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EP1235121A1 - Objet portatif comprenant des moyens pour l'activation d'une fonction électronique et procédé de commande d'une telle fonction électronique - Google Patents

Objet portatif comprenant des moyens pour l'activation d'une fonction électronique et procédé de commande d'une telle fonction électronique Download PDF

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Publication number
EP1235121A1
EP1235121A1 EP01200694A EP01200694A EP1235121A1 EP 1235121 A1 EP1235121 A1 EP 1235121A1 EP 01200694 A EP01200694 A EP 01200694A EP 01200694 A EP01200694 A EP 01200694A EP 1235121 A1 EP1235121 A1 EP 1235121A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
portable object
object according
function
electronic
electronic function
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01200694A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jean-Jacques Born
Frédéric Meylan
Jean-Pierre Wattenhofer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asulab AG
Original Assignee
Asulab AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asulab AG filed Critical Asulab AG
Priority to EP01200694A priority Critical patent/EP1235121A1/fr
Priority to EP20020075395 priority patent/EP1235122B1/fr
Priority to DE2002600003 priority patent/DE60200003T2/de
Publication of EP1235121A1 publication Critical patent/EP1235121A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G04—HOROLOGY
    • G04G—ELECTRONIC TIME-PIECES
    • G04G21/00—Input or output devices integrated in time-pieces

Definitions

  • the present invention relates to a portable object such as, in particular, a room timepieces, comprising means for activating an electronic function such as than a watch function.
  • the present invention also relates to a method of control of an electronic function of the aforementioned kind.
  • Numerous data entry devices in electronic means intended to process this data are already known. These devices can include, for example a keyboard formed by a plurality of keys, each of these keys being associated with an underlying sensitive range of a sensor which controls the input of data associated with the key in response to the affixing of a finger on this touch.
  • a keyboard of this kind is for example described in the patent application European EP-A-0 674 247 in the name of the Applicant in which it is associated with a watch to control various functions such as setting the time or starting and starting a stopwatch. When he equips a watch, such a keyboard advantageously makes it possible to replace the usual push buttons.
  • the keys of the keyboards incorporated in watches consist of touch sensors of different types, for example piezosensitive, photosensitive, resistive or even capacitive.
  • the sensitive range of each sensor can consist of a transparent electrode formed on the face interior of the ice.
  • keyboards touchscreen when fitted to portable objects small dimensions such as, in particular, a wristwatch, allow get rid of the push buttons with which watches are usually fitted. This allows, it will be easily understood, to significantly reduce manufacturing costs such watches, and to guarantee an excellent water resistance of the latter.
  • a watch comprising control means formed by an assembly touch sensors has several drawbacks, however.
  • One of these disadvantages is that the touch keys are very sensitive to to touch. It is sufficient for the user of the watch to inadvertently touch one of the keyboard keys so that immediately the character or the operation corresponding to this key is selected and activated by the electronic data processing circuit.
  • the object of the present invention is to remedy the problems and drawbacks above as well as to others by proposing a portable object comprising means making it possible in particular to select the electronic function sought without risk of being mistaken or inadvertently activating an electronic function not desired.
  • the present invention relates to a portable object such as, in particular, a timepiece, comprising means for controlling at least minus an electronic function such as a watch function, these means of command comprising at least one touch key for selecting the electronic function sought, an electronic data processing circuit identifying the touch key in play and deducing a character or an operation thus selected, characterized in that the control means include in addition to a strain gauge to confirm the selection of the function electronics sought and / or activate this electronic function, confirmation and / or the activation of said electronic function being carried out by application of a pressure on the portable object under the effect of which the strain gauge generates a control signal which will be applied to the electronic circuit for processing data, said portable object can also include means capable of beep to indicate to a user that the desired function is has been properly engaged.
  • the user places a finger on one of the keyboard touch sensors corresponding to the desired character or operation perform, he weighs simultaneously with his finger on the portable object. detecting applying pressure to the portable object, the strain gauge generates conventionally an electrical signal which will be applied to an electronic circuit of processing of data corresponding to the different functions of the portable object. This control circuit will then turn on the touch keys of the keyboard, identify that of the tactile keys brought into play by affixing the user's finger, and deduce the character or operation selected for one or other of the applications that he can manage.
  • This latter arrangement is particularly advantageous, in particular in the particular case where the user wishes to use the timing function. Having previously placed his finger on that of the tactile keys which will allow him to start the stopwatch, the user can watch the event carefully, for example sportsman, that he wants to time, then exert a pressure on the object portable to start counting at the right time, without leaving the event eyes.
  • the present invention also relates to a method for controlling at least minus an electronic function such as a watch function of a portable object of the genre described above, including the step of selecting the function electronics sought by applying a finger on the touch key associated with said function, characterized in that it further comprises the step which consists in exert mechanical stress on the portable object to confirm the selection of said electronic function sought and / or activate this function and, where appropriate, to produce an audible signal to indicate to a user that the desired function has has been properly engaged.
  • an electronic function such as a watch function of a portable object of the genre described above
  • the present invention proceeds from the general inventive idea which consists in associate with first control means comprising a keypad touchscreen by which a user can select any of the electronic functions of a portable object such as, in particular, a watch, second control means comprising a strain gauge making it possible to confirm the selection of the electronic function sought and / or activate this last by applying mechanical pressure to the portable object.
  • first control means comprising a keypad touchscreen by which a user can select any of the electronic functions of a portable object such as, in particular, a watch
  • second control means comprising a strain gauge making it possible to confirm the selection of the electronic function sought and / or activate this last by applying mechanical pressure to the portable object.
  • Such a combination of means makes it possible to overcome the problems generally linked to the use of touch-sensitive keyboards for the introduction of data in electronic means of processing these data which are, in particular, the great sensitivity of the keys to the affixing of a finger, and the fact that the user is forced to look at which key he is pressing to ensure that the function sought has been properly selected.
  • the strain gauge realizes, in accordance with this invention, the function of a push button.
  • watches jointly comprising a keyboard with tactile keys and one or more push-buttons, the keypad allowing the user to select the function desired electronics, while the pushbuttons enable or disable to trigger said function.
  • This solution avoids some of the problems described above, but has the main disadvantage that the pushbuttons which the watch is equipped with are expensive to manufacture and affect the water resistance of the case of said watch.
  • the present invention is not not limited to such a timepiece and can easily be applied to any other portable object in which a keyboard with tactile keys is arranged for selection and activation of a plurality of electronic functions.
  • FIG. 1 is represented a timepiece according to the invention, generally designated by the reference general digital 1.
  • the timepiece 1 conventionally comprises a case provided with a middle part 4 and a bottom 6 which delimits the case 2 in its part lower.
  • the box 2 includes a bottom 6 which is separate middle part 4.
  • the housing 2 can be made, for example, of a plastic material according to well known injection techniques. The present invention is not limited however not the choice of such a material and the housing 2 can be made in all type of material adapted to the needs of the watch industry such as, in particular, steel.
  • the housing 2 is delimited by a glass 8 covering means 10 for displaying hourly or other information.
  • these display means 10 consist of a cell liquid crystal matrix display 12. So these are digital means data display.
  • means analog time display including an hour hand, a hand minutes and a seconds hand that would move over a dial formed by a liquid crystal display cell which can also display different types of information or data.
  • the hands can move over a conventional dial.
  • the symbols representing the characters or functions that can be selected by the wearers of the watch are then printed, engraved or transferred onto the glass, the bezel or watch face.
  • the housing 2 has at its upper periphery a bezel 14 which can ensure, if necessary, the fixing of the glass 8 to the housing 2.
  • the bezel 14 is fixed mounted on the housing 2 for example by gluing or by ultrasonic welding.
  • Another solution which will be examined below in connection with FIG. 2 consists in fix the bezel 14 on the housing 2 by screwing.
  • the timepiece 1 comprises means for controlling electronic functions such as a watch function.
  • these control means are formed by a plurality of touch sensors 16, in this case twenty-five, arranged according to a matrix defining five rows and five columns of ranges sensitive to touch which are generally square in shape. All sensitive areas 16 is supported by the glass 8 and extends over most of this glass 8. According to a variant, it is also possible to provide that part of the sensitive ranges touch sensors 16 is located on the bezel 14 of the housing 2 of the room watchmaking 1.
  • FIG 2 is a sectional view of the part timepiece 1 shown in Figure 1.
  • the middle part 4 of the timepiece 1 defines a central cavity in which takes place, conventionally, a electronic watch movement 18 carried by a printed circuit 20.
  • This electronic movement 18 comprises, inter alia, a time base circuit, a frequency divider circuit powered by the time base, a control circuit and data processing connected to the divider circuit and the display cell liquid crystal matrix 12 controlled by the control circuit.
  • the control and data processing circuit performs functions varied. It maintains in particular the oscillations of the crystal oscillator of the base circuit time, divides the frequency of the quartz, corrects the running of the watch and powers the if applicable, motors and liquid crystal displays. He commands also, in conjunction with the touch sensors 16 and a strain gauge 22 of which the description will follow, special functions such as the date, the chronograph, alarm, time zones, and corrects certain indications and set the time. It goes without saying that for the selection and switching on or off of the aforementioned electronic functions at by means of the tactile keys 16, an electronic circuit for processing the data distinct from the electronic movement 18 for controlling the progress of the part watchmaking 1 can be envisaged.
  • the control and data processing circuit is supplied with current by an accumulator 24 intended to be recharged after exhaustion.
  • the accumulator 24 is charged by induction.
  • a first coil constitutes the primary of the charger (not shown), while a second coil 26, placed in the charging circuit of the accumulator 24, constitutes the secondary of said charger.
  • the accumulator 24 equips a timepiece, we prefer to recharge it by induction rather than using contacts ohmic to connect it to the charger, this in order to avoid altering the tightness of the box 2 of timepiece 1. It will nevertheless be understood that the correct operation of the timepiece 1 according to the invention is guaranteed whatever the method of charging the accumulator 24 chosen. It will also be understood that the control and data processing circuit could be powered by a battery not rechargeable.
  • the middle part 4 of the timepiece 1 is fixedly mounted on the bottom 6 by means of screws 28.
  • the printed circuit is fixed on the middle part 4 by means of screws 30.
  • the bezel 14 is made integral with the middle 4 by screws 32.
  • the matrix display cell 12 is connected electrically to the printed circuit 20 by a flexible connector 34.
  • FIG. 3 is an enlarged detail view of the section represented in FIG. 2 in which the sensitive areas of the tactile sensors 16.
  • the tactile sensors are of the capacitive type, their sensitive areas 16 being formed by transparent electrodes 36 deposited on the underside of the glass 8.
  • Each electrode 36 is electrically connected to the control circuit of the electronic clockwork movement 18 via a plurality of ranges contact 37 located on the periphery of the glass 8 and two connectors 38 each formed of a succession of vertical conductive and insulating strips, by example in elastomer, which carry the electrical contacts from the face bottom of the glass 8 on the upper face of the printed circuit 20 (see FIG. 5).
  • Those skilled in the art know how to form transparent electrodes on the surface a glass and how to connect a plurality of capacitive touch sensors to a electronic control unit located inside a watch case.
  • Each of the capacitive sensors is connected in parallel between ground and a input of the electronic data processing circuit.
  • the electronic circuit of data processing includes a series of voltage controlled oscillators, the frequency of each of these oscillators varying according to the total capacity present between its input and the ground. If the watch wearer's finger is not placed on the glass in front of a particular electrode, one of the armatures of the sensor corresponding capacitive is therefore not formed. In this case, the capacity total present between the input and the mass of the oscillator is equivalent to the capacity of the parasitic capacitor associated with this capacitive sensor. However, when the is placed on the glass opposite this electrode, the two armatures of the sensor correspondent are formed.
  • the total capacity between the input and the mass of the oscillator is now equivalent to the sum of the capacitance of the capacitive sensor and the capacity of the parasitic sensor. So the frequency of oscillation of each of the voltage controlled oscillators varies depending on presence or absence finger on the part of the glass which is opposite the electrode associated with this oscillator. This change in frequency is detected by the frequency detector associated with the voltage controlled oscillator.
  • the touch sensors 16 are associated with the gauge stress 22 mentioned above. It is thus possible, by means of tactile sensors 16, select an electronic function such as a watch function identified by a character transcribed on the glass 8 of the timepiece 1 or displayed by the cell display 12, then confirm this selection and activate or deactivate the function selected by exerting pressure on the case 2 of said timepiece 1.
  • the strain gauge 22 is formed by the piezoelectric transducer which is conventionally present in most timepieces and whose primary role is to function as a generator of sound for an alarm device.
  • a cavity 40 is provided in the bottom 6 of the box 2 of the watch 1 to receive, rigidly, the piezoelectric transducer 22.
  • This consists of an element made, for example, of a piezoelectric ceramic, and can have, so nonlimiting, a circular shape, its diameter typically being between ten and fifteen millimeters, and its thickness being of the order of a few tenths of millimeter.
  • the piezoelectric transducer 22 is bonded between two electrodes upper and lower metal (not shown), the lower electrode being rigidly connected to the bottom 6 of the housing 2 by any suitable means such as, for example, by collage.
  • the piezoelectric transducer 22 can be made by evaporation of a ceramic on the metal bottom of the box 2 of the timepiece 1.
  • the transducer 22 is formed by an element made of a piezoelectric ceramic evaporated on a metal chip which is itself glued to the bottom of the box. It is obvious that the piezoelectric transducer 22 could be rigidly fixed at another location that the bottom of the case 2, for example against the middle part 4.
  • the piezoelectric transducer 22 which equips the watch 1 according to the invention is used both as a sound generator for the watch alarm device 1, and as a means to activate or deactivate a electronic function such as a watch function by mechanical pressure on the case 2 of said watch 1. It goes without saying, however, that this transducer 22 can be used for the sole purpose of confirming the selection of the electronic function sought.
  • the other advantage of a piezoelectric sensor used as strain gauge in the context of the present invention resides in the fact that said piezoelectric sensor is capable of emitting a sound signal at the same time as the user presses the case of the timepiece, this audible signal indicating to user that the desired watch function has been triggered.
  • the electrical circuit 42 comprises, connected to the output of switching means comprising a transistor T R0 16 alternately on and off, a coil L 1 .
  • the piezoelectric transducer 22 is connected in parallel to the coil L 1 .
  • This electrical circuit 42 receives, on an input connection "a", a pulse pulse control signal. From the input terminal "a”, this signal is applied to the base of the transistor T R0 via a resistor R 0 .
  • the transistor T R0 is kept passing through the pulse of the control signal, an electric current flows through the coil L 1 from a DC voltage source + E, while the connection "b" of the piezoelectric transducer 22 is connected by the transistor T R0 to the ground of the electric circuit 42.
  • the electrical circuit 42 comprises a capacitor C 1 mounted between the coil L 1 and the transducer 22.
  • the electrical circuit 42 is completed by a passive filter 44 mounted in parallel at the terminals of the piezoelectric transducer 22.
  • This filter 44 is conventionally composed of a resistor R 1 and a capacitor C 2 .
  • the filter 40 serves to filter the high frequency signal present at the terminals of the transducer 22 when the latter operates as a sound generator at a frequency of the order of 1 kHz, and to prevent this signal from being propagates towards the amplification and conversion stages which will be described below.
  • the electrical signal can pass.
  • the electrical circuit 42 finally comprises, connected in parallel one after the other at the terminals of the passive circuit 44, a polarization resistor R 2 , an amplification stage 46 and a conversion stage 48.
  • the amplification stage 46 comprises a transistor T R1 whose source is connected to the DC voltage source + E and whose drain is connected to a resistor R 3 .
  • the gate of the transistor T R1 is connected to one of the ends "c" of the resistor R 2 , the other end of which is connected to the DC voltage source + E.
  • the conversion stage 48 comprises a CMOS inverter which is composed of a PMOS transistor T R2 connected to an NMOS transistor T R3 .
  • the gates of these two transistors T R2 and T R3 are connected to the connection point "d" between the drain of the transistor T R1 and the resistor R 3 .
  • This connection point "d" constitutes the input of the inverter 48.
  • the connection point "f" between the drains of the transistors T R2 and T R3 constitutes the output of the inverter.
  • the voltage at the output point "f" of the conversion stage 48 therefore passes alternatively of the value + E when the piezoelectric transducer 22 is at rest, at a zero voltage value when the transducer 22 is stressed.
  • This signal logic is applied to the input of the motion data processing circuit clock electronics 18 which, in response to this signal, will control the function watchmaker of watch 1 selected by the user using the touch keys capacitive 16.
  • the present invention applies in a most remarkable way, for example in the selection and when activating an electronic function such as the timing function in a timepiece.
  • FIG. 7 illustrates the method of controlling an electronic function such that a watch function in accordance with the present invention.
  • the process begins at step S1 with the selection made by the user of the function he is looking for. It is assumed here that this user wishes to activate the timing function of the timepiece 1 according to the invention.
  • step S1 that the user is in front of a main menu offering him several choice.
  • the user can scroll through the menu and enter the timing mode that interests him.
  • the inscription "menu" and the arrows facing left and right are characters which can be transcribed on the glass 8, the telescope 14 or the dial of timepiece 1, for example by engraving or by using decals.
  • step S2 the user is in a submenu which corresponds to the timing function he has chosen.
  • the stopwatch is zero and the user has a "start" key to start timing a sporting event, for example.
  • start By applying his finger on the "start” key, the user will be able to select the start function of the stopwatch.
  • the stopwatch will not start at the moment when the user will have affixed his finger on the "start” key. This will require that the user also exerts pressure on the crystal 8 of the timepiece.
  • the function activation of the stopwatch is, as above, done by touching the appropriate touch key 16, then the stopwatch is started by pressing a any region of watch 1, for example on glass 8 of said watch 1 or still on an area of the case 2.
  • the start of the stopwatch by pressing the timepiece will be accompanied by the emission of a brief signal sound emitted by the piezoelectric transducer 22 which will confirm so hearing aid to the user that the stopwatch is running well.
  • the user does not have to look at watch 1 to make sure the stopwatch is correct working.
  • the timepiece 1 is found in the timing mode for a fairly long duration.
  • watch 1 put in a standby state in which it displays, for example, the current time, the user nevertheless retains the possibility of stopping the stopwatch or measure a split time by touching the key appropriate touchscreen 16 and press the same button to confirm the selection.
  • step S3 the stopwatch is running and indicates the time since its start.
  • step S3 the new submenu that appears offers to the user can choose between stopping the stopwatch using the "stop” button or measure a split time using the "split" key. If he puts his finger on the "stop” key and confirms his selection by pressing the glass 8 at the location of the "stop” key, the user arrives at step S4 where he has the choice between resetting the stopwatch at zero using the "zero” key or restart the stopwatch by means of the "start” key. Restarting the stopwatch using the "start” key operates in a similar way to what has been described above in connection with step S2.
  • the gauge stress 22 can be a resistive force sensor whose electrical resistance varies when a mechanical stress is exerted on the structure fitted with the resistive force.
  • the strain gauge 22 can also be a measuring device which is characterized by a variation in the value of the capacitance of a capacitor in depending on the pressure exerted.
  • other systems can be used data entry by touch pressure using inductive keys, ultrasonic or infrared.

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Abstract

La présente invention concerne un objet portatif tel que, notamment, une pièce d'horlogerie (1), comprenant des moyens pour la commande d'au moins une fonction électronique telle qu'une fonction horlogère, ces moyens de commande comportant au moins une touche tactile (16) pour effectuer la sélection de la fonction électronique recherchée, caractérisé en ce que les moyens de commande comportent en outre une jauge de contrainte (22) permettant de confirmer la sélection de la fonction électronique recherchée et/ou d'activer cette fonction électronique, la confirmation et/ou l'activation de ladite fonction électronique étant effectuée par application d'une pression sur l'objet portatif sous l'effet de laquelle la jauge de contrainte (22) génère un signal de commande qui va être appliqué à un circuit électronique de traitement des données, ledit objet portatif pouvant également comprendre des moyens aptes à émettre un signal sonore pour indiquer à un utilisateur que la fonction souhaitée a bien été enclenchée. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un objet portatif tel que, notamment, une pièce d'horlogerie, comprenant des moyens pour l'activation d'une fonction électronique telle qu'une fonction horlogère. La présente invention concerne également un procédé de commande d'une fonction électronique du genre susmentionné.
De nombreux dispositifs d'entrée de données dans des moyens électroniques destinés à traiter ces données sont déjà connus. Ces dispositifs peuvent comprendre, par exemple un clavier formé d'une pluralité de touches, chacune de ces touches étant associée à une plage sensible sous-jacente d'un capteur qui commande l'entrée d'une donnée associée à la touche en réponse à l'apposition d'un doigt sur cette touche. Un clavier de ce genre est par exemple décrit dans la demande de brevet européen EP-A-0 674 247 au nom de la Demanderesse dans laquelle il est associé à une montre pour en commander diverses fonctions comme la mise à l'heure ou bien l'enclenchement et le déclenchement d'un chronomètre. Lorsqu'il équipe une montre, un tel clavier permet avantageusement de remplacer les boutons-poussoirs habituels.
Les touches des claviers incorporés dans des montres sont constituées par des capteurs tactiles de différents types, par exemple piézosensible, photosensible, résistif ou bien encore capacitif. Dans ce dernier cas, la plage sensible de chaque capteur peut être constituée par une électrode transparente formée sur la face intérieure de la glace. En posant un doigt sur une plage de la surface extérieure de cette glace qui fait face à l'électrode, on forme un condensateur électrique entre ce doigt et l'électrode qui sont séparés par le diélectrique que constitue la glace de la montre. Un circuit électronique sensible à la capacité de ce condensateur repère l'électrode mise en jeu par l'apposition du doigt et en déduit le caractère ou l'opération ainsi sélectionné pour l'une ou l'autre des applications mentionnées ci-dessus.
Comme on l'a déjà dit, l'un des avantages essentiel des claviers à touches tactiles réside dans le fait que de tels claviers, lorsqu'ils équipent des objets portatifs de petites dimensions tels que, en particulier, une montre-bracelet, permettent de s'affranchir des boutons-poussoirs dont les montres sont habituellement munies. Ceci permet, on le comprendra aisément, de réduire sensiblement les coûts de fabrication de telles montres, et de garantir une excellente étanchéité de ces dernières.
Une montre comprenant des moyens de commande formés par un ensemble de capteurs tactiles présente cependant plusieurs inconvénients. L'un de ces inconvénients réside dans le fait que les touches tactiles sont très sensibles au toucher. Il suffit ainsi que l'utilisateur de la montre effleure involontairement l'une des touches du clavier pour qu'aussitôt le caractère ou l'opération correspondant à cette touche soit sélectionné et activé par le circuit électronique de traitement des données.
D'autre part, il est nécessaire que les capteurs tactiles soient constamment alimentés par un courant électrique pour pouvoir être utilisés le moment venu, ce qui pose d'évidents problèmes de consommation électrique, d'autant plus importants que les claviers à touches tactiles dont il est question ici sont tout particulièrement destinés à équiper des objets qui sont de petites dimensions et qui ont donc des réserves d'énergie limitées.
Une des fonctions d'une pièce d'horlogerie qui est le plus fréquemment commandée au moyen d'un clavier à touches tactiles est la fonction d'enclenchement ou de déclenchement d'un chronomètre. On s'est malheureusement rendu compte à l'usage qu'une telle technique était particulièrement malcommode et difficile à mettre en oeuvre. En effet, un utilisateur qui souhaite, par exemple, chronométrer un évènement sportif, doit quitter cet événement des yeux pour pouvoir solliciter la plage de la glace correspondant à la touche appropriée de commande de démarrage du chronomètre. Il en résulte un chronométrage souvent peu précis et donc insatisfaisant pour l'utilisateur.
Enfin, le risque avec une matrice de capteurs tactiles de forte densité de se tromper de capteur et d'activer une touche non désirée est important. On conçoit, en effet, que la surface de l'empreinte d'un doigt n'est pas très petite par rapport à celle d'un verre de montre, lui-même limité notamment quand il s'agit d'une montre-bracelet. Il est donc difficile de poser le doit sur le verre de montre au-dessus de l'électrode désirée, sans influencer du même coup les électrodes adjacentes. Pour identifier alors, parmi les électrodes influencées, celle qui était visée, les moyens électroniques incorporés à la montre doivent développer des stratégies d'identification complexes.
La présente invention a pour but de remédier aux problèmes et inconvénients ci-dessus ainsi qu'à d'autres encore en proposant un objet portatif comprenant des moyens permettant notamment de sélectionner la fonction électronique recherchée sans risque de se tromper ou d'activer involontairement une fonction électronique non souhaitée.
A cet effet, la présente invention concerne un objet portatif tel que, notamment, une pièce d'horlogerie, comportant des moyens pour la commande d'au moins une fonction électronique telle qu'une fonction horlogère, ces moyens de commande comprenant au moins une touche tactile pour effectuer la sélection de la fonction électronique recherchée, un circuit électronique de traitement des données repérant la touche tactile mise en jeu et en déduisant un caractère ou une opération ainsi sélectionné, caractérisé en ce que les moyens de commande comprennent en outre une jauge de contrainte permettant de confirmer la sélection de la fonction électronique recherchée et/ou d'activer cette fonction électronique, la confirmation et/ou l'activation de ladite fonction électronique étant effectuée par application d'une pression sur l'objet portatif sous l'effet de laquelle la jauge de contrainte génère un signal de commande qui va être appliqué au circuit électronique de traitement des données, ledit objet portatif pouvant également comprendre des moyens aptes à émettre un signal sonore pour indiquer à un utilisateur que la fonction souhaitée à bien été enclenchée.
Grâce à ces caractéristiques, il n'est plus nécessaire d'alimenter en permanence les touches des claviers. Lorsque l'utilisateur pose un doigt sur l'un des capteurs tactiles du clavier correspondant au caractère ou à l'opération qu'il souhaite effectuer, il pèse simultanément avec son doigt sur l'objet portatif. Détectant l'application d'une pression sur l'objet portatif, la jauge de contrainte génère classiquement un signal électrique qui va être appliqué à un circuit électronique de traitement des données correspondant aux différentes fonctions de l'objet portatif. Ce circuit de commande va alors mettre les touches tactiles du clavier sous tension, repérer celle des touches tactiles mise en jeu par l'apposition du doigt de l'utilisateur, et déduire le caractère ou l'opération sélectionné pour l'une ou l'autre des applications qu'il est à même de gérer.
De même, le risque de voir l'utilisateur activer involontairement une fonction en effleurant par inadvertance une touche du clavier est évité. En effet, le caractère ou l'opération correspondant à la touche du clavier sur laquelle l'utilisateur a posé son doigt ne sera pas sélectionné aussi longtemps que ledit utilisateur n'aura pas également exercé une pression sur l'objet portatif pour confirmer son choix.
Cette dernière disposition se révèle particulièrement avantageuse notamment dans le cas particulier où l'utilisateur souhaite utiliser la fonction de chronométrage. Ayant préalablement posé son doigt sur celle des touches tactiles qui va lui permettre d'enclencher le chronomètre, l'utilisateur pourra regarder attentivement l'événement, par exemple sportif, qu'il veut chronométrer, puis exercer une pression sur l'objet portatif pour démarrer le comptage au moment opportun, sans quitter l'événement des yeux.
La présente invention concerne également un procédé de commande d'au moins une fonction électronique telle qu'une fonction horlogère d'un objet portatif du genre susdécrit, comprenant l'étape qui consiste à sélectionner la fonction électronique recherchée par application d'un doigt sur la touche tactile associée à ladite fonction, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape qui consiste à exercer une contrainte mécanique sur l'objet portatif pour confirmer la sélection de ladite fonction électronique recherchée et/ou activer cette fonction et, le cas échéant, à produire un signal sonore pour indiquer à un utilisateur que la fonction souhaitée a bien été enclenchée.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaítront plus clairement à la lecture de la description détaillée qui suit d'un exemple de réalisation de l'objet portatif selon l'invention, cet exemple étant donné à titre purement illustratif et non limitatif, en liaison avec les dessins annexés dans lesquels :
  • la figure 1 est une vue générale en perspective d'une pièce d'horlogerie conforme à la présente invention montrant une forme d'agencement des touches d'un clavier en liaison chacune avec un capteur sous-jacent qui commande l'entrée d'une donnée associée à ladite touche;
  • la figure 2 est une vue en coupe de la pièce d'horlogerie représentée à la figure 1;
  • la figure 3 est une vue à plus grande échelle de la zone entourée d'un cercle sur la figure 2 montrant plus particulièrement la structure d'une touche tactile du clavier;
  • la figure 4 est une vue en perspective du fond de la boíte de montre représentée à la figure 1;
  • la figure 5 est une vue en perspective de la pièce d'horlogerie représentée à la figure 1, la glace ayant été enlevée;
  • la figure 6 représente un schéma électrique d'un circuit permettant d'utiliser un transducteur piézo-électrique fonctionnant comme générateur de son pour réaliser la fonction d'un bouton-poussoir, et
  • la figure 7 montre un organigramme d'un exemple de mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La présente invention procède de l'idée générale inventive qui consiste à associer à des premiers moyens de commande comprenant un clavier à touches tactiles au moyen desquelles un utilisateur peut sélectionner l'une ou l'autre des fonctions électroniques d'un objet portatif tel que, en particulier, une montre, des seconds moyens de commande comprenant une jauge de contrainte permettant de confirmer la sélection de la fonction électronique recherchée et/ou d'activer cette dernière par application d'une pression mécanique sur l'objet portatif.
Une telle combinaison de moyens permet de s'affranchir des problèmes généralement liés à l'emploi de claviers à touches tactiles pour l'introduction des données dans des moyens électroniques de traitement de ces données qui sont, notamment, la grande sensibilité des touches à l'apposition d'un doigt, et le fait que l'utilisateur soit obligé de regarder quelle touche il actionne pour s'assurer que la fonction recherchée a été convenablement sélectionnée.
D'autre part, la jauge de contrainte réalise, conformément à la présente invention, la fonction d'un bouton-poussoir. On connaít, en effet, des montres comprenant conjointement un clavier à touches tactiles et un ou plusieurs boutons-poussoirs, le clavier à touches permettant à l'utilisateur de sélectionner la fonction électronique souhaitée, tandis que les boutons-poussoirs permettent d'enclencher ou de déclencher ladite fonction. Cette solution permet d'éviter certains des problèmes décrits plus haut, mais a comme principal inconvénient que les boutons-poussoirs dont la montre est munie sont coûteux à fabriquer et altèrent l'étanchéité de la boíte de ladite montre. En outre, il est nécessaire d'indiquer à l'utilisateur au moyen de symboles d'affichage fixes ou changeants quel bouton-poussoir il faut actionner pour enclencher ou déclencher la fonction désirée, ce qui peut prêter à confusion.
On notera dès à présent que, bien que la description qui suit concerne une pièce d'horlogerie et, en particulier, une montre-bracelet, la présente invention n'est pas limitée à une telle pièce d'horlogerie et peut aisément s'appliquer à tout autre objet portatif dans lequel est agencé un clavier à touches tactiles pour la sélection et l'activation d'une pluralité de fonctions électroniques.
On se reportera tout d'abord à la figure 1 sur laquelle est représentée une pièce d'horlogerie selon l'invention, désignée dans son ensemble par la référence numérique générale 1. La pièce d'horlogerie 1 comporte de manière classique un boítier muni d'une carrure 4 et d'un fond 6 qui délimite le boítier 2 dans sa partie inférieure. Dans l'exemple représenté, la boíte 2 comprend un fond 6 qui est distinct de la carrure 4. Il va toutefois de soi que la présente invention s'applique de la même manière à une boíte qui serait monobloc et dont le fond serait fait d'une seule pièce avec la carrure. Le boítier 2 peut être réalisé, par exemple, en un matériau plastique selon des techniques d'injection bien connues. La présente invention ne se limite néanmoins pas au choix d'un tel matériau et le boítier 2 pourra être réalisé en tout type de matériau adapté aux besoins de l'industrie horlogère tel que, notamment, de l'acier.
Dans sa partie supérieure, le boítier 2 est délimité par une glace 8 recouvrant des moyens d'affichage 10 d'une information horaire ou autre. Dans l'exemple représenté à la figure 1, ces moyens d'affichage 10 se composent d'une cellule d'affichage matriciel 12 à cristaux liquides. Il s'agit donc de moyens digitaux d'affichage de données. On pourrait également envisager d'utiliser des moyens analogiques d'affichage de l'heure comprenant une aiguille des heures, une aiguille des minutes et une aiguille des secondes qui se déplaceraient au-dessus d'un cadran formé par une cellule d'affichage à cristaux liquides susceptible, elle aussi, d'afficher différents types d'informations ou de données. Selon encore une autre variante, les aiguilles peuvent se déplacer au-dessus d'un cadran conventionnel. Les symboles représentant les caractères ou les fonctions qui peuvent être sélectionnés par le porteur de la montre sont alors imprimés, gravés ou encore décalqués sur la glace, la lunette ou le cadran de la montre.
Enfin, le boítier 2 comporte à sa périphérie supérieure une lunette 14 qui peut assurer, le cas échéant, la fixation de la glace 8 sur le boítier 2. La lunette 14 est montée fixe sur le boítier 2 par exemple par collage ou par soudage aux ultrasons. Une autre solution qui sera examinée ci-dessous en liaison avec la figure 2 consiste à fixer la lunette 14 sur le boítier 2 par vissage.
Conformément à la présente invention, la pièce d'horlogerie 1 comprend des moyens de commande de fonctions électroniques telles qu'une fonction horlogère. Dans l'exemple illustré à la figure 1, ces moyens de commande sont formés par une pluralité de capteurs tactiles 16, en l'occurrence au nombre de vingt-cinq, disposés selon une matrice définissant cinq lignes et cinq colonnes de plages sensibles au toucher qui sont de forme généralement carrée. L'ensemble des plages sensibles 16 est supporté par la glace 8 et s'étend sur la majeure partie de cette glace 8. Selon une variante de réalisation, on peut également prévoir qu'une partie des plages sensibles des capteurs tactiles 16 soit située sur la lunette 14 du boítier 2 de la pièce d'horlogerie 1.
La glace 8 occupant la majeure partie de la surface supérieure du boítier 2, la zone sensible définie par la matrice de capteurs tactiles 16 pour la sélection et l'activation d'une fonction électronique est relativement grande, sans que ni l'affichage de l'heure sous une forme analogique ou digitale, ni les dimensions ou l'aspect extérieur de la pièce d'horlogerie 1 ne s'en trouvent altérés.
On se réfère maintenant à la figure 2 qui est une vue en coupe de la pièce d'horlogerie 1 représentée sur la figure 1. La carrure 4 de la pièce d'horlogerie 1 définit une cavité centrale dans laquelle prend place, de manière classique, un mouvement d'horlogerie électronique 18 porté par un circuit imprimé 20. Ce mouvement électronique 18 comporte, entre autres, un circuit base de temps, un circuit diviseur de fréquence alimenté par la base de temps, un circuit de commande et de traitement des données connecté au circuit diviseur et la cellule d'affichage matriciel 12 à cristaux liquides commandée par le circuit de commande.
Le circuit de commande et de traitement des données remplit des fonctions variées. Il entretient notamment les oscillations de l'oscillateur à quartz du circuit base de temps, divise la fréquence du quartz, corrige la marche de la montre et alimente, le cas échéant, les moteurs et les affichages à cristaux liquides. Il commande également, en liaison avec les capteurs tactiles 16 et une jauge de contrainte 22 dont la description va suivre, des fonctions spéciales telles que le quantième, le chronographe, l'alarme, les fuseaux horaires, et permet de corriger certaines indications et d'effectuer la mise à l'heure. Il va de soi que pour la sélection et l'enclenchement ou le déclenchement des fonctions électroniques susmentionnées au moyen des touches tactiles 16, un circuit électronique de traitement des données distinct du mouvement électronique 18 de commande de la marche de la pièce d'horlogerie 1 peut être envisagé.
Le circuit de commande et de traitement des données est alimenté en courant par un accumulateur 24 destiné à être rechargé après épuisement. Dans l'exemple représenté à la figure 2, l'accumulateur 24 est chargé par induction. A cet effet, une première bobine constitue le primaire du chargeur (non représenté), tandis qu'une seconde bobine 26, placée dans le circuit de charge de l'accumulateur 24, constitue le secondaire dudit chargeur. Comme l'accumulateur 24 équipe une pièce d'horlogerie, on préfère en effet recharger celui-ci par induction plutôt que d'utiliser des contacts ohmiques pour le connecter au chargeur, ceci afin d'éviter d'altérer l'étanchéité de la boíte 2 de la pièce d'horlogerie 1. On comprendra néanmoins que le bon fonctionnement de la pièce d'horlogerie 1 selon l'invention est garanti quel que soit le procédé de charge de l'accumulateur 24 choisi. On comprendra également que le circuit de commande et de traitement des données pourrait être alimenté par une pile non rechargeable.
Comme on peut le voir sur la figure 2, la carrure 4 de la pièce d'horlogerie 1 est montée fixe sur le fond 6 au moyen de vis 28. De même, le circuit imprimé est fixé sur la carrure 4 au moyen de vis 30. Enfin, la lunette 14 est rendue solidaire de la carrure 4 par des vis 32. D'autre part, la cellule d'affichage matriciel 12 est reliée électriquement au circuit imprimé 20 par un connecteur flexible 34.
La figure 3 est une vue de détail à plus grande échelle de la coupe représentée sur la figure 2 sur laquelle sont représentées les plages sensibles des capteurs tactiles 16. Conformément à un mode de réalisation particulier de l'invention, les capteurs tactiles sont de type capacitif, leurs plages sensibles 16 étant formées par des électrodes transparentes 36 déposées sur la face inférieure de la glace 8. Chaque électrode 36 est reliée électriquement au circuit de commande du mouvement électronique d'horlogerie 18 par l'intermédiaire d'une pluralité de plages de contact 37 situées sur la périphérie de la glace 8 et de deux connecteurs 38 formés chacun d'une succession de lames verticales conductrices et isolantes, par exemple en élastomère, qui réalisent le report des contacts électriques depuis la face inférieure de la glace 8 sur la face supérieure du circuit imprimé 20 (voir figure 5). L'homme du métier sait comment former des électrodes transparentes à la surface d'un verre et comment connecter une pluralité de capteurs tactiles capacitifs à une unité électronique de commande située à l'intérieur d'une boíte de montre.
L'homme du métier connaít également le principe de fonctionnement de capteurs tactiles capacitifs. C'est pourquoi on n'en rappellera ici que brièvement les grands principes.
Chacun des capteurs capacitifs est branché en parallèle entre la masse et une entrée du circuit électronique de traitement des données. Le circuit électronique de traitement des données comprend une série d'oscillateurs commandés en tension, la fréquence de chacun de ces oscillateurs variant en fonction de la capacité totale présente entre son entrée et la masse. Si le doigt du porteur de la montre n'est pas posé sur le verre en face d'une électrode particulière, une des armatures du capteur capacitif correspondant n'est par conséquent pas formée. Dans ce cas, la capacité totale présente entre l'entrée et la masse de l'oscillateur est équivalente à la capacité du condensateur parasite associé à ce capteur capacitif. Par contre, lorsque le doit est posé sur le verre en face de cette électrode, les deux armatures du capteur correspondant sont formées. La capacité totale entre l'entrée et la masse de l'oscillateur est maintenant équivalente à la somme de la capacité du capteur capacitif et de la capacité du capteur parasite. Ainsi, la fréquence d'oscillation de chacun des oscillateurs commandés en tension varie en fonction de la présence ou de l'absence du doigt sur la partie du verre qui est en face de l'électrode associée avec cet oscillateur. Ce changement de fréquence est détecté par le détecteur de fréquence associé à l'oscillateur commandé en tension.
Conformément à l'invention, les capteurs tactiles 16 sont associés à la jauge de contrainte 22 mentionnée ci-dessus. On peut ainsi, au moyen des capteurs tactiles 16, sélectionner une fonction électronique telle qu'une fonction horlogère identifiée par un caractère transcrit sur la glace 8 de la pièce d'horlogerie 1 ou affichée par la cellule d'affichage 12, puis confirmer cette sélection et enclencher ou désactiver la fonction sélectionnée en exerçant une pression sur le boítier 2 de ladite pièce d'horlogerie 1.
Selon une variante de réalisation, la jauge de contrainte 22 est formée par le transducteur piézo-électrique qui est classiquement présent dans la plupart des pièces d'horlogerie et dont le rôle premier est de fonctionner comme générateur de son pour un dispositif d'alarme. Comme on le voit clairement sur la figure 4, une cavité 40 est prévue dans le fond 6 de la boíte 2 de la montre 1 pour recevoir, de manière rigide, le transducteur piézo-électrique 22. Celui-ci est constitué d'un élément réalisé, par exemple, en une céramique piézo-électrique, et peut avoir, de manière non limitative, une forme circulaire, son diamètre étant typiquement compris entre dix et quinze millimètres, et son épaisseur étant de l'ordre de quelques dixièmes de millimètre. Le transducteur piézo-électrique 22 est collé entre deux électrodes métalliques supérieure et inférieure (non représentées), l'électrode inférieure étant reliée rigidement au fond 6 du boítier 2 par tout moyen approprié tel que, par exemple, par collage. Selon une variante de réalisation, le transducteur piézo-électrique 22 peut être réalisé par évaporation d'une céramique sur le fond métallique de la boíte 2 de la pièce d'horlogerie 1. Selon encore une autre variante de réalisation, le transducteur 22 est formé par un élément réalisé en une céramique piézo-électrique évaporée sur une pastille métallique qui est elle-même collée sur le fond de la boíte. Il va de soi que le transducteur piézo-électrique 22 pourrait être fixé rigidement en un endroit autre que le fond du boítier 2, par exemple contre la carrure 4.
On examine maintenant en liaison avec la figure 6 le schéma du circuit électrique qui permet d'utiliser le transducteur piézo-électrique 22 fonctionnant comme générateur de son pour réaliser la fonction d'un bouton-poussoir. Autrement dit, l'utilisateur de la montre 1, après avoir sélectionné la fonction électronique recherchée au moyen du clavier à touches tactiles capacitives 16, va confirmer son choix en exerçant une pression sur le boítier 2 de la pièce d'horlogerie 1. En réponse à cette sollicitation, le transducteur piézo-électrique 22 se déforme mécaniquement et produit une tension électrique qui va agir sur la fonction horlogère désirée via le circuit de commande susdécrit.
Comme on l'aura compris, le transducteur piézo-électrique 22 qui équipe la montre 1 selon l'invention est utilisé à la fois comme générateur de son pour le dispositif d'alarme de la montre 1, et comme moyen pour activer ou désactiver une fonction électronique telle qu'une fonction horlogère par pression mécanique sur le boítier 2 de ladite montre 1. Il va néanmoins de soi que ce transducteur 22 peut être utilisé dans le seul but de confirmer la sélection de la fonction électronique recherchée. L'autre avantage qu'apporte un capteur piézo-électrique utilisé comme jauge de contrainte dans le cadre de la présente invention réside dans le fait que ledit capteur piézo-électrique est apte à émettre un signal sonore en même temps que l'utilisateur appuie sur le boítier de la pièce d'horlogerie, ce signal sonore indiquant à l'utilisateur que la fonction horlogère souhaitée a bien été enclenchée.
Le circuit électrique 42 dont le schéma est représenté à la figure 6 comprend, branchée sur la sortie de moyens commutateurs comprenant un transistor TR0 16 alternativement passant et bloqué, une bobine L1. Le transducteur piézo-électrique 22 est raccordé en parallèle sur la bobine L1. Ce circuit électrique 42 reçoit, sur une connexion d'entrée "a", un signal de commande impulsionnel à créneaux. Depuis la borne d'entrée "a", ce signal est appliqué à la base du transistor TR0 par l'intermédiaire d'une résistance R0. Lorsque le transistor TR0 est maintenu passant par l'impulsion du signal de commande, un courant électrique circule à travers la bobine L1 depuis une source de tension continue +E, tandis que la connexion "b" du transducteur piézo-électrique 22 est reliée par le transistor TR0 à la masse du circuit électrique 42.
Au moment où le transistor TR0 passe à l'état bloqué lors du front descendant de chaque impulsion, toute l'énergie accumulée dans la bobine L1 est transmise aux bornes du transducteur piézo-électrique 22, chargeant celui-ci à une tension bien supérieure à la tension d'alimentation +E. Cette impulsion de forte amplitude fournit au transducteur piézo-électrique 22 l'énergie électrique efficace qui lui est nécessaire pour fonctionner comme générateur de son. Selon une variante, pour obtenir une pression acoustique plus élevée, on pourra monter une diode (non représentée) en série avec la bobine L1. Pour plus de détails concernant ce dernier point, on se reportera au brevet suisse CH 641 625 au nom de Seiko.
A ce stade de la description, on rappellera que les éléments de circuit qui viennent d'être décrits servent uniquement à entraíner le transducteur piézo-électrique 22 pour le faire fonctionner comme générateur de son dans un dispositif d'alarme équipant la pièce d'horlogerie 1 susdécrite. En conséquence, ces différents composants ne sont nullement nécessaires à la mise en oeuvre de la présente invention. Ils permettent simplement de démontrer que, grâce aux caractéristiques particulières de l'invention, un unique transducteur piézo-électrique peut être avantageusement utilisé à la fois comme générateur de son et comme moyen pour activer une fonction électronique telle qu'une fonction horlogère d'un objet portatif comme une montre. Dans ce qui va suivre, on va maintenant s'intéresser à la partie du circuit électrique 32 qui permet de convertir une pression mécanique en données pouvant être comprises par le circuit de commande et de traitement de données équipant la pièce d'horlogerie selon l'invention et permettant de commander les fonctions horlogères de cette dernière.
La pression mécanique exercée par l'utilisateur sur le boítier 2 de la pièce d'horlogerie 1 se traduit, aux bornes du transducteur piézo-électrique 22, par un signal électrique dont le niveau doit être augmenté. A cet effet, le circuit électrique 42 comprend un condensateur C1 monté entre la bobine L1 et le transducteur 22.
Le circuit électrique 42 est complété par un filtre passif 44 monté en parallèle aux bornes du transducteur piézo-électrique 22. Ce filtre 44 se compose classiquement d'une résistance R1 et d'un condensateur C2. Comme on le comprendra aisément, le filtre 40 sert à filtre le signal haute fréquence présent aux bornes du transducteur 22 lorsque celui-ci fonctionne comme générateur de son à une fréquence de l'ordre de 1 kHz, et à éviter que ce signal ne se propage vers les étages d'amplification et de conversion qui seront décrits ci-après. Par contre, à basse fréquence, lorsqu'on agit mécaniquement sur le transducteur piézo-électrique 22, le signal électrique peut passer.
Le circuit électrique 42 comprend enfin, branchés en parallèle les uns à la suite des autres aux bornes du circuit passif 44, une résistance R2 de polarisation, un étage d'amplification 46 et un étage de conversion 48.
L'étage d'amplification 46 comprend un transistor TR1 dont la source est reliée à la source de tension continue +E et dont le drain est relié à une résistance R3. La grille du transistor TR1 est reliée à l'une des extrémités "c" de la résistance R2 dont l'autre extrémité est reliée à la source de tension continue +E.
Pour l'étage de conversion 48, on peut envisager tous les inverseurs disponibles dans les technologies actuelles. A titre d'exemple non limitatif seulement, l'étage de conversion 48 comprend un inverseur CMOS qui se compose d'un transistor PMOS TR2 relié à un transistor NMOS TR3. Les grilles de ces deux transistors TR2 et TR3 sont reliées au point de connexion "d" entre le drain du transistor TR1 et la résistance R3. Ce point de connexion "d" constitue l'entrée de l'inverseur 48. Le point de connexion "f" entre les drains des transistors TR2 et TR3 constitue quant à lui la sortie de l'inverseur.
On ne fera pas la démonstration ici car celle-ci est à la portée de l'homme du métier que, lorsque le transducteur piézo-électrique 22 est au repos, c'est-à-dire lorsqu'aucune pression n'est exercée sur le boítier 2 de la pièce d'horlogerie 1, le point de connexion "d" est relié à la masse, tandis que la tension au point de connexion "f" qui constitue la sortie de l'étage de conversion 48 est égale à +E, de sorte que l'étage de conversion 48 fonctionne bien comme un inverseur. Inversement, lorsqu'on exerce une pression mécanique sur le transducteur piézo-électrique 22, le potentiel au point de connexion "d" qui constitue l'entrée de l'étage de conversion 48 va augmenter et tendre vers +E alors que, dans le même temps, la tension au point de connexion "f" qui constitue la sortie de l'étage de conversion 48 va passer à zéro. L'étage de conversion 48 fonctionne donc bien, dans ce cas aussi, comme un inverseur.
La tension au point de sortie "f" de l'étage de conversion 48 passe donc alternativement de la valeur +E lorsque le transducteur piézo-électrique 22 est au repos, à une valeur de tension nulle lorsque le transducteur 22 est sollicité. Ce signal logique est appliqué à l'entrée du circuit de traitement de données du mouvement électronique d'horlogerie 18 qui, en réponse à ce signal, va commander la fonction horlogère de la montre 1 sélectionnée par l'utilisateur au moyen des touches tactiles capacitives 16.
Comme on va le voir ci-dessous en liaison avec la figure 7, la présente invention s'applique de manière tout à fait remarquable, par exemple à la sélection et à l'activation d'une fonction électronique telle que la fonction de chronométrage dans une pièce d'horlogerie.
La figure 7 illustre le procédé de commande d'une fonction électronique telle qu'une fonction horlogère conformément à la présente invention. Le procédé commence à l'étape S1 par la sélection opérée par l'utilisateur de la fonction électronique qu'il recherche. On suppose ici que cet utilisateur souhaite activer la fonction de chronométrage de la pièce d'horlogerie 1 selon l'invention. On voit, à l'étape S1, que l'utilisateur se trouve devant un menu principal lui offrant plusieurs choix. En apposant l'un de ses doigts sur celles des touches tactiles 16 qui sont disposées à l'aplomb des flèches qui pointent vers le haut et vers le bas, l'utilisateur peut faire défiler le menu et entrer dans le mode de chronométrage qui l'intéresse. On notera que l'inscription "menu" et les flèches orientées vers la gauche et vers la droite sont des caractères qui peuvent être transcrits sur la glace 8, la lunette 14 ou le cadran de la pièce d'horlogerie 1, par exemple par gravage ou en utilisant des décalques.
A l'étape S2, l'utilisateur se trouve dans un sous-menu qui correspond à la fonction de chronométrage qu'il a choisie. On voit à l'étape S2 que le chronomètre est à zéro et que l'utilisateur dispose d'une touche "start" pour commencer à chronométrer par exemple un événement sportif. Par application de son doigt sur la touche "start", l'utilisateur va pouvoir sélectionner la fonction de démarrage du chronomètre. Le chronomètre ne va pas pour autant démarrer à l'instant où l'utilisateur aura apposé son doigt sur la touche "start". Il faudra pour cela que l'utilisateur exerce en outre une pression sur la glace 8 de la pièce d'horlogerie. L'utilisateur va ainsi dans l'ordre sélectionner la fonction de démarrage du chronométrage en effleurant la touche tactile capacitive 16 qui recouvre l'inscription "start", puis observer l'événement sportif qu'il souhaite chronométrer, et enfin, sans quitter l'événement des yeux, il pourra, par une pression exercée sur la même touche 16 qui recouvre l'inscription "start", démarrer la fonction de chronométrage au moment où les sportifs s'élanceront. Selon une autre variante de réalisation, la fonction d'activation du chronomètre est, comme ci-dessus, réalisée par effleurement de la touche tactile 16 appropriée, puis le chronomètre est démarré par pression sur une région quelconque de la montre 1, par exemple sur la glace 8 de ladite montre 1 ou encore sur une zone du boítier 2. Avantageusement, le démarrage du chronomètre par pression sur la pièce d'horlogerie s'accompagnera de l'émission d'un bref signal sonore émis par le transducteur piézo-électrique 22 qui confirmera de manière auditive à l'utilisateur que le chronomètre est bien en marche. Ici aussi, l'utilisateur ne sera pas obligé de regarder sa montre 1 pour s'assurer que le chronomètre est bien en marche.
Supposons maintenant que la pièce d'horlogerie 1 selon l'invention se trouve dans le mode chronométrage pour une durée assez longue. Il faut savoir que le mode chronométrage est un mode de fonctionnement grand consommateur d'énergie car l'information affichée par la pièce d'horlogerie doit être continuellement rafraíchie. On peut alors envisager que, le chronomètre étant toujours en marche, la montre 1 se mette dans un état de veille dans lequel elle affiche, par exemple, l'heure courante, l'utilisateur conservant néanmoins à tout moment la possibilité d'arrêter le chronomètre ou de mesurer un temps intermédiaire par effleurement de la touche tactile 16 appropriée et pression sur cette même touche pour valider la sélection.
A l'étape S3, le chronomètre est en marche et indique le temps écoulé depuis son démarrage. On voit à l'étape S3 que le nouveau sous-menu qui s'affiche offre à l'utilisateur le choix entre arrêter le chronomètre au moyen de la touche "stop" ou de mesurer un temps intermédiaire au moyen de la touche "split". S'il appose son doigt sur la touche "stop" et qu'il valide sa sélection en appuyant sur la glace 8 à l'endroit de la touche "stop", l'utilisateur arrive à l'étape S4 où il a le choix entre remettre le chronomètre à zéro au moyen de la touche "zéro" ou de redémarrer le chronomètre au moyen de la touche "start". Le redémarrage du chronomètre au moyen de la touche "start" s'opère de manière analogue à ce qui a été décrit ci-dessus en liaison avec l'étape S2. L'utilisateur effleure la touche tactile 16 située au-dessus de l'inscription "start" pour sélectionner la fonction de redémarrage du chronomètre, puis devra peser sur la pièce d'horlogerie 1 pour effectivement réactiver la fonction de comptage du temps. Si, au contraire, l'utilisateur pose son doigt sur la touche "split" et valide sa sélection par pression sur la glace 8 de la pièce d'horlogerie 1, l'utilisateur arrive à l'étape S5 où le temps intermédiaire mesuré s'affiche. A nouveau, deux choix s'offrent à l'utilisateur. Soit il effleure la touche "split" et le chronomètre enregistre un nouveau temps intermédiaire, soit l'utilisateur pose son doigt sur la touche "stop" et il arrive à l'étape S4 qui a été décrite ci-dessus.
On constate donc, à la lecture de ce qui précède, que selon les cas, il suffit à l'utilisateur d'apposer son doigt sur la touche tactile 16 appropriée du clavier pour sélectionner et activer une fonction électronique donnée, ou bien qu'il faut non seulement que l'utilisateur appuie sur une touche tactile 16 pour sélectionner la fonction désirée, mais encore qu'il exerce une pression sur la pièce d'horlogerie pour enclencher ladite fonction.
Il va de soi que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, et que des modifications et des variantes peuvent être envisagées sans sortir du cadre de la présente invention. En particulier, la jauge de contrainte 22 peut être un capteur de force résistif dont la résistance électrique varie lorsqu'une contrainte mécanique est exercée sur la structure munie du capteur de force résistif. La jauge de contrainte 22 peut également être un dispositif de mesure qui se caractérise par une variation de la valeur de la capacité d'un condensateur en fonction de la pression exercée. D'autre part, on peut utiliser d'autres systèmes d'introduction de données par pression tactile qui utilisent des touches inductives, à ultrasons ou à infrarouge.

Claims (24)

  1. Objet portatif tel que, notamment, une pièce d'horlogerie (1), comprenant des moyens d'affichage (10) d'au moins une information et un boítier (2) formé d'une partie supérieure comportant une glace (8) recouvrant les moyens d'affichage (10) et d'une partie inférieure délimitée par un fond (6) situé en dessous desdits moyens d'affichage (16), cet objet comprenant d'autre part des moyens pour la commande d'au moins une fonction électronique telle qu'une fonction horlogère, ces moyens de commande comportant au moins une touche tactile (16) pour effectuer la sélection de la fonction électronique recherchée, un circuit électronique de traitement des données repérant la touche tactile (16) mise en jeu par apposition d'un doigt sur ladite touche tactile (16) et en déduisant un caractère ou une opération ainsi sélectionné, l'objet portatif étant caractérisé en ce que les moyens de commande comportent en outre une jauge de contrainte (22) permettant de confirmer la sélection de la fonction électronique recherchée et/ou d'activer cette fonction électronique, la confirmation et/ou l'activation de ladite fonction électronique étant effectuée par application d'une pression sur l'objet portatif sous l'effet de laquelle la jauge de contrainte (22) génère un signal de commande qui va être appliqué à un circuit électronique de traitement des données, ledit objet portatif pouvant également comprendre des moyens aptes à émettre un signal sonore pour indiquer à un utilisateur que la fonction souhaitée a bien été enclenchée.
  2. Objet portatif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la confirmation et/ou la validation de la fonction électronique recherchée est effectuée en pesant sur celle des touches tactiles (16) qui permet de sélectionner ladite fonction électronique recherchée.
  3. Objet portatif selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la jauge de contrainte (22) est reliée rigidement au boítier (2).
  4. Objet portatif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la jauge de contrainte (22) est collée sur le fond (6) du boítier (2).
  5. Objet portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la jauge de contrainte (22) est choisie dans le groupe formé par les capteurs de force piézo-électriques, résistifs et capacitifs qui sont aptes à produire une tension électrique lorsqu'une pression mécanique est exercée sur le boítier (2), la tension produite par le capteur de force étant appliquée à un premier circuit électronique qui va générer un signal logique en réponse à la pression exercée, ce signal logique étant appliqué au circuit électronique de traitement des données.
  6. Objet portatif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la jauge de contrainte (22) est constituée d'un élément réalisé en une céramique piézo-électrique collée entre deux électrodes métalliques supérieure et inférieure
  7. Objet portatif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la jauge de contrainte (22) est réalisée par évaporation d'une céramique sur le fond (6) de la boíte (2) lorsque celle-ci est métallique.
  8. Objet portatif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la jauge de contrainte (22) est formée par un élément réalisé en une céramique piézo-électrique évaporée sur une pastille métallique qui est elle-même collée sur le fond (6) de la boíte (2).
  9. Objet portatif selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que, lorsque la jauge de contrainte (22) est constituée par un transducteur piézo-électrique, le premier circuit électronique comprend des moyens d'amplification (46) et de conversion (48) en un signal logique de la tension produite par le transducteur piézo-électrique sous l'effet de la pression mécanique exercée.
  10. Objet portatif selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un second circuit électronique qui fait fonctionner le transducteur piézo-électrique comme source de vibrations pour un générateur sonore.
  11. Objet portatif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le premier circuit électronique comprend en outre des moyens (44) pour filtrer les impulsions acoustiques générées par le transducteur piézo-électrique lorsque ce dernier fonctionne comme générateur sonore.
  12. Objet portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le système d'introduction de données par pression tactile utilise des touches capacitives, inductives, à ultrasons ou à infrarouge.
  13. Objet portatif selon la revendication 12, caractérisé en ce qu'au moins une partie des touches tactiles (16) est supportée par la glace (8).
  14. Objet portatif selon l'une quelconque des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que les capteurs tactiles (16) sont de type capacitif, leurs plages sensibles étant formées par des électrodes transparentes (36) déposées sur la face inférieure de la glace (8).
  15. Objet portatif selon la revendication 14, caractérisé en ce que les plages sensibles (36) des capteurs tactiles (16) sont agencées sous forme d'une matrice définissant des lignes et des colonnes qui s'étendent sur la majeure partie de la glace (8).
  16. Objet portatif selon l'une quelconque des revendications 14 ou 15, caractérisé en ce que chaque électrode (36) est reliée électriquement au circuit de traitement des données par l'intermédiaire d'une pluralité de plages de contact (37) situées sur la périphérie de la glace 8 et de deux connecteurs (38) qui réalisent le report des contacts électriques depuis la face inférieure de la glace (8) sur la face supérieure d'un circuit imprimé (20).
  17. Objet portatif selon la revendication 16, caractérisé en ce que les connecteurs (38) sont formés chacun d'une succession de lames verticales conductrices et isolantes, par exemple en élastomère.
  18. Objet portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisé en ce qu'il est alimenté par un accumulateur (24) pouvant être rechargé par induction.
  19. Objet portatif selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'affichage (10) d'une information horaire ou autre.
  20. Objet portatif selon la revendication 19, caractérisé en ce que les moyens d'affichage (10) se composent d'une cellule d'affichage matriciel à cristaux liquides.
  21. Objet portatif selon la revendication 19, caractérisé en ce que les moyens d'affichage (10) se composent de moyens analogiques d'affichage de l'heure comprenant une aiguille des heures, une aiguille des minutes et une aiguille des secondes qui se déplacent au-dessus d'un cadran qui peut être formé par une cellule d'affichage à cristaux liquides susceptible d'afficher différents types d'informations ou de données.
  22. Procédé de commande d'au moins une fonction électronique telle qu'une fonction horlogère d'un objet portatif selon l'une quelconque des revendications précédentes, comprenant l'étape qui consiste à sélectionner la fonction électronique recherchée par application d'un doigt sur la touche tactile associée à ladite fonction, caractérisé en ce qu'il comprend en outre l'étape qui consiste à exercer une contrainte mécanique sur l'objet portatif pour confirmer la sélection de ladite fonction électronique recherchée et/ou activer cette fonction et, le cas échéant, à produire un signal sonore pour indiquer à un utilisateur que la fonction souhaitée a bien été enclenchée.
  23. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'on confirme la sélection et/ou en ce que l'on active la fonction électronique recherchée en exerçant une contrainte mécanique au droit de celle des touches tactiles (16) qui a permis de sélectionner ladite fonction électronique recherchée.
  24. Procédé selon l'une quelconque des revendications 22 ou 23, caractérisé en ce, lorsque l'objet portatif se trouve dans un mode chronométrage, on met ledit objet portatif dans un état de veille dans lequel il affiche une autre information, l'utilisateur conservant néanmoins à tout moment la possibilité d'arrêter le chronomètre ou de mesurer un temps intermédiaire par effleurement de la touche tactile (16) appropriée et pression sur cette même touche (16) pour valider la sélection.
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