étend à travers le manchon, et la tige du bouton est disposée de manière à pouvoir coulisser dans ladite ouverture du manchon, son élément étant juxtaposé à la partie inférieure dudit manchon. Selon une caractéristique de l'invention, il est prévu une pluralité d'aimants permanents, la partie inférieure du manchon comprend une pluralité de découpes réparties uniformément sur sa périphérie pour loger ladite pluralité d'aimants permanents, et l'élément de la tige est agencé en forme de disque possédant une surface plane juxtaposée à la partie inférieure du manchon, et une circonférence telle qu'il s'étend au moins jusqu'aux aimants permanents de la partie inférieure du manchon de sorte que ladite surface plate est magnétiquement en contact avec la pluralité d'aimants permanents.
Selon une caractéristique de l'invention, le commutateur comporte un second élément formé d'un matériau réalisant une attraction magnétique et disposé annulairement entre les aimants permanents de la partie inférieure du manchon et la cavité du boîtier et fixé à la cavité du boîtier, et les aimants permanents sont fixés à la partie inférieure du manchon et sont retenus en position axiale par rapport au boîtier, sous l'effet de l'attraction magnétique dudit second élément.
Selon une caractéristique de l'invention, ledit second élément comprend une rondelle de transmission de flux réalisé en un matériau ferreux.
Selon une caractéristique de l'invention, les aimants permanents sont disposés de telle sorte que leurs pôles nord et sud sont alignés axialement avec le manchon selon une disposition alternée sur la périphérie du manchon. Selon une caractéristique de l'invention, le commutateur comporte un élément de butée disposé dans la cavité du boîtier de manière à limiter le déplacement de la tige du bouton à partir de la première position.
Selon une caractéristique de l'invention, l'élément de butée comprend un anneau de transmission de flux fixé sur la périphérie intérieure de la cavité du boîtier.
Selon une caractéristique de l'invention, le boîtier comprend, au niveau de son côté inférieur, une autre ouverture qui débouche dans la cavité de manière à permettre l'assemblage des éléments du commutateur au boîtier.
Il est également prévu un procédé d'assemblage d'un commutateur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à créer une première ouverture dans un côté inférieur d'un boîtier et, une cavité située dans le boîtier et dans laquelle débouche ladite première ouverture, créer dans une partie supérieure du boîtier une seconde ouverture qui s'étend jusqu'à la cavité, ladite seconde ouverture ayant une largeur inférieure à celle de ladite première ouverture, fixer une rondelle de transmission de flux autour d'une périphérie intérieure de ladite cavité à travers ladite première ouverture, disposer une partie supérieure d'un manchon à travers ladite première ouverture à travers ladite cavité et à travers ladite seconde ouverture du boîtier pour former une partie inférieure du manchon à l'intérieur de la rondelle de transmission de flux, disposer une pluralité d'aimants permanents dans des découpes situées sur la périphérie de la partie inférieure du manchon dans un espace annulaire présent entre la partie inférieure et la rondelle de transmission de flux, et disposer la partie supérieure d'une tige de bouton à l'intérieur de ladite première ouverture, de ladite cavité et d'une ouverture située dans le manchon pour juxtaposer un élément en forme de disque d'une partie inférieure de la tige de bouton réalisé en un matériau magnétique, à la partie inférieure du manchon et établir une liaison magnétique avec la pluralité d'aimants permanents du manchon.
Selon une caractéristique de l'invention, l'étape de fixation de la rondelle de transmission de flux inclut l'étape consistant à monter à force la rondelle de transmission de flux sur la périphérie intérieure de la cavité du boîtier de manière qu'elle soit alignée axialement avec la seconde ouverture du boîtier.
Selon une caractéristique de l'invention, le procé dé inclut l'étape consistant à former dans la périphérie de la partie inférieure du manchon des découpes de forme propre à s'adapter étroitement à la forme des aimants permanents.
Selon une caractéristique de l'invention, le procédé inclut l'étape consistant à disposer un élément de butée dans la cavité pour limiter le déplacement de la tige du bouton à partir de sa position juxtaposée avec le manchon. Selon un autre aspect de l'invention il est prévu un commutateur à action magnétique brusque, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier possédant des côtés supérieurs et inférieurs et une cavité, une plaque formée d'un matériau réalisant une attraction magnétique et montée de façon fixe sur une périphérie intérieure de ladite cavité du boîtier, une tige de bouton comprenant une partie supérieure qui est disposée de manière à pouvoir coulisser dans ladite ouverture du boîtier et une partie inférieure disposée dans ladite cavité du boîtier et comprenant un aimant permanent, ladite tige de bouton étant retenue axialement dans une première position par rapport audit boîtier par une force magnétique entre l'aimant permanent et ladite plaque, ladite tige de bouton pouvant être déplacée à coulissement à partir de ladite première position dans la mesure où ladite force magnétique est vaincue par une force externe appliquée à ladite tige de bouton, ladite tige de bouton étant ramenée sous l'effet d'un rappel élastique brusque dans ladite première position par ladite force magnétique, lorsque ladite force externe est supprimée.
Selon une caractéristique de l'invention, la tige du bouton est formée d'un matériau non ferreux.
Selon une caractéristique de l'invention, la plaque comprend une plaque de support en matériau ferreux, qui est disposée autour de la périphérie intérieure de la cavité du boîtier. Selon une caractéristique de l'invention, l'aimant permanent inclut un aimant annulaire disposé autour de la partie inférieure de la tige de bouton.
Selon une caractéristique de l'invention, le commutateur comporte un palier à coussinet -douille disposé entre la tige de bouton et le boîtier, dans l'ouverture du boîtier, ledit palier à coussinet-douille s'étendant à l'intérieur de la cavité du boîtier autour de la périphérie de la tige de bouton, et la plaque comprend une plaque de support en matériau ferreux, qui est disposée entre le palier à coussinet-douille et le boîtier, dans la cavité du boîtier, et l'aimant permanent comprend un aimant annulaire disposé autour de la partie inférieure de la tige de bouton, au-dessous du palier à coussinet -douille et dans une position juxtaposée à la plaque de support.
Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un dispositif formant codeur, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier comportant une cavité et une ouverture s'étendant à partir de la cavité jusqu'à la partie supérieure du boîtier, une tige de bouton comprenant une partie supérieure disposée dans l'ouverture du boîtier et une partie inférieure disposée dans la cavité et comprenant un aimant permanent aimanté avec au moins un ensemble de pôles magnétiques nord-sud, ladite tige de bouton et son aimant permanent étant montés de manière à être déplaçables en rotation dans la cavité du boîtier, une pluralité de capteurs de champ magnétique disposés dans la cavité du boîtier à proximité dudit aimant permanent et répartis angulairement autour de l'aimant de manière à détecter l'intensité magnétique dudit aimant permanent sur la base de l'orientation de l'aimant permanent par rapport auxdits capteurs, chaque capteur servant à produire un signal représentatif de la valeur de l'intensité de champ de champ magnétique qu'il détecte, et un processeur pour traiter lesdits signaux des capteurs de manière à obtenir une résolution du mouvement de rotation de la tige de bouton.
Selon une autre caractéristique de l'invention, lesdits pôles magnétiques dudit aimant permanent sont orientés transversalement par rapport à l'axe de la tige.
Selon une caractéristique de l'invention, ladite pluralité de capteurs de champ magnétique inclut deux capteurs disposés autour de l'aimant permanent en étant décalés de 90 degrés. Selon une caractéristique de l'invention, les capteurs de champ magnétique incluent des dispositifs à effet Hall.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour déterminer un angle de rotation de la tige à partir des signaux des capteurs.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur inclut des moyens pour déterminer un mouvement de rotation à partir d'une variation de l'angle de rotation de la tige, déterminée par le processeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour provoquer une variation de comptage sur la base du sens du mouvement de rotation déterminé par le processeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour provoquer une variation de la valeur de comptage sur la base d'une fonction de la variation déterminée de l'angle de rotation de la tige et d'une variation incrémentale prédéterminée de l'angle de rotation.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour régler une vitesse à laquelle la valeur de comptage varie d'une manière correspondant au mouvement de rotation de la tige de bouton. Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour déterminer une vitesse du bouton sur la base d'une fonction des variations de la valeur de comptage et d'une constante prédéterminée.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour faire converger l'angle de rotation déterminé à partir des signaux des capteurs sur un angle de rotation mécanique correspondant, ce qui permet de réduire toute erreur entre les signaux des capteurs, créée par un désalignement mécanique dans le temps. Selon une caractéristique de l'invention, le processeur inclut des moyens pour générer un signal de commande sur la base du sens du mouvement de rotation déterminé par le processeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour générer un signal de commande basé sur une fonction de la variation déterminée de l'angle de rotation de la tige et d'une variation incrémentale prédéterminée de l'angle de rotation.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour effectuer une sélection entre le traitement approximatif et le traitement précis de signaux des capteurs pour obtenir la résolution du mouvement de rotation de la tige de bouton.
Selon une caractéristique de 'l'invention, les signaux des capteurs sont des signaux analogiques, le processeur inclut un numériseur apte à numériser les signaux analogiques des capteurs en signaux numériques et le processeur est un processeur numérique servant à traiter lesdits signaux numérisés des capteurs.
Selon une caractéristique de l'invention, le numériseur est commandé par le processeur pour numériser les signaux des capteurs, à des intervalles de temps prédéterminés.
Selon un autre aspect de l'invention, il est prévu un dispositif formant codeur multifonctionnel, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier comportant une cavité et une ouverture s'étendant à partir de ladite cavité en direction de la partie supérieure du boîtier, une tige de bouton comprenant une partie supérieure disposée dans l'ouverture du boîtier et une partie inférieure disposée dans la cavité et comprenant un aimant permanent qui est aimanté avec au moins un ensemble de pôles magnétiques nord-sud, ladite tige de bouton et son aimant permanent étant déplaçables axialement et en rotation dans la cavité du boîtier, une pluralité de capteurs de champ magnétique disposés dans la cavité du boîtier à proximité dudit aimant permanent et répartis angulairement autour de l'aimant pour détecter l'intensité du champ magnétique dudit aimant permanent sur la base de la rotation de l'aimant permanent par rapport auxdits capteurs, chaque capteur servant à produire un signal représentatif de la valeur de l'intensité de champ magnétique émis par ce capteur, et un processeur pour traiter lesdits signaux des capteurs de manière à obtenir de façon indépendante une résolution du déplacement axial et du mouvement de rotation de la tige de bouton. - Selon une caractéristique de l'invention, ladite pluralité d'aimants de capteurs de champ magnétique inclut deux capteurs disposés autour de l'aimant permanent en étant décalés de quatre-vingt-dix degrés.
Selon une caractéristique de l'invention, les capteurs de champ magnétique incluent des dispositifs à effet Hall.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour déterminer un angle de rotation de la tige à partir des signaux des capteurs, et des moyens pour déterminer une valeur de l'intensité du champ magnétique à partir des signaux des capteurs.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur inclut des moyens pour déterminer un déplacement axial de la tige à partir d'une variation de la valeur d'une somme vectorielle desdites valeurs des intensités de champs magnétique, et des moyens pour déterminer un mouvement de rotation de la tige à partir d'une variation dans une fonction du rapport des valeurs de l'intensité de champ magnétique, ledit déplacement axial de la tige étant déterminé par le processeur indépendamment de la détermination dudit mouvement de rotation de la tige et vice versa. Selon une caractéristique de l'invention, le processeur inclut des moyens pour produire une variation de la valeur, basée sur le sens du déplacement axial déterminé par le processeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour provoquer une variation de la valeur de comptage sur la base du sens du mouvement de rotation déterminé par le processeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur inclut des moyens pour provoquer une variation de la valeur de comptage sur la base d'une fonction de la variation déterminée de l'angle de rotation de la tige et d'une variation incrémentale prédéterminée de l'angle de rotation. Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour déterminer une vitesse du bouton sur la -base d'une fonction des variations de la valeur de comptage et d'une constante prédéterminée: Selon 'une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour générer un signal de commande sur la base du sens du déplacement axial déterminé par le processeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur inclut des moyens pour générer un signal de commande sur la base du sens de mouvement de rotation déterminé par le processeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur inclut des moyens pour générer un signal de commande basé sur une fonction de la variation déterminée de l'angle de rotation de la tige et d'une variation incrémentale prédéterminée de l'angle de rotation.
Selon une caractéristique de l'invention, les signaux des capteurs sont des signaux analogiques et le processeur inclut un numériseur servant à numériser les signaux analogiques de capteurs en des signaux numérique, et le processeur est un processeur numérique servant à traiter lesdits signaux numérisés des capteurs.
Selon une caractéristique de l'invention, le numériseur est commandé par le processeur pour numériser les signaux des capteurs, à des intervalles de temps prédéterminés.
Selon un autre aspect de la présente invention, il est prévu un dispositif de commande pour un dispositif d'affichage, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un codeur multifonctionnel comprenant un boîtier incluant une cavité et une ouverture s'étendant depuis la cavité en direction de la partie supérieure du boîtier, une tige de bouton comprenant une partie supérieure disposée dans l'ouverture du boîtier et une partie inférieure disposée dans la cavité et comprenant un aimant permanent qui est aimanté avec au moins un ensemble de pôles magnétiques nord-sud, ladite .tige de bouton et son aimant permanent étant déplaçables axialement et en rotation dans la cavité du boîtier, une pluralité de capteurs de champ magnétique disposés dans la cavité du boîtier à proximité dudit aimant permanent et répartis angulairement autour de l'aimant pour détecter l'intensité du champ magnétique dudit aimant permanent sur la base de la rotation de l'aimant permanent par rapport auxdits capteurs, chaque capteur servant à générer un signal représentatif de la valeur de l'intensité de champ magnétique émis par ce capteur, et un processeur commandé par lesdits signaux des capteurs pour générer des signaux de commande pour la commande dudit dispositif d'affichage.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour traiter les signaux numériques du ou des codeurs multifonctionnels pour obtenir de façon indépendante la résolution d'un mouvement axial et de rotation de la tige de bouton de chacun desdits codeurs.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour générer des signaux de commande pour le dispositif d'affichage sur la base des résolutions du déplacement axial et du déplacement en rotation de la tige du bouton de chacun desdits codeurs.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour déterminer un angle de rotation de la tige de chacun desdits codeurs à partir des signaux des capteurs de ces derniers, et des moyens pour déterminer une valeur de l'intensité du champ magnétique dans chacun desdits codeurs à partir des signaux des capteurs de ce codeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour déterminer un déplacement axial de la tige de chacun desdits codeurs à partir .d'une modification de ladite valeur de l'intensité de champ magnétique de ce codeur, et des moyens pour déterminer un mouvement de rotation de chacun desdits codeurs à partir d'une modification de l'angle de rotation de la tige de ce codeur, ledit déplacement axial de la tige étant déterminé par le processeur indépendamment de la détermination dudit mouvement de rotation de la tige pour chacun .desdits codeurs et vice versa.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur inclut des moyens pour générer un signal de commande pour le dispositif d'affichage sur la base d'une fonction de la variation déterminée de l'angle de rotation de la tige de chacun desdits codeurs, et d'une variation incrémentale prédéterminée de l'angle de rotation qui correspond à ce codeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour générer un signal de commande pour le dispositif d'affichage sur la base du sens de déplacement axial de la tige de chacun desdits codeurs, déterminé par le processeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le processeur comprend des moyens pour produire un signal de commande pour le dispositif d'affichage sur la base du sens du mouvement de rotation de chacun desdits codeurs, déterminé par le processeur.
Selon une caractéristique de l'invention, le ou les codeurs multifonctionnels sont disposés sur une monture du dispositif d'affichage.
Selon une caractéristique de l'invention, chaque boîtier du ou des codeurs multifonctionnels est solidaire d'une monture d'un dispositif d'affichage.
Selon une caractéristique de l'invention, le dispositif de commande comprend deux codeurs - multifonctionnels.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, sur lesquels: - les figures 1A à 1E sont des vues en coupe transversales Illustrant un exemple de procédé d'assemblage d'un dispositif formant codeur multifonctionnel comprenant un agencement de commutateur ayant une action magnétique brusque, convenant pour la mise en oeuvre des principes de la présente invention; - la figure 2 représente une vue de dessous, une vue en élévation latérale et une vue en plan d'un manchon convenant pour être utilisé dans la forme de réalisation de la figure 1; - la figure 3 représente une vue de dessous, une vue en élévation latérale et une vue en plan d'une tige convenant pour être utilisée dans la forme de réalisation de la figure 1; - la figure 4 est une vue en perspective d'un manchon comportant des aimants permanents fixés dans des découpes du manchon et convenant pour être utilisés dans la forme de réalisation de la figure 1; - la figure 5 est une vue en perspective illustrant le dispositif formant codeur et montrant un mécanisme d'arrêt convenant pour être utilisé dans la forme de réalisation de la figure 1; - la figure 6 est une autre vue en perspective illustrant le dispositif formant codeur, montrant un autre aspect du mécanisme d'arrêt approprié pour être utilisé dans la forme de réalisation de la figure 1; - la figure 7 est une vue en élévation du dispositif formant codeur illustrant le fonctionnement de la forme de réalisation de la figure 1; - la figure 8 est un schéma-bloc approprié pour la réalisation d'un ou de plusieurs aspects de la présente invention; .- la figure 8A représente une valeur numérique particulière affichée sur le dispositif d'affichage de la figure 8 ; - les figures 9A à 9C représentent un organigramme qui convient pour être utilisé dans la programmation du processeur numérique de la forme de réalisation de la figure 8 ; - la figure 10 est un graphique illustrant le fonctionnement du dispositif formant codeur conformément aux organigrammes des figures 9A-9C; - la figure 11 est une vue en coupe transversale d'un dispositif formant codeur convenant pour la réalisation d'un autre aspect de la présente invention; et - la figure 12 représente une vue en plan et une vue en élévation latérale et en coupe transversale d'une monture de dispositif d'affichage comprenant deux ensembles formant codeurs convenant pour être utilisés dans la mise en oeuvre d'un autre aspect de la présente invention.
Les figures 1A à 1E sont des vues en coupe transversale illustrant un dispositif formant codeur multifonctionnel comprenant un dispositif commutateur ayant une action magnétique brusque et illustrent un procédé d'assemblage de ce dispositif. Sur la figure 1A on a représenté un boîtier 10 possédant un côté supérieur 12 et un côté inférieur 14, une première ouverture 16 formée dans le côté inférieur 14 et une cavité 18 sont formés à l'intérieur du boîtier 10. Une seconde ouverture 20 est formée dans la partie supérieure 12 du boîtier et débouche dans la cavité 18, la seconde ouverture 20 ayant une taille inférieure à la première ouverture 16. Dans la présente forme de réalisation, la première ouverture 16, la seconde ouverture 20 et la cavité 18 ont toutes une forme cylindrique. Cependant on comprendra que ces sections du boîtier peuvent prendre n'importe quelle forme sans s'écarter des principes de la présente invention.
Sur la figure 1B, on a fixé un élément de transmission de flux 22 sur la périphérie intérieure de la cavité, en passant par la première ouverture 16 du boîtier 10. L'élément de transmission de flux 22, qui peut être constitué par- un matériau. réalisant une attraction magnétique, comme par exemple de l'acier 018 fini à froid, plaqué de nickel, est agencé sous la forme d'une rondelle et peut être monté à force dans la cavité 18 par l'ouverture 16. Ensuite, comme cela est représenté sur la figure 1C, on met en place un manchon 24 qui comporte une partie supérieure 26, que l'on fait passer dans l'ouverture 16, dans la cavité 18 et dans l'ouverture 20 du boîtier, de manière que cette partie s'étende au-dessus du côté supérieur 12, et une partie inférieure 28 qui reste dans la cavité 18 et inclut au moins un aimant permanent. Dans la présente forme de réalisation, le manchon 24 loge une pluralité d'aimants permanents 30 qui peuvent être mis en place à travers l'ouverture 16, dans des découpes formées sur la périphérie de la partie inférieure 28, dans un espace annulaire entre la partie inférieure 28 et une paroi intérieure de la cavité 18 du boîtier, en étant en appui contre la rondelle de transmission de flux 22. Le manchon 24 comporte également une ouverture évidée 32 située au centre et s'étendant axialement à travers le manchon, depuis la partie inférieure 28 jusqu'à la partie supérieure 26.
Une représentation plus détaillée du manchon 24 est représentée au moyen de la vue de dessous 40, de la vue en élévation latérale 42 et de la vue en plan 44 de la figure 2. En référence à la figure 2, la partie inférieure 28 comprend des découpes 46 espacées uniformément sur sa périphérie de manière à loger la pluralité d'aimants permanents 30 (non représentés) qui doivent être fixés à cette partie. En outre la partie supérieure 26 du manchon 24 comporte des découpes 48 disposées sur sa périphérie de manière-à loger une pluralité de billes (non représentées). Dans la présente forme de réalisation, les découpes 48 permettent aux billes de faire saillie radialement à travers la paroi du manchon et de pénétrer dans l'ouverture 32 comme cela est représenté dans la vue arrachée en plan 44.
Dans la présente forme de réalisation, les découpes 48 se présentent sous la forme de trous radiaux répartis uniformément en au moins une rangée 50 autour de la périphérie de la partie supérieure 26 du manchon 24. La forme de réalisation représentée sur la figure 2 comprend deux rangées 50 et 52 de trous radiaux 48. L'utilisation de ces trous radiaux 48 dans la présente forme de réalisation apparaitra d'une manière plus évidente à la lecture de la description donnée par la suite.
En référence à la figure 4, on voit représentée une vue en perspective du manchon 24, dans lequel quatre aimants permanents 30 sont fixés de manière à être contigus à chacune de quatre découpes 46 formées dans la partie inférieure 28 du manchon. Dans la présente forme de réalisation, les aimants permanents 30 sont disposés sur la périphérie de la partie inférieure 28 de sorte que leurs pôles nord et sud sont alignés axialement avec l'axe du manchon, dans une configuration magnétique alternée autour de sa périphérie. Les aimants permanents 30 peuvent être fixés aux découpes 46 formées dans la partie inférieure 28, à l'aide d'un adhésif ou analogue. En se référant à nouveau à la figure 1C, la partie inférieure 28 du manchon 24 et ses aimants 30 sont disposés sur l'étendue en largeur de la rondelle de transmission de flux 22 de sorte que les aimants permanents 30 sont maintenus de façon fixe dans une position axiale par rapport au boîtier 10 au moyen de l'attraction magnétique de la rondelle de transmission de flux 22. Ci-après, comme représenté sur la figure 1D, on assemble au boîtier 10 et au manchon 24 une tige de bouton 60 comportant une partie supérieure 62 et une partie inférieure 64. Dans la présente forme de réalisation, on met en place la partie supérieure 62 de la tige à travers la première ouverture 16, la cavité 18 et l'ouverture 32 du manchon pour que la partie inférieure 64 soit située dans la cavité 18 du boîtier. La partie inférieure 64 comprend un élément 66 constitué par un matériau réalisant une attraction magnétique, comme par exemple un matériau ferreux, qui est retenu en place en étant juxtaposé à la partie inférieure 28 du manchon 24 par une force d'attraction magnétique des aimants permanents 30 de cet élément. En d'autres termes, l'élément 66 de la tige 60, les éléments 30 et la rondelle de transmission de flux 22 forment conjointement une liaison magnétique complète. Dans la présente forme de réalisation telle que représentée sur les figures 1D et 4, un faible interstice de l'ordre de 12,6.10-3 cm par exemple est maintenu entre les aimants 30 et l'élément 66 de manière à éviter un frottement, une friction et usure générale des aimants 30 lorsque l'élément 66 tourne par rapport à la partie inférieure 28 du manchon 24. Egalement dans la partie inférieure 64 de la tige 60 et au-dessous de l'élément 66 est disposée une couche 68 de la tige, constituée par un matériau non ferreux ou un matériau magnétiquement isolant et un petit aimant permanent 70 est disposé au-dessous de cette couche. Le petit aimant permanent 70 peut être aimanté parallèlement à son diamètre et inclut au moins un ensemble de pôles nord-sud qui sont transversaux par rapport à l'axe de la tige 60. Cependant on comprendra que l'aimant permanent 70 peut être aimanté selon d'autres orientations sans sortir du cadre de l'invention. La tige 60 est représentée de façon plus détaillée sur la vue en plan 74, la vue en élévation latérale 76 et la vue en plan 78 de la figure 3. En référence à la figure 3, à l'extrémité supérieure de la tige 60 est disposé un élément 80 qui s'étend au-dessus du manchon 24 lorsque la tige est insérée dans l'ouverture 32 du manchon (se référer à la figure 1D). L'élément 80 est conformé de manière à recevoir un bouton (non représenté) pour le fonctionnement du codeur. Cet élément peut être fendu, rainuré ou comporter un trou traversant pour une goupille fendue par exemple. De même la partie supérieure 62 de la tige 60 comprend une pluralité de rainures axiales 82 disposées sur sa périphérie. Les rainures 82 sont formées axialement, dans la partie supérieure 62 de la tige 60 de manière à être alignées avec les trous radiaux 48 du manchon 34 de manière à former entre eux un mécanisme d'arrêt. Comme cela est représenté sur la vue en perspective de la figure 5, des billes 84 sont disposées dans leurs trous radiaux respectifs 48 des rangées 50 et/ou 52 de la partie supérieure 26 du manchon 24.
De façon plus spécifique les billes 84 font saillie radialement à travers les trous 48 du manchon 24 et viennent en contact avec les rainures axiales lorsque qu'on fait tourner la tige 60 du bouton dans l'ouverture du manchon 24. Dans la présente forme de réalisation, les billes 84 sont retenues en place dans les trous radiaux 48 par des joints toriques 86 comme cela est représenté sur la vue en perspective de la figure 6. Les joints toriques 86 retiennent les billes 84 dans les trous radiaux 48 et appliquent également une force radiale dirigée vers l'intérieur aux billes 84 de telle sorte que ces dernières engrènent avec la tige et les rainures 82. Par conséquent, lorsqu'on fait tourner la tige dans l'ouverture 32 du manchon 24, certaines des billes 84 sont repoussées dans les fentes 82 de la tige en conduisant à une position d'arrêt. - Dans la présente forme de réalisation, la tige du bouton comprend neuf rainures ou fentes 82, qui sont parallèles à l'axe de rotation de la tige@et sont réparties uniformément sur la périphérie ou la circonférence de la tige 60. En outre le manchon 24 comporte, dans chaque rangée 50 ou 52, six trous radiaux qui sont répartis uniformément autour de sa circonférence. Lorsque la tige 60 du bouton est dans une position d'arrêt par rapport au manchon 24, seules trois des billes sont complètement engagées dans le fentes 82 de la tige 60. Si on fait tourner la tige en la décalant d'une position d'arrêt dans un sens ou dans l'autre, les trois autres billes se placent à l'état engagé et les trois billes précédentes ne sont plus complètement engagées. Cette combinaison produit 18 positions d'arrêt par rotation de l'arbre, c'est-à-dire deux ensembles de billes fois neuf fentes. Si un couple de rotation supérieur du bouton est requis, on peut ajouter un autre ensemble de six billes sur une autre rangée, à savoir par exemple 52, ce qui double le couple. En outre, si un nombre plus élevée d'éléments d'arrêt est requis, on peut décaler la seconde rangée de six billes de la première rangée de six billes ce qui fournit trente-six arrêt par rotation, c'est-à-dire quatre ensembles de billes fois neuf fentes. En se référant maintenant à la figure 3, dans la présente forme de réalisation, l'élément 66 de la partie inférieure 64 de la tige 60 est formé d'un matériau ferreux et est réalisé en forme de disque ayant un diamètre suffisamment grand pour permettre à l'élément en forme de disque 66 d'établir une liaison magnétique avec les aimants permanents 30 du manchon 24. L'élément en forme de disque ou la plaque 66 de la tige est maintenu en contact avec la partie inférieure 28 du manchon 24 sous l'effet de la force d'attraction magnétique entre cet élément et les aimants permanents 30 situés dans la cavité 18 du boîtier 10 comme cela est représenté sur la figure 1D et également sur la figure 4. Dans la présente forme de réalisation, les quatre aimants, permanents 30 sont du type aimant à produit d'énergie élevé, qui peut être constitué de matériau formé de samarium-cobalt par exemple. Par conséquent le disque de la plaque 66 est attiré par les aimants permanents 30 du manchon 24 par une force d'attraction magnétique relativement intense.
En se référence à la figure 1E, on peut également disposer un élément de butée 88 dans la cavité 18 du boîtier pour qu'il serve de butée pour le déplacement de l'élément 66 de la tige. Dans la présente forme de réalisation, l'élément 88 est formé d'un matériau ferreux, comme par exemple de l'acier laminé à froid 066, et peut avoir une forme d'anneau pour être inséré à l'intérieur de la périphérie intérieure de la cavité 18 pour retenir le champ magnétique de l'aimant permanent à l'intérieur de la cavité 18 et agir en tant que système de blindage vis-à-vis de champs magnétiques externes parasites.
Par conséquent en fonctionnement, lorsqu'une force externe est appliquée à l'extrémité supérieure de la tige 60 du bouton pour repousser l'arbre dans la cavité 18 du boîtier 10, la force d'attraction magnétique des aimants permanents 30 sur l'élément 66 de l'arbre s'oppose à la poussée d'enfoncement appliquée à la tige jusqu'à ce que la force extérieure surmonte la force d'attraction magnétique ou un seuil de la force d'attraction magnétique. Une fois que le seuil de la force est atteint, la tige 60 du bouton se déplace en glissant ou descend dans l'ouverture 32, ce qui augmente l'interstice 90 entre l'aimant permanent 30 et la plaque 68 de la tige de la manière représentée sur l'illustration de la figure 7. Lorsque l'interstice 90 augmente, la force d'attraction ou de traction magnétique des aimants permanents 30 est réduite. Par conséquent la force d'attraction diminue avec le déplacement, c'est-à- dire l'interstice 90, en permettant à la tige du bouton de venir dans une position totalement enfoncée, ce qui conduit à une sensation "d'action de déplacement @brusque". Lorsque la force externe appliquée à la tige du bouton est supprimée, la force d'attraction ou de traction magnétique appliquée par les aimants permanents 30 à la tige 66 ramène de façon brusque la tige dans sa position appliquée contre le manchon 24. C'est-à-dire que l'élément en forme de plaque 66 de la tige est totalement en contact avec la partie 28 du manchon comme cela est représenté sur l'illustration de la figure 4.
Bien que l'on ait représenté cet aspect de la présente invention dans le cas de l'exemple de l'utilisation d'une forme de réalisation de commutateur à poussoir comme décrit précédemment, on comprendra que moyennant un simple réarrangement des éléments du commutateur, les mêmes principes à la base de l'invention s'appliquent également à un commutateur à traction. En outre, bien qu'on utilise une force d'attraction magnétique dans l'exemple de la forme de réalisation décrite précédemment, on comprendra qu'une force magnétique répulsive pourrait être utilisée précisément au moyen d'un réarrangement d'éléments, sans s'écarter des principes de la présente invention.
En se référant à nouveau à la figure 1E, la tige 60 du bouton et son aimant permanent 70 peuvent être déplacés axialement et/ou en rotation dans la cavité 18 du boîtier. Une pluralité de capteurs de champ magnétique 94 sont disposés dans la cavité 18 du boîtier à proximité de l'aimant permanent 70 de la tige 60 et sont répartis angulairement autour de l'aimant permanent pour détecter l'intensité du champ magnétique de l'aimant permanent 70 sur la base de son orientation par rapport aux capteurs 94. Chaque capteur 94 est à même de produire un signal représentatif de la valeur de l'intensité du champ magnétique détectée par ce capteur. Dans la présente forme de réalisation, deux capteurs de champ magnétique sont disposés autour de l'aimant permanent 70, en étant séparés de quatre-vingt-dix degrés. Les capteurs de champ magnétique 94 peuvent inclure des dispositifs à effet Hall, dont les positions et les orientations respectives par rapport à l'aimant permanent 70 dans la cavité 18 peuvent être fixées, comme cela est représenté sur la figure 1E et également sur les figures 4 et 7, par leur disposition sur un panneau de circuits imprimés 96, qui peut être fixé au boîtier 10 au niveau de l'ouverture 16 de ce dernier, comme représenté sur la figure 1E. Bien que les capteurs 94 soient représentés comme étant verticaux ou parallèles à l'axe de la tige 60, on comprendra que d'autres orientations de ces capteurs, comme par exemple la disposition des capteurs à plat sur la plaquette à circuits imprimés 96, conduit à des mesures satisfaisantes des capteurs conformément aux principes de la présente invention. En outre, bien qu'on utilise seulement deux capteurs pour la présente forme de réalisation, on comprendra également que plus de deux capteurs peuvent être disposés autour de l'aimant permanent 70 pour l'obtention d'une position et d'une redondance supérieures, si on le désire, sans sortir du cadre de la présente invention.
La figure 8 représente sous la forme d'un schéma- bloc, un dispositif formant codeur multifonctionnel mettant en oeuvre les mêmes aspects de la forme de réalisation décrite en référence aux figures 1 à 7 ci-dessus. Par exemple, un bouton 97, qui peut être utilisé pour faire tourner la tige 60 autour de son axe 98, est fixé à la tige 60 du mécanisme du codeur. En outre, on peut enfoncer et libérer le bouton 97 pour amener la tige à exécuter un déplacement axial le long de l'axe 98 par rapport au boîtier 10 du codeur comme cela a été expliqué précédemment. L'intensité de champ magnétique de l'élément permanent 70 est détecté par chacun des capteurs 94, et les signaux résultants, définis par X et Y, sont délivrés par les capteurs 94 pour le traitement par un processeur 100. Dans la présente forme de réalisation, les signaux X et Y des capteurs sont analogiques et leur amplitude varie conformément à une forme sinusoïdale lorsque l'aimant permanent 70 tourne selon un déplacement angulaire de 360 . Les enveloppes de l'amplitude sinusoïdale des signaux XY sont déphasées de 90 l'une par rapport à l'autre sur l'ensemble de la rotation de 360 de l'aimant 70. En outre le processeur 100 peut inclure par exemple un processeur numérique programmé 102. Par conséquent les signaux analogiques X et Y sont numérisés par un numériseur 104 de manière à être traités dans le processeur numérique 102.
On comprendra que la présente invention n'est pas limitée à l'utilisation d'un processeur numérique et il apparaîtra à l'évidence au spécialiste de la technique concernée que l'on peut utiliser un processus analogique aussi bien pour exécuter les fonctions du codeur multifonctionnel décrit ci-après. De même on comprendra que l'on peut utiliser n'importe quel numériseur pour le processeur 100, y compris celui fabriqué par la société dite Linear Technology, portant le numéro de modèle LTC1598 par exemple. De même le processeur numérique programmé 102 peut être du type fabriqué par la société dite Texas Instruments et portant par exemple le numéro de modèle TMS 320C31. Le numériseur 104 de la présente forme de réalisation permet de numériser les signaux X et Y à des intervalles de temps prédéterminés, d'une manière commandée par le processeur numérique 102 moyennant l'utilisation des lignes de sélection de commande 106, d'une manière classique. Sinon le numériseur 104 peut être réglé de manière à échantillonner et numériser de façon indépendante les signaux analogiques X et Y et interrompre le processeur numérique 102, par l'intermédiaire d'une ligne d'interruption 108, lorsque les données numérisées des capteurs sont disponibles. Dans les deux cas, les signaux de données des capteurs numérisés sont envoyés au processeur numérique 102 par le numériseur 104 par l'intermédiaire des lignes 110 de transmission de données.
Le processeur peut être programmé de manière à traiter les signaux X et Y des capteurs de manière à obtenir une résolution indépendante pour le déplacement axial et le déplacement en rotation de la tige 60 du bouton par rapport au boîtier 10. Un organigramme approprié convenant pour être utilisé pour la programmation du processeur numérique 102 est représenté sur les figures 9A à 9C. Dans la présente forme de réalisation, les sous- programmes des figures 9A à 9C sont exécutés dans le processeur numérique 102 toutes les N millisecondes. En référence à figure 9A, l'exécution du programme commence au niveau du bloc d'instruction 120, qui amène le numériseur 104 à échantillonner et numériser les signaux analogiques X et Y et à mémoriser les données numérisées des capteurs dans les registres appropriés désignés du processeur numérique 102. Si les signaux analogiques X et Y produits par les capteurs 94 sont unipolaires par rapport à une référence de masse du système du codeur par exemple, alors dans le bloc 122, les signaux numérisés X et Y sont convertis en des signaux de données bipolaires par décalage de chacun d'eux avec un signal de référence approprié. Ensuite la valeur de l'intensité du champ magnétique de l'aimant permanent 70 dans son orientation actuelle par rapport aux capteurs 94 est calculée dans le bloc 124 par détermination de la racine carrée de la somme des carrés des signaux numérisés X et Y.
Dans les blocs de décision 126 et 128, le processeur 102 détermine un déplacement axial de la tige à partir d'une variation de la valeur de l'intensité du champ magnétique. Ceci est réalisé dans le présent sous-programme par comparaison du rapport entre l'amplitude actuelle PM et la dernière amplitude LM à un ensemble de limites élevées et basses. Si le rapport est supérieur aux limites élevées comme cela est déterminé par le bloc de décision 126, alors il est établi que. la tige du bouton a été enfoncée dans le sens descendant, et en tant que résultat de cette détermination, 'une valeur dans un registre désigné du processeur numérique 102 est incrémentée dans le bloc 130. D'autre part s'il est établi que le rapport est inférieur à la limite basse, dans le bloc de décision 128, alors il est établi que la tige 60 a été libérée et est revenue brusquement dans sa position d'origine. Dans cette condition déterminée, une valeur de libération dans un registre désigné du processeur numérique 102 est incrémentée dans le bloc 132. Si aucun des blocs de décision 126 ou 128 ne conduit à une décision affirmative, les blocs 130 et 132 sont contournés et aucune valeur de poussée ni aucune valeur de libération ne sont incrémentées. Ensuite, l'exécution programmée se poursuit dans le bloc 134. De même, après l'exécution du bloc 130 ou 132, l'exécution du programme se poursuit dans le bloc 134.
Dans le bloc 134, le quadrant actuel de l'angle de rotation 0 de la tige est déterminé moyennant l'utilisation des signes des signaux bipolaires X et Y des capteurs. Une explication de cette détermination va être fournie en référence à la représentation graphique de la figure 10. On notera que si les signes à la fois de X et de Y sont positifs, l'angle de rotation 0 se trouve dans le quadrant 0 et si ces deux signes sont négatifs, 0 est dans le quadrant II. En outre, si X est négatif et Y est positif, 0 est situé dans le quadrant I, et si c'est l'inverse qui est vrai, alors l'angle de rotation 0 est dans le quadrant III. Par conséquent en observant les signes des signaux bipolaires numérisés des capteurs, on peut déterminer le quadrant actuel de l'angle 0. En se référant à nouveau aux figures 9A à 9C, si le quadrant actuel PQ est identique au dernier quadrant LQ comme cela est déterminé par le bloc 136, alors l'angle n'est pas sorti de son quadrant pendant N millisecondes et l'exécution du programme se poursuit dans le bloc 138. Cependant s'il est établi dans la décision du bloc 136 que l'on a PQ # LQ; alors le quadrant de l'angle 0 a changé et le quadrant actuel est alors déterminé. Le bloc de décision 140 détermine si le quadrant actuel est situé ou non dans un quadrant AQ adjacent au dernier quadrant. Si ce n'est pas le cas, le programme ignore la modification et suppose qu'il n'y a aucun déplacement, et l'exécution se poursuit au niveau du bloc 138. Dans ces conditions, un bit de défaut peut être établi pour indiquer un défaut d'une pièce ou une vitesse excessive lors de la rotation de la tige.
S'il est établi que le quadrant actuel se situe dans un quadrant adjacent, alors une détermination est faite ensuite par le bloc de décision 142 pour savoir si l'angle de rotation a varié dans le sens des aiguilles d'une montre ou en sens inverse. Par exemple, si le dernier quadrant était 0 et si lé quadrant actuel est I, il est établi que l'angle de rotation a varié dans le sens inverse des aiguilles d'une montre et par conséquent l'exécution du programme se poursuit par le bloc de programme 144, dans lequel une valeur du quadrant dans un registre désigné du processeur numérique 102 est décrémentée. D'autre part, si le dernier quadrant est 0 et si le quadrant actuel est III, alors il est déterminé que la variation dans le quadrant de l'angle de rotation s'effectue dans le sens des aiguilles d'une montre, à la suite de quoi l'exécution du programme se poursuit dans le bloc 146, dans lequel la valeur du quadrant est incrémentée. Ensuite l'exécution du programme se poursuit au niveau du bloc 138.
Pour des questions de comptabilité, le bloc 138 règle LM sur une moyenne mobile des valeurs calculées précédemment et règle LQ égal à PQ. Ensuite dans le bloc 150, une détermination est faite pour savoir si une limite de temps de M millisecondes a été atteinte. Une telle limite de temps pourrait être par exemple égale à deux ou un plus grand nombre d'intervalles de temps de N millisecondes. Si le bloc de décision 150 établit que la limite de temps a été atteinte, alors dans le bloc d'instruction 152, l'angle de rotation 0 est calculé sous la forme de l'arctangente du rapport Y à X des signaux numérisés X et Y des capteurs. De même dans le bloc 152, un angle de rotation total<B>0,</B> est calculé par multiplication du numéro Q du quadrant actuel par 90 et addition de cette valeur à l'angle de rotation calculé 0. De même en 152, la variation de l'angle de rotation 00 est calculée par soustraction de 0T d'un angle de référence 0R qui conformément au présent sous-programme est l'angle de rotation total calculé pendant la dernière exécution du sous-programme ou la dernière exécution du bloc 152.
Ensuite, dans les blocs de décision 154 et 155, une détermination est faite pour savoir si 00 est supérieure ou non à une certaine variation positive prédéterminée de l'angle ou est inférieure à une certaine variation négative prédéterminée de l'angle pour déterminer si la relation actuelle a dépassé une position d'arrêt. Dans la présente forme de réalisation, étant donné qu'il est prévu dix-huit positions d'arrêt espacées uniformément de 20 degrés sur la périphérie de la tige du bouton, les variations positives et négatives prédéterminées d'angle sont égales respectivement à 11 et -11 , valeurs qui sont légèrement supérieures à la moitié de l'incrément d'angle de rotation d'arrêt de la présente forme de réalisation dans le sens des aiguilles d'une montre et dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. On comprendra que pour d'autres agencements, l'incrément angulaire d'arrêt et par conséquent les variations positives et négatives prédéterminées de l'angle peuvent être différentes.
Si l'on a 06 > 11 , alors un certain nombre de positions d'arrêt, aDetents, qui sont 'couvertes par la variation d'angle 06, est déterminé dans le bloc 156 en soustrayant 11 de 08 et en divisant la différence par 20 , puis en ajoutant un au résultat. De même dans le bloc 156, une vitesse du* bouton est calculée par multiplication du produit de la vitesse actuelle du bouton par 0,9 et addition, à ce résultat, d'un produit de ADetents par 0,1. Si l'on a AA < - 11 , un certain nombre de positions d'arrêt, ODetents, couvertes par la variation d'angle 08, est déterminé dans le bloc 157 par addition de 11 à AA et division de la différence par 20 , puis soustraction de un du résultat. De même dans le bloc 157, la vitesse du bouton est calculée par multiplication du produit de la vitesse actuelle du bouton par 0,9 et soustraction du résultat, d'un produit de ADetents multiplié par 0,1. S'il est établit que 09 est comprise entre 11 et -11 , alors aucune nouvelle position d'arrêt n'a été atteinte lors de la rotation, et seule une nouvelle vitesse du bouton est déterminée dans le bloc 158 en tant que vitesse actuelle du bouton multipliée par 0,9.
L'expression vitesse du bouton qui est calculée dans les blocs 156 et 157, est une valeur qui donne une approximation de la vitesse à laquelle on fait tourner le bouton, et qui est filtrée par un filtre passe-bas, par exemple c'est-à-dire 0,9 x vitesse du bouton (ADetents x 0,1). Dans la présente forme de réalisation on utilise ODetents en tant que mesure de la vitesse à laquelle on fait tourner le bouton. Par conséquent un nombre élevé d'arrêts indique une vitesse élevée de rotation et par conséquent un faible nombre d'arrêts indique une faible vitesse de rotation. En outre le filtrage de la vitesse peut avoir une constante de temps différente, c'est-à-dire des coefficients différents, permettant d'augmenter et de réduire des vitesses en fonction des préférences de l'utilisateur. Ce terme de vitesse du bouton peut être utilisé-par n'importe quel système qui utilise la valeur de comptage du bouton, c'est-à-dire la valeur de comptage de passages par les .arrêts, en tant que signal d'entrée pour accroître le gain de la valeur de comptage du bouton. Par exemple dans un système dans lequel un utilisateur utilise une rotation du bouton en tant que moyen de régler un certain paramètre dans une gamme étendue en obtenant rapidement une commande précise, la vitesse du bouton est réglée automatiquement pour accroître le "gain" de la valeur de comptage du bouton dans le bloc 156. Pour des vitesses élevées de rotation du bouton, le gain de la vitesse du bouton peut être réglé automatiquement par un facteur de trois par exemple, ce qui conduit à une variation de la valeur de comptage pour chaque arrêt de trois, au lieu d'un. Cependant, pour de faibles vitesses de rotation du bouton, le terme de vitesse du bouton est réglé dans le sens décroissant dans le bloc 157, ce qui conduit éventuellement à un gain égal précisément à un. Si on utilise un seul bouton pour différentes entrées d'utilisateurs, chaque mode d'entrée d'utilisateur peut comporter son propre filtre et ses propres coefficients de vitesse de bouton pour optimiser L'interface d'utilisateur pour chaque type d'entrée.
Après exécution de l'un ou l'autre des blocs, 156, <B>157</B> et 158, le programme passe au bloc 160, dans lequel un nouvel, angle de référence DA est calculé par addition de la valeur 9R actuelle au produit de ADetents multiplié par 20 . Ensuite, lors du bloc 162, pour compenser une dérive entre la position angulaire mécanique et .la position mesurée magr,étiquement qui lui correspond, une nouvelle valeur R est: déterminée par addition des produits (8R x ()18) et (6T _ 0,2). Dans de nombreux systèmes, en particulier dans des systèmes du type à sortie numérique, l'alignement entre les positions d'arrêt mécaniques et le système de détection est critique. Dans des, systèmes optiques, l'alignement du matériau optique réfléchissant /absorbant, de l'émetteur/du ca,p te1`"r. optique et du mécanisme . d'arrêt mécanique est crucial. Si on obtient pas un alignement. correct, la rotation de la tige peut être détectée d'une manière erronée et. la rotation effective peut ne pas être détectée. Un al ignement marginal peut 'conduire à un signal .. de sortie erratique lorsque le système est soumis à des vibrations.
Etant donné que dans la présente forme de @.-éa1_is@@t-ion du codeur on u-ilî@-e un vecteur analogique de résolution élevée de x et y pour détecter l'angle du bouton/de la tige, on obtient l'alignement entre la pos.it.ion* d'arrêt réelle et: la. position d'arrêt mesurée; en. logiciel, en appliquant un décalage à l'angle de référence. La plupart des codeurs présentent un défaut d'alignement pour 1.e point de degré zéro de la tige (le zéro, mécanique est: purement arbitraire) et le point à zéro degré correspondant mesuré magnétiquement. Dans la présente forme de réalisation, lors de l'initialisation du système, 1' an.gc de référence 9R est réel é sur l'angle actuel mesuré inagnétiquernent. Dans un système parfait, après un "alignement" initial, aucun ajustement supplémentaire ne serait nécessaire. Cependant, dans le cas d'erreurs dans le mécanisme d'arrêt mécanique, l'aimant, l'alignement du capteur magnétique, etc., les éléments d'arrêt peuvent ne pas être séparés exactement de 20 et l'angle magnétique peut être modifié. Pour réduire les effets de ces erreurs, dans la présente forme de réalisation on prévoit une lente dérive de la référence d'angle vers l'angle magnétique actuel au moyen de l'exécution du bloc 162 sur un certain nombre de cycles. Si le bouton/la tige se situent au niveau d'un élément d'arrêt pendant un intervalle de temps suffisamment long, l'erreur est réduite à zéro. Ensuite, lorsqu'on fait tourner le bouton pour l'amener à l'arrêt suivant, l'erreur angulaire est seulement l'erreur entre les arrêts - et non une erreur cumulée à partir d'arrêts précédents. De même dans le cas où l'angle de référence dérive en direction de l'angle magnétique actuel, le système est fortement résistant aux bruit. Le bruit dans le signal peut être égal à environ la moitié de l'angle entre les arrêts, pour qu'il apparaisse une valeur erronée de comptage des éléments de blocage. De façon analogue, lorsque le système s'use ou que le frottement de l'arbre augmente de manière qu'il ne s'arrête pas de façon précise au niveau d'un arrêt, le système s'auto-aligne en empêchant des valeurs erronées du nombre d'arrêts.
De même le bloc 162 cumule les valeurs ODetentS déterminées pour le cycle actuel d'exécution dans un compteur d'arrêts DCOUNT. Ensuite dans le bloc 164, le programme mémorise, dans des registres désignés du processeur 102, la vitesse calculée du bouton, la poussée, la libération et le nombre cumulé d'arrêts DCOUNT, et d'autres paramètres calculés pendant le cycle actuel d'exécution avant retour pour attendre le cycle suivant d'exécution. De même si le bloc de décision 150 établit que la limite de temps entre les calculs approximatifs et les calculs précis n'a pas été atteinte, les blocs d'instructions 152-164, qui exécutent les calculs précis, sont contournés et le sous-programme atteint le cycle d'exécution suivant. Par conséquent, dans la présente forme de réalisation, les calculs précis qui peuvent charger du point de vue des calculs le processeur 102, ne sont pas exécutés lors de chaque cycle d'exécution, mais plutôt uniquement pendant des cycles d'exécution sélectionnés de manière à atténuer la charge de traitement appliquée au processeur 102.
Lors de la résolution de la position du bouton, à la fois en rotation et axialement, il faut considérer deux éléments principaux. Tout d'abord le processus doit être exécuté d'une manière suffisamment fréquente pour ne pas manquer des entrées quelconques d'un utilisateur, et qu'il représente de façon précise la valeur de l'entrée d'utilisateur (il ne manque pas d'effectuer le comptage d'arrêts). En second lieu une réaction de l'utilisateur, comme par exemple un nombre sur un dispositif d'affichage ou une luminosité d'affichage doit être mis à jour d'une manière suffisamment rapide pour que l'utilisateur observe une réponse directe à son entrée. Dans le cas du second point, la mise à jour de la réaction de l'utilisateur, la vitesse préférée de mise à jour est nettement plus lente que ce qui est préféré dans le premier point considéré.
Les exemples d'organigrammes de logiciels représentés sur les figures 9A et 9C contiennent deux processus qui traitent (1) du maintien du suivi de toutes les variations du bouton, et (2) de la mise à jour de la réaction de l'utilisateur. Le premier processus est illustré dans les blocs commençant par "S" et se poursuit par le bloc 150. Dans ce processus, une position angulaire brute de la tige de bouton est déterminée par résolution de la position angulaire selon des quadrants moyennant l'utilisation des signes des signaux x et y délivrés par les capteurs magnétiques. De même la position axiale du bouton est déterminée par la racine carrée de la somme des carrés des signaux x et y. Sinon la position de la tige peut être déterminée par la somme des carrés pour réduire des exigences de calcul. Dans ce processus, en utilisant des mathématiques portant sur des nombres entiers, le temps de calcul est réduit. L'intervalle, pendant lequel le processus peut être exécuté, est fonction de la vitesse maximale de rotation du bouton. Une vitesse minimale du cycle d'exécution peut être calculée en utilisant la relation suivante intervalle = 15 / tr/mn. Par exemple pour un suivi précis d'une rotation de la tige à 3000 tr/mn, l'intervalle est de N = 5 millisecondes. _ Le second processus est illustré dans l'organigramme de la figure 9C, du bloc 152 au bloc 162. Dans ce second processus, l'angle de la tige ou du bouton est obtenu selon une résolution fine à moins de cinq degrés ou mieux en fonction d'erreurs du système et de l'étalonnage du système. Le terme vitesse du bouton est également calculé. Le signal de sortie fourni par ce processus est utilisé en tant que signal d'entrée pour d'autres processus, comme par exemple des sous-programmes d'affichage, lors desquels l'utilisateur peut régler un paramètre spécifique comme par exemple un niveau de luminosité de l'affichage. Ce processus requiert de façon typique une plus grande quantité de calculs que le premier processus étant donné qu'il implique le calcul d'une valeur arctanaente et du terme de vitesse du bouton avec un filtrage. Cependant, étant donné qu'un intervalle de mise à jour par l'utilisateur M = 50 ms ou plus est acceptable, ce processus est exécuté de façcn.typiqiie une fois pour chaque groupe de dix exécutions du processus.
C'est pourquoi on voit que le processeur permet de fournir de façon indépendante la résolution du déplacement axial et du déplacement en rotation dé la tige du .bouton sur la base de l'exécution du programme décrit précédemment. Un exemple de cette indépendance de quantités calculées est représentée graphiquement sur l'illustration de la figure 10. En se référant au graphique de la figure 10, on suppose que le codeur est initialement dans l'état R non enfoncé, à un angle de rotation 01, puis est enfoncé. Par conséquent la valeur de l'intensité du champ magnétique passe de Ml à M2 et le rapport, c'est-à-dire M2/M1, devient supérieur au seuil de limite supérieur (se référer au bloc 126). Par conséquent le processeur 102 détecte le déplacement axial et enregistre le nouvel état D du codeur. On suppose alors par exemple qu'on fait tourner le codeur de l'angle 01 à l'angle 02 tout en l'enfonçant. Dans ce nouvel état (D,02), la valeur du déplacement de la tige enfoncée ne peut pas être exactement la même que précédemment, c'est-à-dire que l'on a M4 #' M2. Cependant le rapport de la présente valeur à la dernière valeur M1 fournit le même .état, c'est-à-dire l'état enfoncé. Par conséquent il n'existe aucune modification de l'état de déplacement axial. Cependant une modification dans le déplacement en rotation de 01 à 02 est enregistrée. On suppose alors, que bien que dans l'état correspondant à 02, la tige est libérée et revient à la valeur M3. Même si la valeur M3 peut être légèrement différente de M1, le processeur détecte encore que le rapport M3/M4 est inférieur au seuil inférieur et détermine l'état axial comme étant l'état de libération R. De cette manière, le processeur 102 peut déterminer le déplacement axial de l'arbre du codeur indépendamment du mouvement de rotation et vice versa.
Sur la figure 11 on a représenté une vue en coupe transversale d'une autre forme de réalisation de la présente invention. En référence à la figure 11. L'élément 165 formé d'un matériau ferreux est disposé dans la cavité 18 du boîtier contre la paroi supérieure de celle-ci. L'élément 165 peut être par exemple une plaque de support en matériau ferreux et est insérée dans la cavité 18 par l'intermédiaire de l'ouverture 16 du boîtier 10 et est monté à force contre la paroi supérieure du boîtier. Un élément en forme de tige 166 formé d'un matériau non ferreux est disposé de manière à pouvoir coulisser dans l'ouverture 20 du boîtier 10, avec introduction d'une partie inférieure de cette tige dans la cavité 18. Dans l'ouverture 20 du boîtier, entre la tige 166 et le boîtier 10 est disposé un palier à coussinet-douille<B>167</B> qui pénètre dans la cavité 18 et sépare la tige non ferreuse 166 de la plaque en matériau ferreux 165. A la partie inférieure de la tige 166 est fixé un aimant permanent 168 qui, pour la présente forme de réalisation, peut être un aimant annulaire comportant une ou plusieurs paires de pôles par exemple et qui est disposé autour de la périphérie de la partie inférieure de la tige 166. La tige 166 est maintenue axialement en position à la partie inférieure du palier 167 sous l'effet de la force d'attraction magnétique entre l'aimant permanent 168 et la plaque de support 165 dans la cavité 18 du boîtier-. Dans la présente forme de réalisation, l'aimant permanent 168 est un type d'aimant à produit d'énergie élevé, qui peut être constitué par exemple par un matériau formé de samarium cobalt_ Par conséquent l'aimant permanent 1G8 de la tige 166 est attiré vers la plaque de support 165 avec une force d'attraction magnétique relativement intense.
Par conséquent en fonctionnement, lorsqu'une force externe est appliquée à l'extrémité supérieure de la tige 166 du bouton pour enfoncer la tige dans la cavité 18 du boîtier 10, la force d'attraction magnétique entre l'aimant permanent 168 agissant sur l'élément 166 formant tige et la plaque de support 165 s'oppose à la poussée d'enfoncement appliquée à la tige .jusqu'à ce que la force externe surmonte la force d'attraction magnétique ou le seuil de la force d'attraction magnétique. Une fois que le seuil de force est atteint, la tige 166 du bouton descend en glissant dans le palier à coussinet -douille 167 et est déplacée axialement à partir de sa position retenue niagnétiquement, en créant un interstice entre l'aimant permanent 168 et la plaque de support 165 dans la cavité 18. Lorsque l'interstice augmente, la force d'attraction ou de traction magnétique de l'aimant permanent 168 est réduite. Par conséquent la force d'attraction magnétique diminue avec le déplacement, c'est-à-dire l'interstice, en permettant à la tige 166 du bouton de se -dépla:^..er pour venir dans une position totalement enfoncée conduisant à une sensation "d'action brusque". Lorsque la force externe appliquée ,à la tige du bouton est suppr:@mée, la force d'attraction ou de traction magnétique produite par l'aimant permanent 168 avec la plaque 165@ramène axialement de façon brusque la tige dans sa position juxtaposée contre le palier à coussinet-douille 167.
Bien que cet aspect de la présente_ inve.ntion soit représenté par-exemple dans le cas de l'utilisation d'une forme de réalisation d'un .cc.#r4::nutateur à pcussc.r tel que décrit précédemment, on caiflprendrâ que par simple réarrangement des éléments du commutateur, les mêmes principes à la base de l'invention s'appliquent éç@@-@lemer@t à un commutateur à traction. En outre, bien q-ulune force magnétique d'attraction soit utilisée dans l'exemple de forme de réalisation décrit précédemment, on comprendra que l'on pourrait aussi bien utiliser une force magnét'que répulsive moyennant un réarrangement des éléments, sans sortir des principes de la présente invention.
Conformément à *un ali.tre aspect de nette variacte de réalisation, la tige 160 du bouton et son aimant perrianent 168 sont déplaçables axialement et/ou en rotation dans la cavité 18 du boîtier. La pluralité de capteurs de champ magnétique 94 sont disposés de façon similaire dans la cavité 18 du boîtier, à proximité de l'aimant permanent-168 de la tige 166 et sont disposés angulairement autour de l'aimant pour déterminer l'intensité du champ magnétique de l'aimant permanent 168 sur la base de l'orientation de cet aimant par rapport aux capteurs 94. Chaque capteur 94 est à même de produire un signal représentatif de la valeur de l'intensité du champ magnétique qu'il détecte. Dans la présente forme de réalisation, deux capteurs de champ magnétique sont disposés autour de l'aimant permanent 168, en étant séparés de quatre-vingt-dix degrés. Les capteurs de champ magnétique 94 de cette forme de réalisation peuvent inclure des dispositifs à effet Hall, dont les positions et les orientations respectives peuvent être fixées par rapport à l'aimant permanent 168 dans la cavité 18 comme cela est représenté sur la figure 11, leur disposition sur le panneau de circuits imprimés 96 étant fixée de façon similaire au boîtier 10 au niveau de l'ouverture 16. Le panneau de circuits imprimés 96 peut également agir en tant que butée inférieure pour la tige 166 lorsque cette dernière se déplace depuis sa position retenue magnétiquement, sous l'effet d'une force externe. Bien que les capteurs 94 soient représentés comme étant verticaux ou parallèles à l'axe de la tige 166, on comprendra que d'autres orientations des capteurs comme par exemple une disposition des capteurs à plat sur le panneau de circuits imprimés 96 conduit à des mesures satisfaisantes des capteurs, conformément aux principes de la présente invention. En outre, bien que dans la présente forme de réalisation on utilise également deux capteurs, on comprendra également que plus de deux capteurs peuvent être disposés autour de l'aimant permanent 168 pour l'obtention d'une précision ou d'une redondance supérieure, si on le désire, sans sortir du cadre de la présente invention. C'est pourquoi cette variante de réalisation peut être également utilisée en tant que commutateur approprié pour le dispositif formant codeur multifonctionnel décrit en référence à la figure 8.
Selon un autre aspect de la présente invention, le codeur multifonctionnel tel que décrit précédemment peut fonctionner en tant que dispositif de commande pour un dispositif d'affichage. Dans une forme de réalisation correspondant à cet aspect, comme représenté sur la figure 8, le processeur numérique 102 peut commander un dispositif d'affichage 101. Dans cette forme de réalisation le processeur numérique 102 peut répondre aux actionnements d'enfoncement, de rotation et de libération du codeur pour délivrer des signaux de commande aux sous-programmes pour le dispositif d'affichage 101. A cet égard, on se référera aux sous-programmes des figures 9A et 9B. Par exemple lorsqu'on enfonce le codeur comme cela est déterminé par le bloc de décision 126, une valeur de poussée est incrémentée dans le bloc 130. Pour le dispositif de commande du dispositif d'affichage, l'incrémentation de la valeur de poussée peut être un drapeau ou un signal pour la commande des sous-programmes d'affichage pour l'affichage d'un certain menu comme cela est représenté en 170 sur le dispositif d'affichage 101. Alors qu'il se trouve dans cet état le codeur étant dans l'état enfoncé, si on fait tourner la tige du codeur au moyen d'une modification incrémentale prédéterminée de l'angle telle que déterminée par exemple par le bloc 154, alors une valeur de compte d'éléments d'arrêt est modifiée, ce qui peut être un drapeau ou un signal de commande pour que les sous- programmes d'affichage explorent le menu jusqu'à ce que le dispositif d'affichage fournisse un élément de menu désiré. Ensuite, pour sélectionner l'élément de menu, on relâche simplement la tige du codeur. La libération de la tige est détectée par le bloc de décision 128 qui incrémente la valeur de libération dans le bloc 132, qui peut être un drapeau ou un signal de commande envoyé aux sous-programmes d'affichage pour sélectionner cet élément de menu. De même en tant que dispositif de commande du dispositif d'affichage, on peut utiliser le codeur multifonctionnel pour introduire une valeur numérique au moyen du dispositif d'affichage 101.. Par exemple on suppose que la valeur numérique telle que représentée sur la figure 8A est affiché sur le dispositif d'affichage 101 en réponse aux fonctions d'enfoncement, de rotation et de libération du codeur multifonctionnel. Une fois que la valeur numérique est présente et sélectionnée, alors la valeur peut être modifiée à nouveau sur la base d'actionnements supplémentaires d'enfoncement, de rotation et de libération du codeur. Par exemple un enfoncement de la tige 60 peut entraîner la sélection de l'un des chiffres contenus dans la valeur numérique telle que représentée par le chiffre encadré sur la figure 8A. Une fois sélectionné, le chiffre encadré peu être incrémenté ou décrémenté sur la base d'une rotation de la tige du codeur telle qu'elle est déterminée par exemple par les blocs de décision 155 et 156. Si la variation de l'angle de rotation A8 s'effectue dans le sens des aiguilles d'une montre, le nombre d'arrêts déterminés dans le bloc 156 pourrait être utilisé en tant que drapeau et signal de commande pour les sous-programmes d'affichage de manière à accroître de façon correspondante la valeur. Par conséquent la valeur peut continuer augmenter lorsque l'angle de la rotation de la tige se déplace dans le sens des aiguilles d'une montre en passant par un ou plusieurs arrêts par exemple. De façon analogue, on peut réduire le chiffre sélectionné en faisant tourner la tige dans le sens inverse des aiguilles d'une montre de manière à le faire passer par un ou plusieurs arrêts comme cela est déterminé par le bloc d'instruction 157 .qui pourrait être utilisé en tant que drapeau ou signal de commande pour que les sous- programmes d'affichage réduisent de façon correspondante le chiffre. Une fois que 1a valeur désirée du chiffre est atteinte, on peut libérer la tige et l'enfoncer à nouveau pour permettre d'encadrer le nouveau chiffre et d'en modifier la valeur. Pour une modification approximative ou une modification précise, les modifications des quadrants tels que déterminées par les blocs 142, 144 et 146 peuvent être utilisés de façon similaire pour augmenter ou réduire une valeur numérique. De cette manière on peut utiliser le décodeur multifonctionnel pour introduire des valeurs numériques et naviguer dans les menus d'une variété différente. Dans une forme de réalisation du codeur multifonctionnel utilisé en tant que dispositif de commande du dispositif d'affichage, au moins un codeur multifonctionnel est disposé sur une monture 180 du dispositif d'affichage 101 comme cela est représenté sur les vues en perspective des figures 5 "et 6. Dans cette forme de réalisation, le boîtier du ou des codeurs multifonctionnels _ est solidaire de la monture 180 du dispositif d'affichage. Dans une autre forme de réalisation de l'aspect du dispositif de commande d'affichage, la monture d'affichage 180 peut inclure deux codeurs multifonctionnels, un codeur étant disposé de chaque côté, ce qui est représenté sur la vue en plan 190 et les vues en élévation latérales 192 et 194 de la figure 12. Chaque codeur multifonctionnel de cette autre forme de réalisation peut être identique ou équivalent à celui décrit précédemment. En d'autre termes le numériseur 104 et le processeur numérique 102 peuvent recevoir les signaux des capteurs d'un ou de la pluralité de codeurs multifonctionnels supplémentaires, et le sous-programme pour chacun d'eux est le même ou équivalent à celui décrit en référence aux organigrammes des figures 9A à 9C. Cependant on comprendra que les productions de signaux de commande par un codeur multifonctionnel peuvent amener les sous-programmes d'affichage à exécuter un ensemble de fonctions, et les signaux de commande résultant des actionnements d'un autre codeur multifonctionnel peuvent conduire à des signaux de commande qui amènent les sous- programmes d'affichage à exécuter un autre ensemble de fonctions. Cependant les principes de la présente invention restent essentiellement les mêmes et le maintien du suivi de ces différentes fonctions d'affichage est simplement une tentative de comptabilité logicielle.
Bien que les différents aspects de la présente invention aient été décrits en référence aux formes de réalisation décrites précédemment, on comprendra que la présente invention n'est pas limitée à une quelconque forme de réalisation spécifique. -

Claims (63)

<U>REVENDICATIONS</U>
1. Commutateur à action magnétique brusque, caractérisé en ce qu'il comporte: un boîtier (10) possédant des côtés supérieur et inférieur (12, 14) et une cavité (18), ledit boîtier comprenant une ouverture (20) formée dans le côté supérieur et qui s'étend jusqu'à ladite cavité, au moins un aimant permanent (30) monté fixe par rapport audit boîtier dans ladite cavité du boîtier, et une tige (60) de bouton comportant une partie supérieure (62) qui est disposée de manière à pouvoir coulisser dans ladite ouverture du boîtier, et une partie inférieure (64) disposée dans la cavité du boîtier et comprenant un élément (68) formé d'un matériau réalisant une attraction magnétique, ladite tige (6à) du bouton étant retenue axialement dans une première position par une force magnétique entre ledit élément (68) de la tige et ledit au moins un aimant permanent (30), et ladite tige du bouton étant déplaçable à partir de ladite première position tant que ladite force magnétique est vaincue par une force externe appliquée à ladite tige du bouton, ladite tige (60) du bouton revenant au moyen d'une action de rappel brusque dans ladite première position sous l'effet de ladite force magnétique, lorsque ladite force externe est supprimée.
2. Commutateur selon la revendication 1, caracté risé en ce qu'il comprend un manchon (24) disposé dans l'ouverture (20) du boîtier (10) et incluant une ouverture évidée (32) située dans une position centrale et traversant axialement le manchon, que la tige (60) du bouton est disposée de manière à pouvoir coulisser et tourner dans ladite ouverture (32) du manchon, et que la tige (60) du bouton et le manchon (24) incluent un mécanisme d'arrêt (82, 84) disposé entre eux et permettant une rotation de la tige du bouton depuis une position d'arrêt vers une autre dans l'ouverture du manchon.
3. Commutateur selon la revendication 2, caracté risé en ce que le mécanisme (82, 84) d'arrêt inclut une pluralité de billes (84) qui sont disposées autour de la périphérie du manchon (24) et font saillie radialement à travers la paroi du manchon pour être alignées axialement avec une pluralité de rainures axiales (82) formées dans la surface périphérique de la tige (60) du bouton, lesdites billes (84) venant dans une position d'arrêt lorsqu'au moins l'une desdites billes vient en contact avec au moins l'une desdites rainures axiales lorsque ladite tige du bouton tourne dans l'ouverture du manchon.
4. Commutateur selon la revendication 3, caracté risé en ce que le manchon (24) inclut au moins une rangée de billes (84) espacées uniformément sur sa périphérie.
5. Commutateur selon la revendication 3, caracté risé en ce que la tige (60) du bouton comporte un plus grand nombre de rainures (82) qu'il y a de billes dans chaque rangée disposées autour du manchon.
6. Commutateur selon la revendication 1, caracté risé en ce qu'il comporte un manchon (24) comprenant une partie supérieure (26) disposée dans l'ouverture (16) du boîtier (10) et une partie inférieure (28) qui est disposée dans la cavité (18) du boîtier et à laquelle est fixé au moins un aimant permanent (30), que ledit manchon (24) comprend une ouverture évidée (32) qui est positionnée d'une manière centrale et s'étend à travers le manchon, et que la tige (60) du bouton est disposée de manière à pouvoir coulisser dans ladite ouverture (32) du manchon, son élément étant juxtaposé à la partie inférieure dudit manchon.
7. Commutateur selon la revendication 6, caracté risé en ce qu'il est prévu une pluralité d'aimants permanents (30), que la partie inférieure (28) du manchon comprend une pluralité de découpes (48) réparties uniformément sur sa périphérie pour loger ladite pluralité d'aimants permanents (30), et que l'élément (68) de la tige est agencé en forme de disque possédant une surface plane juxtaposée à la partie inférieure (28) du manchon (24), et une circonférence telle qu'il s'étend au moins jusqu'aux aimants permanents de la partie inférieure du manchon de sorte que ladite surface plate est magnétiquement en contact avec la pluralité d'aimants permanents.
8. Commutateur selon la revendication 7, caracté risé en ce qu'il comporte un second élément (22) formé d'un matériau réalisant une attraction magnétique et disposé annulairement entre les aimants permanents (30) de la partie inférieure du manchon et la cavité (18) du boîtier (10) et fixé à la cavité du boîtier, et que les aimants permanents (30) sont fixés à la partie inférieure du manchon et sont retenus en position axiale par rapport au boîtier, sous l'effet de l'attraction magnétique dudit second élément.
9. Commutateur selon la revendication 8, caracté risé en ce qu:e ledit second élément (22) comprend une rondelle de transmission de flux réalisé en un matériau ferreux.
10. Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que les aimants permanents (30) sont disposés de telle sorte que leurs pôles nord et sud sont alignés axialement avec le manchon (24) selon une disposition alternée sur la périphérie du manchon.
11. Commutateur selon la revendication 1, caracté risé en ce qu'il comporte un élément de butée (88) disposé dans la cavité du boîtier de manière à limiter le déplacement de la tige (60) du bouton à partir de la première position.
12. Commutateur selon la revendication 1, caracté risé en ce que l'élément de butée (88) comprend un anneau de transmission de flux fixé sur la périphérie intérieure de la cavité du boîtier.
13. Commutateur selon la revendication 1, caracté risé en ce que le boîtier (10) comprend, au niveau de son côté inférieur (14), une autre ouverture (16) qui débouche dans la cavité (18) de manière à permettre l'assemblage des éléments du commutateur au boîtier.
14. Procédé d'assemblage d'un commutateur, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes consistant à: créer une première ouverture (16) dans un côté inférieur d'un boîtier et une cavité située dans le boîtier et dans laquelle débouche ladite première ouverture, créer dans une partie supérieure du boîtier une seconde ouverture (20) qui s'étend jusqu'à la cavité, ladite seconde ouverture ayant une largeur inférieure à celle de ladite première ouverture, fixer une rondelle de transmission de flux (22) autour d'une périphérie intérieure de ladite cavité à travers ladite première ouverture, disposer une partie supérieure d'un manchon (24) à travers ladite -première ouverture, à travers ladite cavité et à travers ladite seconde ouverture du boîtier pour former une partie inférieure du manchon à l'intérieur de la rondelle de transmission de flux, disposer une pluralité d'aimants permanents (30) dans des découpes (48) situées sur la périphérie de la partie inférieure du manchon dans un espace annulaire présent entre la partie inférieure et la rondelle de transmission de flux, et disposer la partie supérieure d'une tige (60) de bouton à l'intérieur de ladite première ouverture, de ladite cavité et d'une ouverture située dans le manchon pour juxtaposer un élément en forme de disque (66) d'une partie inférieure de la tige de bouton réalisé en un matériau magnétique, à la partie inférieure du manchon et établir une liaison magnétique avec la pluralité d'aimants permanents (30) du manchon.
15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que l'étape de fixation de la rondelle de transmission de flux (22) inclut l'étape consistant à monter à force la rondelle de transmission de flux sur la périphérie intérieure de la cavité du boîtier de manière qu'elle soit alignée axialement avec la seconde ouverture (16) du boîtier.
16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape consistant à former dans la périphérie de la partie inférieure du manchon des découpes (48) de forme propre à s'adapter étroitement à la forme des aimants permanents.
17. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce qu'il inclut l'étape consistant à disposer un élément de butée (88) dans la cavité pour limiter@le déplacement de la tige (60) du bouton à partir de sa position juxtaposée avec le manchon.
18. Commutateur à action magnétique brusque, caractérisé en "ce qu'il comporte: un boîtier (10) possédant des côtés supérieurs et inférieurs (12, 14) et une cavité (18), une plaque (165) formée d'un matériau réalisant une attraction magnétique et montée de façon fixe sur une périphérie intérieure de ladite cavité (18) du boîtier, une tige (166) de bouton comprenant une partie supérieure qui est disposée de manière à pouvoir coulisser dans ladite ouverture du boîtier et une partie inférieure disposée dans ladite cavité du boîtier et comprenant un aimant permanent (168), ladite tige (166) du bouton étant retenue axialement dans une première position par rapport audit boîtier par une force magnétique entre l'aimant permanent (30) et ladite plaque (165), ladite tige (166) de bouton pouvant être déplacée à coulissement à partir de ladite première position dans la mesure où ladite force magnétique est vaincue par une force externe appliquée à ladite tige de bouton, ladite tige de bouton étant ramenée sous l'effet d'un rappel élastique brusque dans ladite première position par ladite force magnétique, lorsque ladite force externe est supprimée.
19. Commutateur selon la revendication 18, caracté risé en ce que la tige (166) du bouton est formée d'un matériau non ferreux.
20. Commutateur selon la revendication 18, caracté risé en ce que la plaque (165) comprend une plaque de support en matériau ferreux, qui est disposée autour de la périphérie intérieure de la cavité du boîtier.
21. Commutateur selon la revendication 18, caracté risé en ce que l'aimant permanent (168) inclut un aimant annulaire disposé autour de la partie inférieure de la tige de bouton.
22. Commutateur selon la revendication 18, caracté risé en ce qu'il comporte un palier à coussinet -douille (167) disposé entre la tige de bouton et le boîtier, dans l'ouverture du boîtier, ledit palier à coussinet -douille (167) s'étendant à l'intérieur de la cavité du boîtier autour de la périphérie de la tige (166) de bouton, et que la plaque (165) comprend une plaque de support en matériau ferreux, qui est disposée entre le palier à coussinet- douille et le boîtier, dans la cavité du boîtier, et que l'aimant permanent (168) comprend un aimant annulaire disposé autour de la partie inférieure de la tige de bouton, au-dessous du palier à coussinet -douille et dans une position juxtaposée à la plaque de support.
23. Dispositif formant codeur, caractérisé en ce qu'il comporte un boîtier (10) comportant une cavité (18) et une ouverture (20) s'étendant à partir de la cavité jusqu'à la partie supérieure du boîtier, une tige (60) de bouton comprenant une partie supérieure (62) disposée dans l'ouverture (20) du boîtier et une partie inférieure (64) disposée dans la cavité et comprenant un aimant permanent (30) aimanté avec au moins un ensemble de pôles magnétiques nord-sud, ladite tige de bouton et son aimant permanent étant montés de manière à être déplaçables en rotation dans la cavité du boîtier, une pluralité de capteurs de champ magnétique (94) disposés dans la cavité du boîtier à proximité dudit aimant permanent et répartis angulairement autour de l'aimant de manière à détecter l'intensité du champ magnétique dudit aimant permanent sur la base de l'orientation de l'aimant permanent par rapport auxdits capteurs, chaque capteur (94) servant à produire un signal représentatif de la valeur de l'intensité de champ magnétique qu'il détecte, et un processeur (100) pour traiter lesdits signaux des capteurs (94) de manière à obtenir une résolution du mouvement de rotation de la tige de bouton.
24. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 23, caractérisé en ce que lesdits pôles magnétiques dudit aimant permanent (30) sont orientés transversalement par rapport à l'axe de la tige.
25. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 23, caractérisé en ce que ladite pluralité de capteurs de champ magnétique (94) inclut deux capteurs disposés autour de l'aimant permanent en étant décalés de 90 degrés.
26. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 25, caractérisé en ce que les capteurs de champ magnétique (94) incluent des dispositifs à effet Hall.
27. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 23, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour déterminer un angle de rotation de la tige à partir des signaux des capteurs.
28. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 27, caractérisé en ce que le processeur (100) inclut des moyens pour déterminer un mouvement de rotation à partir d'une variation de l'angle de rotation de la tige, déterminée par le processeur.
29. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 28, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour provoquer une variation de la valeur de comptage sur la base du sens du mouvement de rotation déterminé par le processeur.
30. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 27, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour provoquer une variation de la valeur de comptage sur la base d'une fonction de la variation déterminée de l'angle de rotation de la tige et d'une variation incrémentale prédéterminée de l'angle de rotation.
31. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 30., caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour régler une vitesse à laquelle la valeur de comptage varie d'une manière correspondant au mouvement de rotation de la tige de bouton.
32. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 30, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour déterminer une vitesse du bouton sur la base d'une fonction des variations de la valeur de comptage et d'une constante prédéterminée.
33. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 27, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour faire converger l'angle de rotation déterminé à partir des signaux des capteurs sur un angle de rotation mécanique correspondant, ce qui permet de réduire toute erreur entre les signaux des capteurs, créée par un désalignement mécanique dans le temps.
34. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 28, caractérisé en ce que le processeur (100) inclut des moyens pour générer un signal de commande sur la base du sens du mouvement de rotation déterminé par le processeur.
35. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 28, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour générer un signal de commande basé sur une fonction de la variation déterminée de l'angle de rotation de la tige et d'une variation incrémentale prédéterminée de l'angle de rotation.
36. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 23, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour effectuer une sélection entre le traitement approximatif et le traitement précis de signaux des capteurs pour obtenir la résolution du mouvement de rotation de la tige de bouton.
37. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 23, caractérisé en ce que les signaux des capteurs sont des signaux analogiques, que le processeur (100) inclut un numériseur (104) apte à numériser les signaux analogiques des capteurs en signaux numériques et que le processeur est un processeur numérique (102) servant à traiter lesdits-signaux numérisés des capteurs.
38. Dispositif formant codeur selon la revendica tion 37, caractérisé en ce que le numériseur (104) est commandé par le processeur pour numériser les signaux des capteurs, à des intervalles de temps prédéterminés.
39. Dispositif formant codeur multifonctionnel, caractérisé en ce qu'il comprend: un boîtier (10) comportant une cavité (18) et une ouverture (20) s'étendant à partir de ladite cavité en direction de la partie supérieure du boîtier, une tige (60) de bouton comprenant une partie supérieure (62) disposée dans l'ouverture du boîtier et une partie inférieure (64) disposée dans la cavité et comprenant un aimant permanent (30) qui est aimanté avec au moins un ensemble de pôles magnétiques nord-sud, ladite tige de bouton et son aimant permanent étant déplaçables axialement et en rotation dans la cavité du boîtier, une pluralité de capteurs de champ magnétique (94) disposés dans la cavité du boîtier à proximité dudit aimant permanent et répartis angulairement autour de l'aimant pour détecter l'intensité du champ magnétique dudit aimant permanent sur la base de la rotation de l'aimant permanent par rapport auxdits capteurs, chaque capteur servant à produire un signal représentatif de la valeur de l'intensité de champ magnétique émis par ce capteur, et un processeur (100) pour traiter lesdits signaux des capteurs de manière à obtenir de façon indépendante une résolution du déplacement axial et du mouvement de rotation de la tige de bouton.
40. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 39, caractérisé en ce que ladite pluralité de capteurs de champ magnétique (94) inclut deux capteurs disposés autour de l'aimant permanent en étant décalés de quatre-vingt-dix degrés.
41. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 40, caractérisé en ce que les capteurs de champ magnétique (94) incluent des dispositifs à effet Hall.
42. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 39, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour déterminer un angle de rotation de la tige à partir des signaux des capteurs, et des moyens pour déterminer une valeur de l'intensité du champ magnétique à partir des signaux des capteurs.
43. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 42, caractérisé en ce que le processeur (100) inclut des moyens pour déterminer un déplacement axial de la tige à partir d'une variation de la valeur d'une somme vectorielle desdites valeurs des intensités de champs magnétique, et des moyens pour déterminer un mouvement de rotation de la tige à partir d'une variation dans une fonction du rapport des valeurs de l'intensité de champ magnétique, ledit déplacement axial de la tige étant déterminé par le processeur indépendamment de la détermination dudit mouvement de rotation de la tige et vice versa.
44. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 43, caractérisé en ce que le processeur (100) inclut des moyens pour produire une variation de la valeur de comptage, basée sur le sens du déplacement axial déterminé par le processeur.
45. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 43, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour provoquer une variation de la valeur de comptage sur la base du sens du mouvement de rotation déterminé par le processeur.
46. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 43, caractérisé en ce que le processeur (100) inclut des moyens pour provoquer une variation de la valeur de comptage sur la base d'une fonction de la variation déterminée de l'angle de rotation de la tige et d'une variation incrémentale prédéterminée de l'angle de rotation.
47. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 46, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour déterminer une vitesse du bouton sur la base d'une fonction des variations de la valeur de comptage et d'une constante prédéterminée.
48. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 43, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour générer un signal de commande sur la base du sens du déplacement axial déterminé par le processeur.
49. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 43, caractérisé en ce que le processeur (100) inclut des moyens pour générer un signal de commande sur la base du sens de mouvement de rotation déterminé par le processeur.
50. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 43, caractérisé en ce que le processeur (100) inclut des moyens pour générer un signal de commande basé sur une fonction de la variation déterminée de l'angle de rotation de la tige et d'une variation incrémentale prédéterminée de l'angle de rotation.
51. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 39, caractérisé en ce que les signaux des capteurs (94) sont des signaux analogiques et que le processeur (100) inclut un numériseur (104) servant à numériser les signaux analogiques des capteurs en des signaux, numériques, et que le processeur est un processeur numérique servant à traiter lesdits signaux numérisés des capteurs.
52. Dispositif formant codeur multifonctionnel selon la revendication 51, caractérisé en ce que le numériseur (104) est commandé par le processeur pour numériser les signaux des capteurs, à des intervalles de temps prédéterminés.
53. Dispositif de commande pour un dispositif d'affichage, caractérisé en ce qu'il comporte: au moins un codeur multifonctionnel comprenant: un boîtier (10) incluant une cavité (18) et une ouverture (20) s'étendant depuis la cavité en direction de la partie supérieure du boîtier, une tige (60) de bouton comprenant une partie supérieure (62) disposée dans l'ouverture du boîtier et une partie inférieure (64) disposée dans la cavité et comprenant un aimant permanent (30) qui est aimanté avec au moins un ensemble de pôles magnétiques nord-sud, ladite tige de bouton et son aimant permanent étant déplaçables axialement et en rotation dans la cavité du boîtier, une pluralité de capteurs de champ magnétique (94) disposés dans la cavité du boîtier à proximité dudit aimant permanent et répartis angulairement autour de l'aimant pour détecter l'intensité du champ magnétique dudit aimant permanent sur la base de la rotation de l'aimant permanent par rapport auxdits capteurs, chaque capteur servant à générer un signal représentatif de la valeur de l'intensité du champ magnétique émis par ce capteur, et un processeur (100) commandé par lesdits signaux des capteurs pour générer des signaux de commande pour la commande dudit dispositif d'affichage.
54. Dispositif de commande selon la revendication 53, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour traiter les signaux numériques du ou des codeurs, multifonctionnels pour obtenir de façon indépendante la résolution d'un mouvement axial et de rotation de la tige de bouton de chacun desdits codeurs.
55. Dispositif de commande selon la revendication 54, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour générer des signaux de commande pour le dispositif d'affichage sur la base des résolutions du déplacement axial et du déplacement en rotation de la tige du bouton de chacun desdits codeurs.
56. Dispositif de commande selon la revendication 54, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour déterminer un angle de rotation de la tige de chacun desdits codeurs à partir des signaux des capteurs (94) de ces derniers, et des moyens pour déterminer une valeur de l'intensité du champ magnétique dans chacun desdits codeurs à partir des signaux des capteurs de ce codeur.
57. Dispositif de commande selon la revendication 56, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour déterminer un déplacement axial de la tige de chacun desdits codeurs à partir d'une modification de ladite valeur de l'intensité de champ magnétique de ce codeur, et des moyens pour déterminer un mouvement de rotation de chacun desdits codeurs à partir d'une modifications de l'angle de rotation de la tige de ce codeur, ledit déplacement axial de la tige étant déterminé par le processeur indépendamment de la détermination dudit mouvement de rotation de la tige pour chacun desdits codeurs et vice versa.
58. Dispositif de commande selon la revendication 57, caractérisé en ce que le processeur (100) inclut des moyens pour générer un signal de commande pour le dispositif d'affichage sur la base d'une fonction de la variation déterminée de l'angle de rotation de la tige de chacun desdits codeurs, et d'une variation incrémentale prédéterminée de l'angle de rotation qui correspond à ce codeur.
59. Dispositif de commande selon la revendication 54, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour générer un signal de commande pour le dispositif d'affichage sur la base du sens de déplacement axial de la tige de chacun desdits codeurs, déterminé par le processeur.
60. Dispositif de commande selon la revendication 54, caractérisé en ce que le processeur (100) comprend des moyens pour générer un signal de commande pour le dispositif d'affichage sur la base du sens du mouvement de rotation de chacun desdits codeurs, déterminé par le processeur.
61. Dispositif de commande selon la revendication 53, caractérisé en ce que le ou les codeurs multifonctionnels sont disposés sur une monture (180) du dispositif d'affichage.
62. Dispositif de commande selon la revendication 53, caractérisé en ce que chaque boîtier (10) du ou des codeurs multifonctionnels est solidaire d'une monture (180) d'un dispositif d'affichage.
63. Dispositif de commande selon la revendication 53, caractérisé en ce que le dispositif de commande comprend deux codeurs multifonctionnels.
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Families Citing this family (45)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6720764B2 (en) 2002-04-16 2004-04-13 Thomas Energy Services Inc. Magnetic sensor system useful for detecting tool joints in a downhold tubing string
JP2005123789A (ja) * 2003-10-15 2005-05-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ａｖ同期システム
US7151461B2 (en) * 2004-10-29 2006-12-19 Honeywell International, Inc. Magnetic contact tamper switch for security accessories
EP1770864A1 (fr) * 2005-10-01 2007-04-04 Delphi Technologies, Inc. Interrupteur rotatif et à tirette pour une unité de commande d'un véhicule
FR2893728B1 (fr) * 2005-11-24 2009-09-11 Crouzet Automatismes Soc Par A Dispositif de commande comportant des moyens d'indexation de la position des moyens de commande
DE202005019271U1 (de) * 2005-12-09 2006-02-16 Trw Automotive Safety Systems Gmbh Mehrstufiger kontaktloser Schalter
DE102006012890A1 (de) * 2006-03-13 2007-09-20 Valeo Schalter Und Sensoren Gmbh Schalter, insbesondere Fahrzeugschalter, Auswerteeinheit hierfür und zugehörige Schaltereinheit
US7782047B2 (en) * 2006-04-21 2010-08-24 Zf Friedrichshafen Ag Dual axis magnetic field detector and magnets therefor
US7728583B2 (en) * 2006-07-06 2010-06-01 General Electric Company Apparatus for monitoring rotary machines
DE102006037526A1 (de) * 2006-08-10 2008-02-14 Linde Material Handling Gmbh Steuerorgan mit einem Bedienhebel und einer Lagerkugel mit integriertem Permanentmagnet
DE102006059078A1 (de) * 2006-12-14 2008-06-19 Robert Bosch Gmbh Elektrogerät mit aufgerastetem drehbarem Bedienungselement
WO2008112778A2 (fr) 2007-03-12 2008-09-18 Touchsensor Technologies Llc Système et procédé de retour haptique
WO2008136053A1 (fr) * 2007-04-24 2008-11-13 Harmonic Drive Systems Inc. Procédé de détection d'une position de rotation absolue
US8933691B2 (en) * 2007-10-27 2015-01-13 Walbro Engine Management, L.L.C. Rotary position sensor
FR2925749B1 (fr) * 2007-12-19 2010-03-05 Schneider Electric Ind Sas Appareil a moyens de reglage sans contact
WO2009090620A2 (fr) * 2008-01-18 2009-07-23 C-Sigma Srl Procede et appareil de mesure sans contact magnetique de positions angulaires et lineaires
US8729889B2 (en) * 2008-01-18 2014-05-20 C-Sigma S.R.L. Method and apparatus for magnetic contactless measurement of angular and linear positions
JP2009218134A (ja) * 2008-03-12 2009-09-24 Panasonic Corp 回転操作型入力装置
DE102009021081B4 (de) * 2008-07-18 2017-07-06 Asm Automation Sensorik Messtechnik Gmbh Magnetischer Winkelsensor
US8450999B2 (en) 2009-02-17 2013-05-28 Cts Corporation Rotary position sensor
US8087305B2 (en) * 2009-05-15 2012-01-03 Infineon Technologies Ag System including a magnet and first and second concentrators
FR2953286B1 (fr) * 2009-11-27 2012-06-22 Electricfil Automotive Procede et capteur magnetique de mesure pour la detection sans contact de mouvements
US8441254B2 (en) * 2009-12-23 2013-05-14 Measurement Specialties, Inc. Encoder using magnet drop out feature for theft detection
CN103957961B (zh) 2011-10-07 2016-08-17 诺沃—诺迪斯克有限公司 用于基于三轴磁性传感器确定元件位置的系统
US8587395B2 (en) * 2012-04-03 2013-11-19 Exelis, Inc. Rotary encoder switch with pull function tactile feedback and positive stop
FR2999779B1 (fr) * 2012-12-19 2015-02-13 C & K Components Sas "agencement de commutateur electrique et dispositif pour la commande d'un appareil comportant un tel agencement"
US9268356B2 (en) * 2013-03-15 2016-02-23 Touchsensor Technologies, Llc Modular knob system
ES2642819T3 (es) 2013-04-05 2017-11-20 Novo Nordisk A/S Dispositivo de registro de dosis para un dispositivo de administración de medicamento
US9341283B2 (en) 2013-09-18 2016-05-17 Itt Manufacturing Enterprises Llc. Self setting and stabilized switch target
DE102014102227A1 (de) 2014-02-21 2015-08-27 Visteon Global Technologies, Inc. Dreh-/Drücksteller
US20150253154A1 (en) * 2014-03-05 2015-09-10 Dynapar Corporation Rotational sensor
US9595402B2 (en) * 2014-07-17 2017-03-14 Larry Vansickle Single knob controller
US10384013B2 (en) 2014-10-03 2019-08-20 Novo Nordisk A/S Pen-type drug injector and add-on module with magnetic dosage sensor system and error detection
CN105518981B (zh) * 2015-03-11 2018-03-27 深圳市大疆灵眸科技有限公司 角度感测装置以及采用该角度感测装置的云台
JP6657584B2 (ja) * 2015-03-31 2020-03-04 株式会社ジェイテクト 回転検出装置、回転角検出装置および電動パワーステアリング装置
KR102656078B1 (ko) * 2016-07-19 2024-04-11 엘지이노텍 주식회사 센서 장치
US10269515B2 (en) * 2016-09-08 2019-04-23 Touchsensor Technologies, Llc Magnetic encoder knob with fixed center
DE102016121671B3 (de) * 2016-11-11 2018-03-01 Samson Aktiengesellschaft Positionssensor und Stellgerät mit Positionssensor
US10649556B2 (en) * 2016-12-09 2020-05-12 Dongguan Chen Da Appliance Co. Ltd. Control knob for controlling operation of a machine
US10605217B2 (en) * 2017-03-07 2020-03-31 GM Global Technology Operations LLC Vehicle engine starter control systems and methods
CN109712840A (zh) * 2017-10-26 2019-05-03 北斗星智能电器有限公司 一种新型的厨电磁控旋钮结构
EP3667920B1 (fr) 2018-12-14 2023-05-03 Defond Electech Co., Ltd Bouton de commande permettant de commander le fonctionnement d'une machine
EP3686560B1 (fr) * 2019-01-28 2021-07-14 Melexis Technologies SA Système de bouton rotatif à attraction magnétique
CN114424140B (zh) * 2019-08-30 2023-08-04 阿尔卑斯阿尔派株式会社 操作装置
US11733790B2 (en) * 2020-09-24 2023-08-22 Apple Inc. Ring input device with pressure-sensitive input

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3597714A (en) * 1967-03-10 1971-08-03 Aliprando Visconti Brebbia Magnetic rotary switch
US3815066A (en) * 1972-06-19 1974-06-04 Ibm Magnetic key mechanism or the like
US4303856A (en) * 1977-05-25 1981-12-01 Serras Paulet Edouard Control push-button device for switching an electronic or electric circuit
US4307617A (en) * 1980-05-12 1981-12-29 Honeywell Inc. Indicating and control apparatus utilizing Hall effect elements
JPH05314854A (ja) * 1992-05-08 1993-11-26 Matsukiyuu Kk 磁気スイッチ
EP0749138A1 (fr) * 1994-12-28 1996-12-18 Idec Izumi Corporation Dispositif formant interrupteur mince et afficheur le comportant
US5623854A (en) * 1994-10-14 1997-04-29 Delco Electronics Corporation Retention and detent spring for control knob
EP0880013A1 (fr) * 1997-05-21 1998-11-25 Robert Bosch Gmbh Procédé de fonctionnement pour un capteur de position
EP0901262A2 (fr) * 1997-09-04 1999-03-10 Nokia Mobile Phones Ltd. Touche de navigation dans un menu pour un téléphone portable

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3644856A (en) * 1971-03-08 1972-02-22 John M Scott Electrical switch
US3858145A (en) 1972-06-19 1974-12-31 Ibm Magnetic circuit device for a contactless switch or the like
US4131033A (en) * 1977-02-18 1978-12-26 Rockwell International Corporation Push-pull and rotating knob
US4086519A (en) 1977-02-25 1978-04-25 Electro-Craft Corporation Hall effect shaft angle position encoder
FR2468985A1 (fr) 1979-10-31 1981-05-08 Charpentier Roger Touche de commande a rappel magnetique
US4495547A (en) * 1982-04-06 1985-01-22 Harris Corporation Bushing for use between a control knob and a housing
US4514819A (en) 1982-06-04 1985-04-30 Harris Graphics Corporation Apparatus and method for measuring rotational position
US4897914A (en) 1984-09-20 1990-02-06 Loubier Robert J Method of making a magnetic-encoding device having hall effect devices
US4829248A (en) 1984-09-20 1989-05-09 Loubier Robert J Hall effect sensing apparatus and method
US4942394A (en) 1987-12-21 1990-07-17 Pitney Bowes Inc. Hall effect encoder apparatus
US5248939A (en) 1990-02-22 1993-09-28 The Torrington Company Apparatus for sensing the direction and speed of a steering wheel shaft using hall effect sensors in a detachable sensor mounting
IT1240133B (it) 1990-03-16 1993-11-27 Prima Electronics S.P.A. Dispositivo trasduttore di posizione
US5170313A (en) 1990-12-21 1992-12-08 Honeywell Inc. Timed contact switch
US5258735A (en) 1991-10-28 1993-11-02 Allwine Jr Elmer C Multi-pole composite magnet used in a magnetic encoder
EP0807256B1 (fr) * 1995-02-02 2001-07-04 Siemens Aktiengesellschaft Dispositif permettant de mesurer la vitesse de rotation ou de detecter le sens de rotation d'un champ magnetique rotatif
US5581058A (en) * 1995-02-03 1996-12-03 United Technologies Automotive, Inc. Multifunction switch stalk for controlling vehicle functions
US6154201A (en) * 1996-11-26 2000-11-28 Immersion Corporation Control knob with multiple degrees of freedom and force feedback
DE19719564A1 (de) * 1997-05-09 1998-11-12 Mannesmann Vdo Ag Verfahren zum Messen des Drehwinkels einer drehbaren Welle, insbesondere eines drehbaren Schalters und Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens
US5965878A (en) 1997-11-05 1999-10-12 Rockwell Science Center, Inc. Performing quadrature and push button function utilizing two IR emitter/detector pairs
JP3436683B2 (ja) * 1998-03-17 2003-08-11 株式会社日立ユニシアオートモティブ 回動角検出装置
DE20014425U1 (de) * 1999-08-18 2001-01-04 Immersion Corp., San Jose, Calif. Mechanismen für Steuerknöpfe und andere Schnittstellenvorrichtungen

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3597714A (en) * 1967-03-10 1971-08-03 Aliprando Visconti Brebbia Magnetic rotary switch
US3815066A (en) * 1972-06-19 1974-06-04 Ibm Magnetic key mechanism or the like
US4303856A (en) * 1977-05-25 1981-12-01 Serras Paulet Edouard Control push-button device for switching an electronic or electric circuit
US4307617A (en) * 1980-05-12 1981-12-29 Honeywell Inc. Indicating and control apparatus utilizing Hall effect elements
JPH05314854A (ja) * 1992-05-08 1993-11-26 Matsukiyuu Kk 磁気スイッチ
US5623854A (en) * 1994-10-14 1997-04-29 Delco Electronics Corporation Retention and detent spring for control knob
EP0749138A1 (fr) * 1994-12-28 1996-12-18 Idec Izumi Corporation Dispositif formant interrupteur mince et afficheur le comportant
EP0880013A1 (fr) * 1997-05-21 1998-11-25 Robert Bosch Gmbh Procédé de fonctionnement pour un capteur de position
US6104185A (en) * 1997-05-21 2000-08-15 Robert Bosch Gmbh Method and device for operating a position sensor
EP0901262A2 (fr) * 1997-09-04 1999-03-10 Nokia Mobile Phones Ltd. Touche de navigation dans un menu pour un téléphone portable

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 018, no. 113 (E - 1514) 23 February 1994 (1994-02-23) *
XP002332398, Retrieved from the Internet <URL:http://www.designnews.com/article/CA87104.html> [retrieved on 20050614] *

Also Published As

Publication number Publication date
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GB2362957A (en) 2001-12-05
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GB2362957B (en) 2004-03-10

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