FR2914444A1 - Pointing device i.e. man-machine interface designator, for motor vehicle, has printed circuit including optical sensors movably connected to hollow support for identifying movements of pointer, and LEDs for lighting cap through support - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de pointage mobile en rotation autour de trois axes .Pointing device movable in rotation about three axes.
L'invention concerne un dispositif de pointage destiné par exemple à la manipulation d'un appareil d'assistance à la navigation équipant un véhicule automobile. Un tel dispositif de pointage, encore appelé désignateur d'interface homme machine, permet entre autres à un utilisateur de naviguer dans un menu d'une interface afin d'interagir avec le système en question qui est par exemple un système d'aide à la navigation du type GPS. Un dispositif de pointage est un organe de commande qui traduit les déplacements qu'offre sa cinématique en ordres fonctionnels électroniques, ces derniers étant interprétés par un logiciel. Un tel dispositif de pointage comprend typiquement un bâti portant un pointeur qui est mobile en rotation autour de trois axes, deux de ces axes permettant à l'utilisateur d'incliner le pointeur respectivement vers la droite ou vers la gauche, et vers le haut ou vers le bas. Le troisième axe correspond à une possibilité de 25 faire pivoter le pointeur sur lui-même, par exemple pour faire défiler un menu déroulant de l'interface. Pour faciliter la manipulation du dispositif de pointage lors de la conduite de nuit, il est nécessaire que le pointeur lui-même soit rétro-éclairé, ce qui 30 permet à l'utilisateur de le localiser facilement, pour éviter de le déconcentrer de la conduite. Il apparaît que les dispositifs de pointage connus mettent en oeuvre des technologies complexes et par là même coûteuses, comme par exemple des capteurs de 35 mouvements à bobine inductive ou encore à effet Hall. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une architecture de dispositif de pointage de technologie simple autorisant sa production pour un faible coût de fabrication. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients. The invention relates to a pointing device for example for the handling of a navigation assistance device equipping a motor vehicle. Such pointing device, also called human machine interface designator, allows among other things a user to navigate in a menu of an interface in order to interact with the system in question which is for example a system of assistance to the GPS type navigation. A pointing device is a control device that translates the movements offered by its kinematics into electronic functional commands, the latter being interpreted by software. Such pointing device typically comprises a frame carrying a pointer which is rotatable about three axes, two of these axes allowing the user to tilt the pointer respectively to the right or to the left, and to the top or down. The third axis corresponds to a possibility to rotate the pointer on itself, for example to scroll a drop-down menu of the interface. To facilitate handling of the pointing device during night driving, it is necessary that the pointer itself be backlit, which allows the user to locate it easily, to avoid distracting from the driving. . It appears that the known pointing devices use complex and therefore expensive technologies, such as inductive coil or Hall effect motion sensors. The object of the invention is to overcome these disadvantages by proposing a simple technology pointing device architecture allowing its production for a low manufacturing cost. The object of the invention is to overcome these disadvantages.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de pointage comprenant un bâti portant un pointeur mobile en rotation autour d'un premier, d'un second et d'un troisième axe perpendiculaires les uns aux autres, ce pointeur comprenant un pied creux ayant une forme de révolution autour du premier axe, ce pied creux étant lié en mouvement au bâti par une liaison rotule, ce pied creux portant une calotte au moins partiellement opaque, ce dispositif comprenant également un circuit imprimé portant différents capteurs optiques liés en mouvement au pied creux pour identifier les mouvements du pointeur autour des trois axes ainsi qu'au moins une diode pour éclairer la calotte à travers le pied creux. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la calotte est solidarisée au pied creux par une liaison glissière orientée selon le premier axe, et comprenant une tige centrale traversant le pied creux et située en vis-à-vis d'un commutateur pour identifier un enfoncement de la calotte le long du premier axe, cette tige étant solidarisée au bâti par une liaison glissière orientée selon le premier axe. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant un guide de lumière en matériau opaque ou transparent, ayant une forme de révolution autour du premier axe, entourant la tige tout en étant situé dans le pied creux pour guider la lumière émise par les diodes en direction de la calotte. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le circuit imprimé porte quatre capteurs optiques situés au droit d'un bord circulaire inférieur du pied creux pour identifier la position en rotation du pointeur autour du second axe et autour du troisième axe. For this purpose, the invention relates to a pointing device comprising a frame carrying a pointer movable in rotation about a first, a second and a third axis perpendicular to each other, this pointer comprising a foot hollow having a shape of revolution around the first axis, this hollow foot being linked in motion to the frame by a ball joint, this hollow foot carrying a cap at least partially opaque, this device also comprising a printed circuit carrying various optical sensors linked in motion with the hollow foot to identify the movements of the pointer around the three axes and at least one diode to illuminate the cap through the hollow foot. Device according to one of the preceding claims, wherein the cap is secured to the hollow foot by a slide connection oriented along the first axis, and comprising a central rod passing through the hollow foot and located vis-à-vis a switch for identify a depression of the cap along the first axis, this rod being secured to the frame by a slide connection oriented along the first axis. Device according to one of the preceding claims, comprising a light guide of opaque or transparent material, having a shape of revolution about the first axis, surrounding the rod while being located in the hollow foot to guide the light emitted by the diodes in direction of the cap. Device according to one of the preceding claims, wherein the printed circuit carries four optical sensors located at a lower circular edge of the hollow foot to identify the rotational position of the pointer around the second axis and around the third axis.
Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant un palier rigidement solidaire du bâti, une coiffe ayant une surface externe en forme de portion de sphère, engagée sur ce palier et liée à celui- ci par une liaison pivot orientée selon le premier axe, et dans lequel le pied creux présente une partie ayant une forme de portion de sphère s'engageant sur la coiffe pour assurer la liaison pivot liant le pied au bâti. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la coiffe comprend des doigts radiaux s'engageant dans des cavités correspondantes d'une face interne du pied pour interdire un mouvement relatif de rotation du pied par rapport à la coiffe autour du premier axe. Device according to one of the preceding claims, comprising a bearing rigidly fixed to the frame, a cap having an outer surface in the form of a portion of sphere, engaged on this bearing and connected thereto by a pivot connection oriented along the first axis, and wherein the hollow foot has a portion having a spherical portion portion engaging the cap to provide the pivotal connection connecting the foot to the frame. Device according to one of the preceding claims, wherein the cap comprises radial fingers engaging in corresponding cavities of an inner face of the foot to prohibit a relative movement of rotation of the foot relative to the cap about the first axis.
Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le circuit imprimé porte au moins un capteur optique placé au droit d'un bord circulaire de la coiffe situé en vis-à-vis du circuit imprimé, et dans lequel ce bord circulaire porte des volets régulièrement espacés les uns des autres le long de ce bord circulaire, le capteur optique étant ainsi alternativement obturé puis non obturé lorsque le pointeur tourne autour du premier axe. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, comprenant au moins un système de rappel incluant un ressort maintenant une came en appui dans le fond d'une rigole circulaire à section en V réalisée à la périphérie du pied. Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la calotte comprend un capot central entouré par un capot latéral, et dans lequel le capot central est lié au capot latéral par une liaison pivot orientée selon le premier axe, et dans lequel le capot central est lié à la tige par une liaison rotule qui interdit une rotation relative autour du premier axe. L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux figures annexées. Device according to one of the preceding claims, wherein the printed circuit carries at least one optical sensor placed in line with a circular edge of the cap facing the printed circuit, and wherein this circular edge bears shutters regularly spaced from each other along this circular edge, the optical sensor is thus alternately closed and not closed when the pointer rotates about the first axis. Device according to one of the preceding claims, comprising at least one return system including a spring maintaining a cam resting in the bottom of a circular channel with V section made at the periphery of the foot. Device according to one of the preceding claims, wherein the cap comprises a central cover surrounded by a side cover, and wherein the central cover is connected to the side cover by a pivot connection oriented along the first axis, and wherein the central cover is connected to the rod by a ball joint which prohibits relative rotation about the first axis. The invention will now be described in more detail and with reference to the appended figures.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de pointage selon l'invention ; La figure 2 est une vue déployée de la rigole circulaire crantée du pied creux ; La figure 3 est une vue en coupe transversale du dispositif de pointage selon l'invention ; La figure 4 est une vue de dessus du circuit imprimé du dispositif de pointage selon l'invention. Comme visible dans la figure 1, le dispositif de pointage selon l'invention qui est repéré par 1 comprend un pointeur 2 qui est porté par un bâti 3. Le pointeur 2 comprend un pied creux 4 ayant une forme de révolution autour d'un premier axe, à savoir l'axe repéré par z, et une calotte 6 portée par l'extrémité libre de ce pied creux 4, c'est-à-dire l'extrémité de ce pied 4 qui dépasse du bâti. La calotte 6 comprend un capot central 7 situé en vis-à-vis de l'intérieur de pied 4, et un capot latéral ou périphérique 8 qui entoure le capot central 7 ainsi que l'extrémité supérieure du pied. Le capot central 7 et le capot latéral 8 sont liés l'un à l'autre par une liaison pivot orientée selon l'axe z, alors que capot latéral est lié à l'extrémité libre du pied 4 par une liaison glissière orientée selon l'axe z. Figure 1 is a longitudinal sectional view of the pointing device according to the invention; Figure 2 is an expanded view of the notched circular channel of the hollow foot; Figure 3 is a cross-sectional view of the pointing device according to the invention; Figure 4 is a top view of the printed circuit of the pointing device according to the invention. As can be seen in FIG. 1, the pointing device according to the invention which is marked by 1 comprises a pointer 2 which is carried by a frame 3. The pointer 2 comprises a hollow foot 4 having a shape of revolution around a first axis, namely the axis marked by z, and a cap 6 carried by the free end of the hollow foot 4, that is to say the end of the foot 4 which exceeds the frame. The cap 6 comprises a central cover 7 located vis-à-vis the inside foot 4, and a side or peripheral cover 8 which surrounds the central cover 7 and the upper end of the foot. The central cover 7 and the side cover 8 are connected to each other by a pivot connection oriented along the z axis, while the side cover is connected to the free end of the foot 4 by a slide connection oriented according to the z axis.
Le bâti 3 du dispositif porte un circuit imprimé fixe repéré par 9, situé dans le fond de ce bâti. Une tige centrale 11 s'étend parallèlement à l'axe z, depuis une face inférieure du capot central 7, jusqu'au circuit imprimé 9 qui est situé en vis-à-vis du pied creux 4. The frame 3 of the device carries a fixed printed circuit marked by 9, located in the bottom of this frame. A central rod 11 extends parallel to the axis z, from a lower face of the central cover 7, to the printed circuit 9 which is situated vis-à-vis the hollow foot 4.
Cette tige 11 est liée au circuit imprimé et/ou au bâti 3 par une liaison de type glissière orientée selon l'axe z. Elle est d'autre part liée au capot central 7 par une liaison pivot prévue pour interdire une rotation du capot central 7 par rapport à la tige 11 autour de l'axe z. L'interdiction de rotation du capot central 7 est assurée avec une pièce intermédiaire 13 interposée entre l'extrémité de la tige 11 et la face inférieure du capot 7, pour constituer une liaison du type joint de Oldham. Cette pièce intermédiaire est apte à glisser le long de l'axe x par rapport à la face inférieure du capot central 7, et elle est apte à glisser le long de l'axe y par rapport à l'extrémité supérieure de la tige 11. A cet effet, cette pièce intermédiaire 13 comprend une première nervure dépassant de sa face supérieure, et une seconde nervure dépassant de sa face inférieur. Ces deux nervures s'étendent perpendiculairement l'une à l'autre, et elles sont engagées dans des rainures correspondantes réalisées respectivement dans l'extrémité supérieure de la tige 11, et dans la face inférieure du capot 7. Le capot central 7 peut ainsi être déplacé selon l'axe x ou l'axe y par rapport à l'extrémité supérieure de la tige 11, mais il ne peut pas pivoter autour de l'axe z par rapport à cette tige. This rod 11 is connected to the printed circuit and / or to the frame 3 by a slide type connection oriented along the z axis. It is also linked to the central cover 7 by a pivot connection provided to prohibit rotation of the central cover 7 relative to the rod 11 about the axis z. The rotation of the central bonnet 7 is prevented with an intermediate piece 13 interposed between the end of the rod 11 and the underside of the cover 7, to form a connection type Oldham seal. This intermediate piece is able to slide along the x-axis with respect to the underside of the central cover 7, and it is able to slide along the y-axis with respect to the upper end of the rod 11. For this purpose, this intermediate piece 13 comprises a first rib projecting from its upper face, and a second rib projecting from its lower face. These two ribs extend perpendicularly to one another, and they are engaged in corresponding grooves respectively formed in the upper end of the rod 11, and in the underside of the cover 7. The central cover 7 can thus be moved along the x-axis or the y-axis relative to the upper end of the rod 11, but it can not rotate about the z-axis relative to this rod.
Cette liaison est dimensionnée avec des jeux suffisants pour pouvoir être assimilée à une liaison rotule autour d'un point situé le long de la tige 11, mais interdisant une rotation du capot central 7 autour de l'axe z. This connection is dimensioned with sufficient clearance to be likened to a ball joint around a point along the rod 11, but prohibiting a rotation of the central cover 7 about the z axis.
En d'autres termes, la translation de la face inférieure du capot 7 par rapport à la pièce 13, le long de l'axe x est assimilable à une rotation de ce capot autour d'un axe parallèle à l'axe y et passant par un point situé le long de la tige 11. La translation de cette face inférieure le long de l'axe y est assimilable à une rotation autour d'un axe parallèle à l'axe x et passant par un point de la tige 11. Cette liaison pivot a son centre qui coïncide avec le centre d'une autre liaison pivot, détaillée plus bas, et par laquelle le pied creux 4 est lié au bâti 3. L'ensemble de la calotte 6 peut être enfoncée le long de l'axe z, en étant déplacée en translation par rapport au pied creux 4. Dans ce mouvement, la tige 11 qui a son extrémité supérieure en appui sur une face interne du capot central 7 est également déplacée en translation le long de l'axe z, de sorte qu'elle vient enfoncer un ou plusieurs des quatre commutateurs électriques repérés par 16. Ces commutateurs 16 sont portés par le circuit imprimé 9, et ils sont dédiés à la détection de l'enfoncement du pointeur. Ces commutateurs sont du type bouton poussoir, de sorte qu'ils assurent le maintien du pointeur 2, en l'occurrence de la calotte 6, en position sortie lorsque celui-ci est relâché. Le capot central 7 est fabriqué dans un matériau opaque de manière à permettre le rétroéclairage du 15 pointeur. A cet effet, le circuit imprimé 9 porte quatre diodes électroluminescentes repérées par 17 qui sont situées autour de la base de la tige. La lumière émise par ces diodes est conduite par un guide de lumière 12 en 20 matériau transparent ou opaque, qui est interposé entre le circuit imprimé 9 et la face inférieure du capot 7. Ce guide de lumière 12 est une pièce de révolution située à l'intérieur du pied creux tout en entourant la tige 11, il est rigidement solidarisé au bâti 3, c'est-àdire lié à celui-ci par une liaison de type encastrement. Le capot périphérique 8 est libre de pivoter autour de l'axe z, en entraînant en rotation le pied 4 auquel il est lié par une liaison glissière d'axe z, qui interdit par définition une rotation relative autour de l'axe z. 30 Durant ce mouvement, le capot central 7 reste immobile en rotation, du fait qu'il est lié au capot périphérique 8 par une liaison pivot d'axe z et du fait qu'il est lié à la tige 11 par une liaison interdisant une rotation autour de l'axe z, cette tige 11 étant elle-même liée au 35 bâti 3 par une liaison glissière d'axe z interdisant par définition une rotation relative autour de l'axe z. In other words, the translation of the underside of the cover 7 relative to the part 13, along the x axis is comparable to a rotation of the cover about an axis parallel to the y axis and passing by a point located along the rod 11. The translation of this lower face along the y-axis is comparable to a rotation about an axis parallel to the x-axis and passing through a point of the rod 11. This pivot connection has its center which coincides with the center of another pivot connection, detailed below, and by which the hollow foot 4 is connected to the frame 3. The whole of the cap 6 can be pressed along the z axis, being displaced in translation relative to the hollow foot 4. In this movement, the rod 11 which has its upper end bearing on an inner face of the central cover 7 is also displaced in translation along the z axis, so that it comes to drive one or more of the four electrical switches marked by 16. These switches 16 are carried by the printed circuit 9, and they are dedicated to detecting the depression of the pointer. These switches are of the push button type, so that they maintain the pointer 2, in this case the cap 6, in the extended position when the latter is released. The central cover 7 is made of an opaque material so as to allow the backlighting of the pointer. For this purpose, the printed circuit 9 carries four light-emitting diodes identified by 17 which are situated around the base of the rod. The light emitted by these diodes is led by a light guide 12 in transparent or opaque material, which is interposed between the printed circuit 9 and the underside of the cover 7. This light guide 12 is a piece of revolution located at the center of the light. inside the hollow foot while surrounding the rod 11, it is rigidly secured to the frame 3, that is to say connected thereto by a connection type embedding. The peripheral cover 8 is free to pivot about the axis z, rotating the foot 4 to which it is connected by a z-axis slide connection, which prohibits by definition a relative rotation about the z axis. During this movement, the central cover 7 remains motionless in rotation, because it is connected to the peripheral cover 8 by a z-axis pivot connection and because it is connected to the rod 11 by a link prohibiting a rotation around the axis z, this rod 11 itself being connected to the frame 3 by a z-axis linkage prohibiting by definition a relative rotation about the z axis.
Le pied creux 4 est lié au bâti 2 par une liaison de type rotule, c'est-à-dire lui permettant de tourner par rapport au bâti 2 autour des trois axes x, y et z correspondant à un repère orthonormé direct. The hollow foot 4 is connected to the frame 2 by a ball-type connection, that is to say, allowing it to rotate relative to the frame 2 about the three axes x, y and z corresponding to a direct orthonormal reference.
Plus particulièrement, le bâti comprend un palier 18, dépassant du fond de ce bâti 3 en étant rigidement solidaire de ce dernier. Ce palier 18 qui pourrait avoir une forme tubulaire est ici formé de quatre branches s'étendant parallèlement à l'axe z, situées autour de la tige 11 et du guide de lumière 12 qui entoure cette tige. Une coiffe 19, de forme générale hémisphérique est engagée sur ce pallier 18, de manière à être liée à celui-ci par une liaison pivot orientée selon l'axe z. Cette coiffe 19 présente une surface externe en forme de calotte de sphère, et une surface interne cylindrique ayant un chanfrein réduisant son diamètre à son extrémité supérieure de sorte qu'elle est immobilisée en translation par rapport au pallier 18 le long de l'axe z. A cet effet, le pied 4 comprend une portion inférieure 20 ayant une face interne hémisphérique qui s'emboîte sur cette coiffe 19 pour constituer avec elle une liaison de type rotule. En complément, la face interne hémisphérique du pied comprend deux cavités 21 et 22 dans lesquelles sont engagés deux doigts 23 et 24 portés par la coiffe 18 et dépassant radialement de celle-ci, parallèlement à l'axe x, en étant diamétralement opposés l'un à l'autre, pour interdire un mouvement de rotation du pied 4 par rapport à la coiffe 19 autour de l'axe z. More particularly, the frame comprises a bearing 18, protruding from the bottom of this frame 3 being rigidly secured to the latter. This bearing 18 which could have a tubular shape is here formed of four branches extending parallel to the axis z, located around the rod 11 and the light guide 12 which surrounds this rod. A cap 19 of hemispherical general shape is engaged on this plateau 18, so as to be connected thereto by a pivot connection oriented along the z axis. This cap 19 has an outer surface in the form of a sphere cap, and a cylindrical inner surface having a chamfer reducing its diameter at its upper end so that it is immobilized in translation relative to the bearing 18 along the z axis . For this purpose, the foot 4 comprises a lower portion 20 having a hemispherical inner face which fits on this cap 19 to form with it a ball-type connection. In addition, the hemispherical inner surface of the foot comprises two cavities 21 and 22 in which two fingers 23 and 24 carried by the cap 18 and protruding radially from it, parallel to the axis x, are engaged, being diametrically opposed to each other. one to the other, to prohibit a rotational movement of the foot 4 relative to the cap 19 about the z axis.
Comme visible dans la figure 1, les cavités 21 et 22 ont chacune une hauteur, le long de l'axe z, supérieure au diamètre des doigts radiaux 23 et 24, ce qui permet au pied 4 de pivoter par rapport à la coiffe 19, autour de l'axe y, en plus de pouvoir pivoter autour de l'axe x. Les mouvements de rotation de la couronne 19, c'est-à-dire du pointeur, autour de l'axe z sont détectés par deux capteurs optiques 26 et 27 portés par le circuit imprimé 9. Ces capteurs comprennent chacun une source de lumière et une cellule photo-électrique situées en vis-à-vis l'une de l'autre et espacées l'une de l'autre le long d'un axe radial par rapport à l'axe z. Complémentairement, la coiffe 19 a son bord inférieur circulaire qui est prolongé verticalement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe z, par un ensemble de volets repérés par 18, régulièrement espacés les uns des autres le long de ce bord inférieur, et dont la disposition apparaît sur la figure 3. Chaque capteur optique 26 et 27 est situé au droit du bord inférieur de la coiffe 19, les volets 18 pouvant ainsi passer dans l'espace séparant la source lumineuse et la cellule photosensible de chaque capteur. Ainsi, les capteurs optiques 26 et 27 permettent de détecter les mouvements de rotation du pointeur autour de l'axe z : lorsque le pointeur tourne autour de l'axe z, ces capteurs passent alternativement de l'état électriquement ouvert à l'état électriquement fermé du fait qu'ils sont alternativement obturés par les volets 18. Les mouvements de rotation du pointeur 2 autour de l'axe x et de l'axe y sont quant à eux identifiés par un autre ensemble de capteurs optiques repérés par 28, 29, 31 et 32 qui sont également portés par le circuit imprimé 9. Ces quatre capteurs optiques sont du même type que les capteurs 26, et ils sont aussi orientés radialement par rapport à l'axe z. As can be seen in FIG. 1, the cavities 21 and 22 each have a height, along the z axis, greater than the diameter of the radial fingers 23 and 24, which allows the foot 4 to pivot relative to the cap 19, around the y axis, in addition to being able to rotate about the x axis. The rotational movements of the ring 19, that is to say the pointer, about the z axis are detected by two optical sensors 26 and 27 carried by the printed circuit 9. These sensors each comprise a light source and a photocell located opposite each other and spaced apart from each other along a radial axis with respect to the z axis. Complementarily, the cap 19 has its circular lower edge which is extended vertically, that is to say parallel to the z axis, by a set of flaps marked 18, regularly spaced from each other along this lower edge , and whose arrangement appears in Figure 3. Each optical sensor 26 and 27 is located at the lower edge of the cap 19, the flaps 18 can thus pass into the space between the light source and the photosensitive cell of each sensor . Thus, the optical sensors 26 and 27 make it possible to detect the rotational movements of the pointer around the z axis: when the pointer rotates about the z axis, these sensors switch alternately from the electrically open state to the electrically closed by the fact that they are alternately closed by the flaps 18. The rotational movements of the pointer 2 about the x-axis and the y-axis are identified by another set of optical sensors identified by 28, 29 , 31 and 32 which are also carried by the printed circuit 9. These four optical sensors are of the same type as the sensors 26, and they are also oriented radially with respect to the z axis.
Ces quatre capteurs sont situés au droit d'un bord circulaire 33 du pied creux 4 qui correspond à l'extrémité de ce pied creux située en vis-à-vis du circuit imprimé 9, et ils sont uniformément répartis le long de ce bord circulaire, en étant espacés les uns des autres d'un quart de tour. Le bord circulaire 33 est prolongé par une paroi cylindrique 34 continue qui est concentrique à l'axe z. These four sensors are located at the right of a circular edge 33 of the hollow foot 4 which corresponds to the end of this hollow foot located opposite the printed circuit 9, and they are uniformly distributed along this circular edge , being spaced from each other by a quarter of a turn. The circular edge 33 is extended by a continuous cylindrical wall 34 which is concentric with the z axis.
Les quatre capteurs optiques 28, 29, 31 et 32 sont portés par le circuit 9 en étant tous situés au droit de cette paroi. En position de repos, c'est-à-dire lorsque le pointeur n'est pas incliné ni autour de l'axe x, ni autour de l'axe y, la paroi cylindrique est située au dessus des capteurs optiques, de sorte qu'elle n'en obture aucun. Lorsque le pointeur 2 pivote dans le sens direct autour de l'axe x, la paroi 34 s'abaisse et vient s'interposer entre la source et la cellule photosensible du capteur 32. Lorsqu'il pivote dans le sens indirect autour de l'axe x, la paroi 34 s'interpose entre la source et la cellule du capteur 31. The four optical sensors 28, 29, 31 and 32 are carried by the circuit 9 being all located at the right of this wall. In the rest position, that is to say when the pointer is not inclined either around the x axis, or around the y axis, the cylindrical wall is located above the optical sensors, so that it does not shut up any of them. When the pointer 2 pivots in the direct direction around the x-axis, the wall 34 lowers and is interposed between the source and the photosensitive cell of the sensor 32. When it pivots in the indirect direction around the x axis, the wall 34 is interposed between the source and the sensor cell 31.
Lorsque le pointeur 2 pivote dans le sens direct autour de l'axe y, la paroi 34 s'abaisse et s'interpose entre la source et la cellule photoélectrique du capteur 29. Lorsqu'il pivote dans le sens indirect autour de l'axe y, cette paroi s'abaisse pour s'engager entre la source et la cellule du capteur 28. Les capteurs optiques portés par le circuit imprimé 9 qui sont tous représentés sur la figure 4 sont reliés à une unité de contrôle qui est ainsi capable d'identifier à tout moment la position du pointeur autour des axes x et y et z à partir des états de ces capteurs. En ce qui concerne l'enfoncement de la calotte 6, celui-ci est identifié par les capteurs repérés par 16. La position du pointeur 2 en rotation autour de l'axe z est quant à elle déterminée à partir des états des capteurs 26 et 29. Le pointeur 2 est ramené dans sa position de repos par plusieurs systèmes à came et ressort radiaux, repérés par 36 et 37 qui agissent sur la base du pied 4. Ces systèmes qui sont par exemple au nombre de quatre, sont portés par le bâti et régulièrement répartis autour de l'axe z, en étant espacés les uns des autres d'un quart de tour. When the pointer 2 pivots in the forward direction about the y-axis, the wall 34 lowers and interposes between the source and the photocell of the sensor 29. When it pivots in the indirect direction about the axis y, this wall is lowered to engage between the source and the sensor cell 28. The optical sensors carried by the printed circuit 9 which are all shown in Figure 4 are connected to a control unit which is thus capable of identify at any time the position of the pointer around the x and y and z axes from the states of these sensors. With regard to the depression of the cap 6, it is identified by the sensors marked by 16. The position of the pointer 2 in rotation about the z axis is in turn determined from the states of the sensors 26 and 29. The pointer 2 is returned to its rest position by several radial cam and spring systems, marked 36 and 37 which act on the base of the foot 4. These systems, which are for example four in number, are supported by the built and regularly distributed around the z axis, being spaced from each other by a quarter of a turn.
Ils tendent d'une part à ramener le pointeur parallèle à l'axe z, et d'autre part à cranter les mouvements du pointeur 2 lorsqu'il pivote autour de l'axe z, ce qui en fait une roue cloquante. They tend on the one hand to bring the pointer parallel to the z axis, and on the other hand to notch the movements of the pointer 2 when it pivots about the z axis, which makes it a blistering wheel.
Chaque système à came et rappel, tels que les systèmes 36 et 37 comprend un ressort ayant une extrémité engagée dans un logement radial du bâti 3 et une autre extrémité portant une came qui est maintenue en appui dans une rigole circulaire 38 réalisée sur la paroi externe de la partie inférieure du pied 4. Cette rigole 38 qui est représentée dans la figure 2 a une section correspondant à la lettre V, lorsque vue dans un plan contenant l'axe z de révolution du pied. Ainsi, l'effort presseur exercé par les cames des systèmes 36 et 37 tend à faire pivoter le pied autour de sa liaison rotule pour que ces cames se positionnent au fond de la rigole à profil en V, ce qui tend par là même à ramener le pied parallèle à l'axe z. En ce qui concerne le retour du pointeur en position haute, celui-ci est assuré directement par les commutateurs électriques 16 qui sont du type bouton poussoir, et sont par là même pourvus d'organes de rappel élastiques tendant à les ramener en position haute. La tige 11 qui est en appui sur ces capteurs tout en étant liée en mouvement au reste du pointeur, en translation selon l'axe z coopère ainsi avec ces commutateurs pour ramener le pointeur en position sortie. Les commutateurs 16 sont par exemple du type microswitch, à contact or-carbone via silicone, et les capteurs optiques peuvent être de tout type connu. La ou les diodes électroluminescentes assurant le rétroéclairage sont par exemple des diodes du type LED. Each cam and return system, such as the systems 36 and 37 comprises a spring having one end engaged in a radial housing of the frame 3 and another end carrying a cam which is held in abutment in a circular channel 38 formed on the outer wall of the lower part of the foot 4. This channel 38 which is shown in Figure 2 has a section corresponding to the letter V, when viewed in a plane containing the z axis of revolution of the foot. Thus, the pressure force exerted by the cams of the systems 36 and 37 tends to rotate the foot around its ball joint so that these cams are positioned at the bottom of the V-shaped channel, which thereby tends to reduce the foot parallel to the z axis. Regarding the return of the pointer in the high position, it is provided directly by the electrical switches 16 which are of the push button type, and are thereby provided with resilient return members tending to bring them up. The rod 11 which is supported on these sensors while being linked in motion to the rest of the pointer, in translation along the axis z thus cooperates with these switches to return the pointer to the extended position. The switches 16 are for example of the microswitch type, with gold-carbon contact via silicone, and the optical sensors can be of any known type. The light-emitting diode (s) providing the backlight are, for example LEDs of the LED type.
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