WO1984004406A1 - Multi fonction electronic watch - Google Patents

Description

Montre electronique à plusieurs fonctions .

La presente invention a pour objet une montre electronique comprenant un boitier abritant un module electronique, une batterie et au moins un dispositif d' affichage.

On connait de nombreuses executions de montres, en particulier de montres-bracelets assurant plusieurs fonctions. On connait par exemple des montres equipees d'un senseur permettant l'affichage du rythme cardiaque (brevets US 4 280 506 et 4 305 401). Jusqu' ici lorsqu'on voulait ajouter une fonction à une montre, il etait necessaire de fabriquer un nouveau module, plus complexe, capable d'assure toutes les fonctions desirees. Une teile montre devient non seulement plus compliquee dans sa fabrication, mais sa commande est egalement plus compliquee pour l'utilisateur qui doit savoir comment selectionner la fonction desiree.

La presente invention pour but de permettre d' augmenter, sans limitation, le nombre de fonctions susceptibles d' être remplies par une montre, notamment une montre-bracslet, sans modification du module principal ou avec un minimum de modifications et sans complication de la selection des fonctions et de la commande.

Pour atteindre ce but, la montre selon l'invention présente, sur son verso, un logement destiné à recevoir un module auxiliaire de fonction, amovible, ce logement présentant des moyens de fixation du module auxiliaire la montre présente en outre des moyens d'affichage des informations delivrees par ledit module auxiliaire.

Ainsi, selon la fonction auxiliaire désirée, on introduira dans le logement le module adéquat, par exemple un module de mesure du rythme cardiaque. un module de mesure de la température, du degré hygrométrique, de la pression atmosphérique, un module de communication, etc. Ce module peut être électriquement totalement indépendant du module principal de la montre ou il est possible de prevoir des moyens de couplage electrique dans le fond de la montre pour relier electriquement les deux modules de maniere à permettre une cooperation des deux modules, par exemple pour l'utilisation de la base de temps du module principal ou de toute autre fonction du module principal susceptible d' etre utilisee par le module auxiliaire. Inversement, le module auxiliaire peut comprendre des moyens, par exemple une mémoire ou une unite de calcul susceptible d' augmenter la capacité du module principal de la montre.

Le couplage électrique entre le module auxiliaire et le module principal sera generalement utilise avant tout pour afficher les informations fournies par le module auxiliaire au moyen d'un dispositif d'affichage, par exemple un affichage LCD, de la montre. II est toutefois possible de prevoir dans l'epaisseur de la montre une zone transparente laissant apparaitre le dispositif d'affichage propre du module auxiliaire. Dans ce cas le module auxiliaire est électriquement totalement indépendant de la montre.

Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, quelques formes d'execution de l'invention.

La figure 1 représente une demi-vue en coupe d'une montre équipée d'un module auxiliaire.

La figure 2 représente la même montre dans laquelle le module auxiliaire a été remplacé par un faux fond.

La figure 3 représente schématiquement une première exécution d'un premier mode de couplage électrique.

La figure 4 représente une seconde forme d'exécution du même mode de couplage.

La figure 5 représente schématiquement un deuxième mode de couplage.

La figure 6 représente une première forme d'exécution d'un troisième mode de couplage.

La figure 7 représente schématiquement une deuxième exécution de ce troisième mode de couplage. La figure 8 représente schématiquement un quatrième mode de couplage.

La montre représentée schématiquement à la figure 1 comprend une carrure-lunette 1 dans le cran de glace de laquelle est fixée une glace 2 et abritant un module électronique 3 muni, dans l'exemple représenté, de moyens d'affichage analogiques 4. Cette boite est fermée de man ère étanche par un fond 5 fixé par tous moyens connus tels que cran ou vis. Ce fond 5 est en retrait à l'interieur de la boite de manière à ménager un logement dans lequel est fixe amoviblement un module auxiliaire 6. Ce module auxiliaire 6 est fixé par exemple par un Joint O-Ring 7 qui assure simultanément sa Suspension. Des moyens de positionnement non représentés assurent une Position correcte du module auxiliaire 6 relativement au module principal 3.

Si la montre est utilisee sans module auxiliaire, ce module auxiliaire est remplacé par un faux fond 8 fixé de la même manière que le module auxiliaire. Ce faux fond 7 a non seulement pour but d'assurer la continuité de la base de la carrure-lunette, mais egalement de protéger le fond 5 dans le cas où celui-ci présente des moyens de connexion galvaniques avec le module auxiliaire. Le module principal 3 présente en outre des moyens d'affichage numériques 9, par exemple du type

LCD, utilisés soit simultanément pour l'affichage des fonctions du module principal 3 et du module auxiliaire 6, soit exclusivement pour l'affichage des fonctions du module auxiliaire 6.

Le couplage fonctionnel entre le module auxiliaire 6 et le module principal 3 peut être soit un couplage galvanique ou par contact, un couplage magnetique sans contact, un couplage optique ou optoelectronique ou enfin un couplage radioelectrique.

La figure 3 illustre schématiquement une première forme d'exécution de couplage galvanique. Le module auxiliaire 6 comprend, en plus de ses circuits de fonction 10, un circuit d'attaque et de multiplexage pour la commande des éléments du dispositif d'affichage 9 se trouvant dans le module principal. Le module auxiliaire 8 est muni d'une fiche multiple 12 comportant autant de bornes qu'il y a d'éléments d'affichage à Commander. Cette fiche multiple mâle 12 vient s 'enficher dans une fiche femelle 13 prévue dans le fond 5 de la montre. Cette connexion en parallèle nécessite autant de bornes qu'il y a d'éléments d'affichage. Or, plus le nombre de contacts augmente, plus la fiabilité dimininue. Pour minimiser le nombre de contacts, il convient de multiplexer l'affichage à un niveau aussi élevé que possible dans les limites des eκigences requises par le dispositif d'affichage et la tension disponible. Le niveau maximum de multiplexage recommandé est un triplex. En admettant par exemple que le dispositif d'affichage 9 comporte trente éléments (quatre chiffres et deux bits indicateurs), il est nécessaire d'avoir treize contacts au niveau des fiches 12 et 13. La fixation 7 du module auxiliaire dans carrure 1 doit être étanche à l'eau. II faudra éventuellement prévoir une garniture d'étanchéité supplémentaire.

Au lieu de fiches, il est possible de prévoir un contact par prsssion, par exemple au moyen de conducteurs noyés respectivement dans une partie en matière isolante du fond de la boite 5 et une partie en matière isolante du module auxiliaire 6.

Dans le but de réduire le nombre de contact entre les deux modules, il est possible de prevoir une transmission-série des informations entre les deux modules. Un tel accouplement est représenté schématiquement à la figure 4. Certains éléments et circuits sont les mêmes que ceux de la figure 3 et sont désignés par les mêmes signes de référence. Le module auxiliaire 6 comprend, au lieu du circuit d'attaque et multiplexeur 11, qui se trouve maintenant dans le module principal 3, un convertisseur parallele-série 14, la fiche 15 du module auxiliaire et la fiche 16 du module principal ne comporte plus que deux contacts, l'un pour la transmission des donnees et l'autre pour la terre. Dans le module principal 3 un convertisseur série-parallèle reconvertit les signaux pour l'attaque du dispositif d'affichage 9. La commande du convertisseur parallèle-série doit comprendre une Information de cadrage et envoyer des informations à un taux de bit fixe. Aucune d'impulsion d'horloge n'est nécessaire. Le convertisseur série-parallèle 17 recoitd ses informations asynchrone et reconstitue les informations sous forme parallèle à l'intention du circuit d'attaque et de multiplexage 11 commandant l'affichage 9 au niveau adéquat.

L'accouplage des modules sans contact galvanique permet de renoncer à une étanchéité au niveau de la fixation 7. La figure 5 représente le schéma d'un couplage magnétique. Le module auxiliaire 6 comprend à cet effet une bobine émettrice 9, tandis que le module principal 3 comprend une bobine captrice 20. La bobine émettrice 19 est excitée par un circuit codeur de phase 21 recevant d' une part les informations transmises en série par l' intermédiaire d'un convertisseur parallèle-série 22 et d'autre part un signal d'horloge 23. Dans le module principal 3, la bobine captrice 20 est associée à une détecteur 24 qui détecte les crêtes et le seuil des signaux recus et dont la sortie est appliquée d'une part à un convertisseur série-parallèle 25 et d'autre part à un circuit 26 qui restitue le signal d'horloge pour la commande du convertisseur 25 et la transmission parallèle des informations au circuit d'attaque multiplexeur 11 au rythme convenable. De manière à assurer un bon couplage magnétique entre les bobines 19 et 20, le boitier du module auxiliaire 6 présente une probubérance 27 dans laquelle s'engage un noyau 28, tandis que le fond 5 et le module principal présente un logement 29 entouré par la bobine captrice 20 et dans lequel s'engage la protubérance 27 avec son noyau 28, de teile sorte que ce noyau 28 pénètre dans la bobine 20. La zone de couplage magnetique doit bien entendu être non magnetique, par exemple en plastique ou en laiton.

L'utilisation d'un codage en phase ou code de Manchester, c'est-à-dire un code à haute Synchronisation, permet d'eviter la transmission de la formation d'horloge pour la reconstitution du code. Le détecteur 24, par la détection des crêtes, fournit l'information nécessaire à la reconstitution du signal d'horloge, tandis que la detection du seuil fournit les informations séries au convertisseur 25 pour la reconstitution des informations parallèles. Les informations sont ensuite multiplexées par le circuit 11 qui engendre les signaux de niveaux adéquats pour l'attaque du dispositif d'affichage 9. Ce même circuit 11 génère les tensions nécessaires à la commande des segments du circuit d'affichage LCD.

La figure 7 représente schématiquement un mode de couplage optoélectronique. Ce schéma est semblable à celui représenté à la figure 4, à la différence que les fiches 15 et 16 sont remplacées par une diode LED 30 dans le module auxiliaire 6 et un photo-transistor 31 dans le module principal 3. La diode LED est attaquée à travers un amplificateur 32. Dans ce cas il convient bien entendu d'avoir des fenêtres transparentes en face de la diode LED et du photo-transistor. Par rapport à un couplage galvanique tel que représenté à la figure 4, un tel couplage optoélectronique nécessite davantage de puissance . Cette puissance peuê etre limitée de plusieur s manières. Si l'on admet par exemple que le dispositif d'affichage 9 nécessite seulement une mise à jour périodique (par exemple une fois par seconde), les informations de mise à jour doivent être transmises sous la forme de rafale à vitesse élevée, d'une durée d'environ 1 milliseconde chaque seconde. Dans le cas oύ l'affichage doit être mis à jour chaque 0,01 de seconde, comme c'est le cas par exemple pour un chronomètre, le courant nécessaire peut être réduit en utilisant deux paires d'éléments de couplage comme représenté à la figure 8. Le module auxiliaire comprend un circuit 32 delivrant des impulsions correspondant à l'état 1 à une première diode LED 30' et un second circuit 33 délivrant des impulsions correspondant à l'etat 0 à une seconde diode LED 30', ceci pendant environ 1 microseconde. Dans le module principal 3 les signaux optiques captés respectivement par un premier photo-transistor 31' et un second photo-transistor 31 , sont appliqués à un commutateur électronique 34 qui reconstruit le signal série 35 pour le convertisseur série-parallèle 17. Dans les deux modules la fréquence de l'horloge mère est de préférence de l'ordre de grandeur de 10 MHz.

La figure 9 représente schématiquement un mode de couplage radioélectrique. Comme dans les figures précédentes, les circuits communs aux différentes formes d'exécutions sont désignés par les mêmes références. Le module auxiliaire 6 comprend un modulateur 6 auquel sont appliqués d'une part les signaux série provenant du convertisseur parallèle-série 14 et, d'autre part, une fréquence porteuse fournit par un oscillateur 37. Le signal modulé est transmis par une antenne 38. Dans le module principal 3, est prévue une antenne captrice 39, située aussi près que possible de l'antenne émettrice 38, associée à un détecteur 40 dont le signal est amplifié et écrêté par un circuit adàquat 41, le signal amplifié et écrêté et a nt envoyé a u convertis s eur s érie- para llèle 1 7 . Le s ignal porteur d'informations est modulé soit en fréquence, soit en amplitude. L'oscillateur 37 n'a pas besoin d'être continuellement en fonctionnement, mai s s eulement lorsque l ' a f f ichage do it être remis à jour . Afin de maintenir la puissance utilisée à un niveau aussi bas que possible, la transmission s'effectuera à un niveau extrêmement bas. La montre doit donc comporter un blindage efficace pour protéger le détecteur 40 des ondes radio extérieures.

Selon une autre forme d'exécution non représentée, le module auxiliaire est totalement indépendant, électriquement, du module principal, c'est-à-dire qu'il comporte son propre dispositif d'affichage. Cet affichage est visible à travers une fenêtre transparente prévue dans le module principal et dans le fond 5.

En variante, il est possible de prevoir une decoupe ou un passage à travers le fond et le module principal pour le passage d' une protubérance du module auxiliaire portant le dispositif d'affichage, celui-ci venant alors se placer au niveau de l'affichage du module principal.

Claims

REVENDICATIONS.

1. Montre électronique comprenant un boitier abritant un module électronique, une batterie et au moins un dispositif d'affichage, caractérisée par le fait qu'elle présente, sur son verso, un logement destinè à recevoir un module auxilaire de fonction, amovible, présentant des moyens de fixation dudit module auxiliaire, et qu'elle présente des moyens permettant d'afficher des informations délivrées par ledit module auxiliaire.

2. Montre selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit logement présente des moyens de couplage électriques destinés à établir une liaison avec le module auxiliaire, de manière à permettre une coopération du module principal et du module auxiliaire, et par le fait que les moyens permettant d'afficher les informations délivrées par le module auxiliaire sont constitués par un dispositif d'affichage de la montre.

3. Montre selon la revendication 2, caractérisée part le fait que ledit logement est fermé, lorsqu'il est vide, par un faux fond.

4. Montre selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens d'affichage des informations délivrées par le module auxiliaire sont constitués par une zone transparente destinée à laisser apparaitre le dispositif d'affichage du module auxiliaire.

5. Montre selon la revendication 2, caractérisée par le fait que lesdits moyens de couplage électriques sont galvaniques et constitues par des conducteurs noyes dans le fond en matiere isolante de la boite de montre proprement dite.

5. Montre selon la revendication 5, caractérisée par le fait que les moyens de connexion galvaniques comprennent deux bornes pour une transmission en série, le module auxiliaire comprenant un convertisseur parallèle-série et le module principal un convertisseur série-parallèle et un circuit de multiplexage.

7. Montre selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les moyens de couplage sont magnetiques et que le module auxiliaire comprend un convertisseur parallèle-série et un codeur de phase excitant une bobine entourant un noyau formant une saillie sur le module auxiliaire et que le module principal comprend un logement entoure d'une bobine captrice dans lequel s'engage la saillie et noyau du module auxiliaire, le rnodule principal comprenant en outre un détecteur et un convertisseur série-parallèle.

8. Montre selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les moyens de couplage sont optoélectoniques et constitué par un unique émetteur optique dans le module auxiliaire et un unique récepteur dans le module principal, un convertisseur parallèle-série étant prévu dans le module auxiliaire et un convertisseur série-parallèle étant prévu dans le module principal.

9. Montre selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les moyens de couplage sont optoelectroniques et constitués de deux émetteurs optiques, respectivement pour la transmission des impulsions correspondant aux valeurs 1 et 0, et de deux recepteurs dans le module principal pour la réception de ces deux signaux respectivement.

10. Montre selon la revendication 2, caracterisée par le fait que les moyens de couplager sont radioelectriques, le module auxiliaire comprenant un mod ulateur- emetteur et le module principal comprenant un recepteur-detecteur, la transmission se faisant en serie apres conversion parallele-serie.

11. Montre selon la revendication 4, caracterisee par le fait que la zone destinee à laisser apparaitre le dispositif d'affichage du module auxiliaire est constituee par un espace libre s'étendant dans l'epaisseur de la montre, espace dans lequel peut venir s'emboiter une protuberance du module auxiliaire portant le dispositif d'affichage de ce module.

12. Montre selon la revendication 1 ou 2, caracterisee par le fait que les moyens de fixation du module auxiliaire sont constitués par un tore en matière élastique monte sur le pourtour de la paroi du logement.