ES2327708T3

ES2327708T3 - ELECTRONIC WATCH THAT INCLUDES CAPACITIVE BUTTONS ON YOUR CRYSTAL.

Info

Publication number: ES2327708T3
Application number: ES00204045T
Authority: ES
Inventors: Pierre-Andre Farine; Jean-Charles Guanter; Sergio Rota
Original assignee: Asulab AG
Current assignee: Asulab AG
Priority date: 2000-11-17
Filing date: 2000-11-17
Publication date: 2009-11-03
Anticipated expiration: 2020-11-17
Also published as: EP1207439A1; ATE433140T1; EP1207439B1; DE60042333D1

Abstract

There is a circular range of buttons defined by transparent electrodes (21-32) disposed on the interior face of the glass cover (5) of the watch. The electrodes are attached to a detecting to a detecting device through a multiplexer. The buttons are activated through the electrodes at the touch of a finger (38) on the glass. There are also means to detect at least one of the hands of the watch (8,9) though the same detecting device by using the electrodes.

Description

Reloj electrónico que comprende pulsadores capacitivos sobre su cristal.Electronic clock comprising push buttons capacitive on its glass.

La invención concierne a un reloj electrónico que comprende una caja que contiene medios de representación visual de agujas y provisto de un vidrio de material dieléctrico dispuesto delante de dichas agujas y medios de mando manual que comprenden pulsadores capacitivos provistos cada uno de ellos de un electrodo transparente dispuesto sobre la cara interior del vidrio y que forma una primera armadura de un captador capacitivo cuya segunda armadura está formada
por la colocación de un dedo del portador del reloj sobre la cara exterior del vidrio selectivamente enfrente de por lo menos uno de los pulsadores capacitivos, los medios de mando comprendiendo además medios de detección para detectar las variaciones de la capacidad de dichos captadores y producir en consecuencia señales de mando en el reloj.The invention concerns an electronic clock comprising a case containing means for visual representation of needles and provided with a glass of dielectric material arranged in front of said needles and manual control means comprising capacitive push-buttons each provided with a transparent electrode arranged on the inner face of the glass and forming a first armature of a capacitive sensor whose second armor is formed
by placing a finger of the bearer of the watch on the outer face of the glass selectively in front of at least one of the capacitive pushbuttons, the control means further comprising detection means to detect variations in the capacity of said sensors and produce in consequence command signals on the clock.

Un reloj de este género se describe por ejemplo en la patente EP 674 247. El dispositivo de mando de pulsadores capacitivos permite reemplazar los órganos de mando exteriores habituales tales como los botones pulsadores, que sirven para mandar las diversas funciones de un reloj, por ejemplo, ponerlo en hora, la puesta marcha y el paro de un cronómetro o la entrada en un modo de funcionamiento particular.A watch of this genre is described for example in EP 674 247. The push button control device capacitive allows to replace the external control organs usual such as push buttons, which serve to send the various functions of a clock, for example, put it on time, start-up and stop of a stopwatch or entry into A particular mode of operation.

Además, se conocen los relojes que tienen un dispositivo capacitivo para detectar la posición de una aguja del reloj, especialmente con el objetivo de verificar y corregir en caso necesario la concordancia entre la posición real de la aguja y su posición teórica registrada en un contador de la maquinaria del reloj electrónico, o para detectar la posición de una aguja que indica la hora de alarma. Por ejemplo, las solicitudes de patentes DE 33 17 467 y JP 8-201537 A prevén detectar las variaciones de la capacidad entre las agujas metálicas, por una parte y una o dos series de electrodos fijos colocados sobre la esfera, por otra parte. La solicitud de patente J 10-10243 A prevé por otra parte que el electrodo fijo pueda ser un electrodo transparente fijado por debajo del vidrio del reloj.In addition, watches that have a capacitive device to detect the position of a needle of the clock, especially with the aim of verifying and correcting in case concordance between the actual position of the needle and its theoretical position recorded in a counter of the machinery of the electronic clock, or to detect the position of a needle that Indicates the alarm time. For example, patent applications DE 33 17 467 and JP 8-201537 A plan to detect variations of the capacity between the metallic needles, by a part and one or two series of fixed electrodes placed on the sphere, on the other hand. The J patent application 10-10243 A provides on the other hand that the electrode fixed can be a transparent electrode fixed below the watch glass

Una idea de base de la presente invención consiste en combinar los dos dispositivos anteriormente mencionados en un reloj electrónico. Además, la invención realiza esta combinación de una manera remarcablemente simple.A basic idea of the present invention consists of combining the two devices mentioned above In an electronic clock. In addition, the invention performs this combination in a remarkably simple way.

Según un primer aspecto, la invención concierne a o un reloj electrónico del género indicado en el preámbulo anterior en este documento, caracterizado porque comprende medios dispuestos para la detección capacitiva de la posición de por lo menos una de las agujas, sobre la base de las variaciones de capacidad entre dicha aguja y por lo menos uno de dichos electrodos trasparentes de los pulsadores capacitivos.According to a first aspect, the invention concerns a or an electronic clock of the kind indicated in the preamble earlier in this document, characterized in that it comprises means arranged for capacitive position detection so minus one of the needles, based on variations of capacity between said needle and at least one of said electrodes Transparent capacitive buttons.

Se obtiene así una combinación ventajosa de los dos sistemas de detección capacitiva, gracias a la utilización común de electrodos trasparentes dispuestos por debajo del vidrio, así como de las conexiones eléctricas entre estos electrodos y los medios de detección situados en general en la maquinaria de relojería electrónica.Thus an advantageous combination of the two capacitive detection systems, thanks to the use common of transparent electrodes arranged below the glass, as well as the electrical connections between these electrodes and the detection means generally located in the machinery of electronic watchmaking

Según un segundo aspecto, la invención concierne a un reloj electrónico del género indicado en el preámbulo anterior en este documento, caracterizado porque comprende medios dispuestos para la detección capacitiva de la posición de por lo menos una de las agujas, dicha detección de la posición de la aguja sido realizada por medio de un dispositivo de detección asociado a los pulsadores capacitivos, sobre la base de variaciones de capacidad entre dicha aguja y por lo menos un electrodo fijo.According to a second aspect, the invention concerns to an electronic clock of the kind indicated in the previous preamble in this document, characterized in that it comprises arranged means for the capacitive detection of the position of at least one of the needles, said detection of the needle position been performed by means of a detection device associated with the capacitive push buttons, based on capacity variations between said needle and at least one fixed electrode.

Dado que cada aguja metálica de la cual se busca detectar la posición está generalmente conectada a un potencial fijo, especialmente la masa de los circuitos eléctricos del reloj, exactamente lo mismo que el dedo del portador actuando sobre los pulsadores capacitivos, este aspecto particularmente ventajoso de la invención consiste en utilizar los mismos medios electrónicos para detectar la posición de la o de las agujas y la presencia del dedo sobre un pulsador. En otros términos, la unión de la detección de la posición de la aguja en un reloj de pulsadores capacitivos del género descrito en la patente EP 674 247 se puede hacer sin modificación sustancial de la electrónica de detección.Since each metal needle from which it is sought detect position is generally connected to a potential fixed, especially the mass of the electrical circuits of the watch, exactly the same as the wearer's finger acting on the capacitive pushbuttons, this particularly advantageous aspect of the invention consists in using the same electronic means to detect the position of the needle or needles and the presence of the finger on a push button In other words, the union of the detection of the needle position on a capacitive push button clock Gender described in EP 674 247 can be done without Substantial modification of the detection electronics.

Ni que decir tiene que los dos aspectos anteriormente mencionados de la invención ventajosamente pueden ser combinados en un reloj, como se describirá más adelante en este documento.It goes without saying that both aspects mentioned above of the invention can advantageously be combined in a watch, as will be described later in this document.

Otras características y ventajas de la invención se pondrán de manifiesto en la descripción siguiente de un ejemplo de realización preferido y de diversas variantes con referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:Other features and advantages of the invention will be revealed in the following description of an example of preferred embodiment and of various variants with reference to the attached drawings, in which:

- la figura 1 es una vista en corte esquemática de un reloj de brazalete según la invención,- Figure 1 is a schematic sectional view of a bracelet watch according to the invention,

- la figura 2 es un esquema que muestra los medios de detección utilizados en el reloj de la figura 1,- Figure 2 is a diagram showing the detection means used in the clock of figure 1,

- la figura 3 representa en plan esquemático un primer modo de realización de los electrodos trasparentes dispuestos sobre el vidrio del reloj,- Figure 3 represents in schematic plan a first embodiment of the transparent electrodes arranged on the glass of the watch,

- la figura 4 representa otro modo de realización de los electrodos trasparentes,- Figure 4 represents another way of realization of transparent electrodes,

- la figura 5 representa todavía otro modo de realización de los electrodos trasparentes, y- Figure 5 represents yet another way of realization of the transparent electrodes, and

- la figura 6 representa todavía otro modo de realización de los electrodos trasparentes.- Figure 6 represents yet another way of realization of transparent electrodes.

El reloj 1 representado en la figura 1 comprende de una manera clásica una caja estanca 2 que comprende un centro metálico, un fondo 4 y un vidrio 5 de material dieléctrico, por ejemplo un vidrio mineral, un vidrio orgánico o de zafiro. La caja 2 contiene una maquinaria de relojería electrónica 6, una pila eléctrica 7 y medios de visualización analógica que comprenden en particular una aguja para los minutos 8 y una aguja para las horas 9 que giran en un espacio definido por un resalte 10 entre el vidrio y una esfera 11. En la maquinaria 6, se ha representado de manera esquemática una tarjeta de circuitos impresos 12 que lleva uno o varios circuitos integrados 13. La caja 2, así como las agujas metálicas 8 y 9 están conectadas a un potencial fijo definido por uno de los polos de la pila 7 y que constituye la masa eléctrica 14. Hay que indicar que las alturas se han exagerado en la figura 1 a fin de clarificar el
dibujo.The clock 1 shown in Figure 1 comprises in a classical manner a waterproof case 2 comprising a metal center, a bottom 4 and a glass 5 of dielectric material, for example a mineral glass, an organic or sapphire glass. The box 2 contains an electronic watchmaking machinery 6, an electric battery 7 and analog display means comprising in particular a needle for minutes 8 and a needle for hours 9 which rotate in a space defined by a protrusion 10 between the glass and a sphere 11. In machinery 6, a printed circuit board 12 bearing one or more integrated circuits 13 is shown schematically. The box 2, as well as the metal needles 8 and 9 are connected to a defined fixed potential. by one of the poles of the battery 7 and that constitutes the electrical mass 14. It should be noted that the heights have been exaggerated in Figure 1 in order to clarify the
He drew.

El reloj 1 está equipado con un dispositivo de mando de pulsadores capacitivos que se basa en los principios descritos en la patente EP 674 247 y engranado con la ayuda de un órgano manual de mando tal como por ejemplo un empujador 15. En el caso presente, los pulsadores capacitivos están formados por doce electrodos trasparentes 21 a 32 representados en la figura 3 y fijados contra la cara interior del vidrio 5, enfrente del área barrida por la aguja de los minutos 8. Los electrodos 21 a 32 están formados de preferencia por una capa de un óxido conductor tal como por ejemplo ITO (óxido de indio y estaño), esta capa comprendiendo además pistas de conexión 34 y zonas de contacto 35 para unir cada uno de los electrodos a la tarjeta de circuitos impresos 12 por medio de conductores individuales 36 y de conectadores monolíticos del tipo cebra (no representados) en el resalte 10. En la figura 3 las zonas 35 están reagrupadas en dos zonas diametralmente opuestas del vidrio 5, pero pueden estar en una sola zona o en varias.Clock 1 is equipped with a device capacitive push button control based on the principles described in EP 674 247 and geared with the help of a manual control device such as a pusher 15. In the present case, the capacitive buttons are made up of twelve transparent electrodes 21 to 32 shown in Figure 3 and fixed against the inner face of the glass 5, in front of the area swept by the minute hand 8. Electrodes 21 to 32 are preferably formed by a layer of a conductive oxide such as for example ITO (indium tin oxide), this layer comprising also connection tracks 34 and contact zones 35 to join each one of the electrodes to the printed circuit board 12 by means of individual conductors 36 and monolithic connectors of the zebra type (not shown) in the highlight 10. In Figure 3 zones 35 are regrouped in two diametrically opposite zones of glass 5, but they can be in a single zone or in several.

En el presente ejemplo, los electrodos 21 a 32 tienen una forma sensiblemente trapezoidal, para recubrir la mayor parte de la longitud de la aguja de los minutos 8 y están separados por intervalos 37 en forma de bandas radiales de un ancho constante, sensiblemente igual o ligeramente superior a aquellos de la aguja 8. Los intervalos 37 están decalados angularmente en 30º unos con respecto a los otros y se encuentran de preferencia enfrente de los índices clásicos de una hora de una esfera de doce horas. Esto permite detectar con precisión la posición de la aguja 8 con respecto a estos índices, como se escribirá con mayor detalle más adelante en este documento. Los pulsadores capacitivos definidos por los electrodos 21 a 32 pueden estar identificados por nombres, números o símbolos colocados por ejemplo sobre la esfera, sobre el vidrio o sobre el visor de la caja.In the present example, electrodes 21 to 32 they have a substantially trapezoidal shape, to cover the largest part of the needle length of 8 minutes and are separated by intervals 37 in the form of radial bands of a width constant, substantially equal or slightly higher than those of needle 8. Intervals 37 are angularly offset at 30 ° some with respect to the others and they are preferably in front of the classic one-hour indices of a sphere of twelve hours. This allows to accurately detect the position of the needle 8 with respect to these indices, as will be written in greater detail later in this document. Capacitive buttons defined by electrodes 21 to 32 may be identified by names, numbers or symbols placed for example on the sphere, on the glass or on the display of the box.

Cada uno de los electrodos 21 a 32 forma una de las armaduras de un captador capacitivo cuya otra armadura está formada por el dedo 38 del portador del reloj cuando el portador pone ese dedo sobre el vidrio 5 selectivamente enfrente del electrodo concerniente. El dedo 38 está unido eléctricamente a la masa 14 por medio de la caja 2 del reloj. En el captador capacitivo, la colocación del dedo 38 sobre el pulsador formado por el electrodo trasparente concerniente crea un aumento bastante fuerte de la capacidad del captador concerniente, con relación a la capacidad parásita existente entre el electrodo y la caja. Esta variación de capacidad es detectada por un dispositivo de detección 40 representado en la figura 2 e incorporado en uno de los circuitos integrados 13 de la maquinaria 6. Los doce electrodos trasparentes 21 a 32 están conectados a doce bornes respectivos de un multiplexor analógico 42 del dispositivo de detección 40. Dicho de otro modo, los doce captadores capacitivos están ramificados en paralelo entre el multiplexor 42 y la masa 14. En la figura 2, se han representado, a título de ejemplo, tres de estos captadores designados por S1, S4 y S6 y comprenden respectivamente los electrodos 21, 24 y 26. Una capacidad S13, ramificada igualmente entre el multiplexor 42 y la masa, sirve de referencia y se encuentra de preferencia sobre la tarjeta de circuitos impresos 12.Each of the electrodes 21 to 32 forms one of the armor of a capacitive sensor whose other armor is formed by finger 38 of the bearer of the watch when the wearer put that finger on the glass 5 selectively in front of the concerned electrode Finger 38 is electrically attached to the mass 14 by means of case 2 of the watch. In the sensor capacitive, placing the finger 38 on the button formed by the relative transparent electrode creates a fairly large increase strong of the capacity of the relevant collector, in relation to the parasitic capacity between the electrode and the box. This capacity variation is detected by a detection device 40 depicted in figure 2 and incorporated into one of the circuits 13 of the machinery 6. The twelve transparent electrodes 21 to 32 are connected to twelve respective terminals of a analog multiplexer 42 of the detection device 40. Said of otherwise, the twelve capacitive sensors are branched in parallel between multiplexer 42 and mass 14. In Figure 2, it is they have represented, by way of example, three of these sensors designated by S1, S4 and S6 and comprise respectively electrodes 21, 24 and 26. A capacity S13, also branched between the multiplexer 42 and the ground, it serves as a reference and is find preferably on the printed circuit board 12.

El dispositivo de detección 40 comprende una fuente de corriente de mando 43, alimentada por una tensión de referencia V_{R}, un circuito 44 de amplificador y limitador de tensión, un detector de frecuencia 45 asociado a una memoria RAM 46 y un circuito de explotación 47 destinado especialmente a entregar señales de mando SC y señales de detección SD. El detector de frecuencia 45 y el circuito de alimentación 47 pueden comprender cada uno ya sea un circuito lógico, ya sea un microprocesador.The detection device 40 comprises a control current source 43, powered by a voltage of reference V_ {R}, an amplifier and limiter circuit 44 of voltage, a frequency detector 45 associated with a RAM 46 and an operating circuit 47 intended especially to deliver SC command signals and SD detection signals. The detector of frequency 45 and power circuit 47 may comprise Each one is either a logic circuit, or a microprocessor.

El circuito 44, cuya entrada 44a está conectada a la fuente de corriente 43 y al multiplexor 42, forma un oscilador con cada uno de los elementos capacitivos S1 a S13. Su construcción puede ser del tipo descrito en la patente EP 674 247, a la cual se referirá el lector para más detalles. Este circuito funciona como un convertidor de tensión y frecuencia, dicho de otro modo un oscilador mandado por tensión. La frecuencia de oscilación de su señal de salida SF es proporcional a la inversa de la capacidad de aquel de los elementos S1 a S13 al que está conectado por el
multiplexor 42.The circuit 44, whose input 44a is connected to the current source 43 and the multiplexer 42, forms an oscillator with each of the capacitive elements S1 to S13. Its construction may be of the type described in EP 674 247, to which the reader will refer for more details. This circuit functions as a voltage and frequency converter, in other words a voltage controlled oscillator. The oscillation frequency of its output signal SF is proportional to the inverse of the capacity of that of the elements S1 to S13 to which it is connected by the
multiplexer 42.

En funcionamiento, el detector de frecuencia 45 recibe la señal SF, mide su frecuencia de oscilación contando los períodos en una ventana de tiempo previamente determinada y compara esta medida con un valor memorizado que corresponde a la capacidad intrínseca C_{0} del captador considerado (es decir conectado por el multiplexor 42) para determinar si el captador está activo o no. Dichas capacidades intrínsecas han estado memorizadas en la memoria 46 en una secuencia de iniciación del dispositivo de detección. El detector de frecuencia 45 manda además al multiplexor 42 y a la fuente de corriente 43. La referencia constituida por la capacidad S13 debe permitir por una parte ajustar correctamente la corriente i de carga y descarga de los captadores capacitivos y, por otra parte, medir la derivada de la frecuencia del oscilador, derivada que los programas del detector de frecuencia podrán entonces compensar. El valor de la capacidad de referencia en todos los casos debe ser superior a los valores de la capacidad intrínseca C_{0} de los captadores S1 a S13. El estado de los doce captadores S1 a S12 y de la capacidad de referencia S13 está determinado de manera secuencial por el barrido con la ayuda del multiplexor 42, empezando de preferencia por la capacidad de referencia.In operation, the frequency detector 45 receive the SF signal, measure its oscillation frequency by counting the periods in a previously determined time window and compare this measurement with a memorized value that corresponds to the capacity intrinsic C_ {0} of the collector considered (ie connected by multiplexer 42) to determine if the sensor is active or not. These intrinsic capabilities have been memorized in memory 46 in an initiation sequence of the detection device. He frequency detector 45 also sends multiplexer 42 and the current source 43. The reference constituted by the capacity S13 must allow the current to be adjusted correctly and loading and unloading of capacitive sensors and, on the other part, measure the oscillator frequency derivative, derivative that the frequency detector programs can then make up for. The value of the reference capacity in all cases must be greater than the values of intrinsic capacity C_ {0} of the sensors S1 to S13. The status of the twelve S1 collectors a S12 and the reference capacity S13 is determined so sequential by scanning with the help of multiplexer 42, starting with preference for the reference capacity.

La presencia de la aguja de los minutos 8 enfrente de uno de los electrodos trasparentes 21 a 32 produce un aumento de la capacidad del captador correspondiente. Por lo tanto, como la superficie de la aguja es relativamente pequeña, esta variación de capacidad es mucho más pequeña, por ejemplo alrededor de cinco a diez veces más pequeña que aquella producida por la colocación del dedo 38 sobre el vidrio enfrente del mismo electrodo. El circuito de detección 45 está dispuesto para comparar estas variaciones con umbrales previamente determinados, para discriminar las variaciones de capacidad causadas por la aguja con respecto a aquellas causadas por el dedo. En consecuencia, las señales de salida que entregará al circuito de explotación 47 indican, por una parte, cuál de los captadores S1 a S12 está activo y, por otra parte, si esta activación es debida al dedo 38 o a la aguja 8. En consecuencia, el circuito de explotación 47 puede entregar una señal de mando SC si la activación es debida al dedo, o una señal de detección SD si la activación es debida a la aguja.The presence of the 8 minute needle in front of one of the transparent electrodes 21 to 32 produces a increased capacity of the corresponding sensor. Thus, as the surface of the needle is relatively small, this capacity variation is much smaller, for example around five to ten times smaller than that produced by the placing finger 38 on the glass in front of the same electrode. The detection circuit 45 is arranged to compare these variations with previously determined thresholds, to discriminate capacity variations caused by the needle with respect to those caused by the finger. Consequently, the signals of output that will deliver to the operating circuit 47 indicate, by a part, which of the sensors S1 to S12 is active and, on the other part, if this activation is due to finger 38 or needle 8. In consequently, the operating circuit 47 can deliver a signal SC command if the activation is due to the finger, or a signal of SD detection if activation is due to the needle.

De preferencia, el circuito de explotación 47 está dispuesto para señalar el paso de la aguja 8 de uno de los electrodos 21 a 32 al siguiente, o todavía de uno de los electrodos al intervalo 37 que la separa del electrodo siguiente. Puesto que la aguja generalmente es arrastrada paso a paso, lo cual permite detectar con precisión el paso de la aguja a posiciones previamente determinadas, de cinco minutos en cinco minutos en el presente ejemplo. El circuito de detección 45 puede almacenar en la memoria 46 los valores medidos en el momento de un barrido y a continuación comparar con aquellos los nuevos valores medidos en el momento del barrido siguiente. Puesto que la duración de un barrido completo puede ser bastante corta, por ejemplo entre 30 y 200 ms según el número de captadores, este circuito puede detectar con precisión el instante en el que la aguja 8 empieza a cubrir uno de los electrodos, aunque cubra todavía parcialmente el electrodo anterior. También es posible reducir los intervalos 37 entre los electrodos y utilizar agujas relativamente largas, produciendo variaciones de capacidad bastante elevadas y por lo tanto fáciles de detectar.Preferably, the operating circuit 47 is arranged to signal the passage of the needle 8 of one of the electrodes 21 to 32 to the next, or still one of the electrodes at interval 37 that separates it from the next electrode. Since the needle is usually dragged step by step, which allows accurately detect the passage of the needle to previously positions determined, from five minutes to five minutes in the present example. The detection circuit 45 can store in memory 46 the values measured at the time of a sweep and then compare with those the new values measured at the time of next sweep. Since the duration of a full sweep it can be quite short, for example between 30 and 200 ms depending on the number of sensors, this circuit can accurately detect the at which point the needle 8 begins to cover one of the electrodes, although it still partially covers the anterior electrode. It is also possible to reduce the intervals 37 between the electrodes and use relatively long needles, producing variations of quite high capacity and therefore easy to detect.

Un experto en la técnica comprenderá que la detección de la posición de la aguja que permite el dispositivo descrito antes en este documento puede ser utilizada ventajosamente para controlar la concordancia entre esta posición y el contenido de un contador electrónico de minutos en la maquinaria del reloj. Cuando la posición de la aguja no sea conforme al valor del contador, se efectuará una corrección automática por un número de pasos apropiado del motor que arrastra esta aguja.One skilled in the art will understand that the needle position detection allowed by the device described earlier in this document can be used advantageously to control the concordance between this position and the content of an electronic minute counter in the clock machinery. When the needle position does not conform to the value of the counter, an automatic correction by a number of appropriate steps of the motor that drags this needle.

En general, la aguja de las horas 9 está más alejada de los electrodos trasparentes 21 a 32 que la aguja de los minutos 8. En este ejemplo, presenta en la proximidad a los electrodos 21 a 32 una superficie demasiado pequeña como para perturbar la detección de la posición de la aguja de los minutos. Sin embargo, en otras realizaciones a la aguja de las horas 9 se le puede dar un tamaño suficiente y colocarla bastante cerca del vidrio 5 para que pueda producir, en los captadores S1 a S12, una variación de capacidad suficiente para que se pueda detectar. El circuito de detección 45 deberá entonces utilizar un umbral previamente determinado suplementario para discriminar las variaciones de capacidad debidas respectivamente a la aguja de las horas y a la aguja de los minutos.In general, the 9 hour hand is over away from the transparent electrodes 21 to 32 than the needle of the 8 minutes. In this example, present in proximity to the electrodes 21 to 32 a surface too small to disturb the detection of the minute needle position. However, in other embodiments the 9 hour hand will be you can give a sufficient size and place it quite close to the glass 5 so that it can produce, in the sensors S1 to S12, a sufficient capacity variation so that it can be detected. He detection circuit 45 should then use a threshold previously determined supplementary to discriminate capacity variations due respectively to the needle of the hours and to the minute hand.

Otra solución, representará esquemáticamente en trazos discontinuos en la figura 1, consiste en detectar la posición de la aguja de las horas 9 por medio de uno o de varios electrodos fijos 51 colocados sobre la esfera 11, por lo tanto más cerca de esta aguja que de la aguja de los minutos 8. Cada uno de los electrodos fijos 51 constituye entonces, con la aguja 9, un captador capacitivos suplementario que puede estar conectado al multiplexor 42 y barrido por el dispositivo de detección 40 a continuación de los captadores S1 a S12. En otros términos, el mismo dispositivo de detección 40 es capaz de señalar el accionamiento de un pulsador capacitivo por el dedo 38, la posición de la aguja de los minutos 8 y la posición de la aguja de las horas 9. Por supuesto, este sistema de detección de la aguja de las horas puede estar combinado con las otras formas de realización descritas más adelante en este documento y también puede estar previsto para detectar la posición de otras agujas del reloj.Another solution will represent schematically in dashed lines in figure 1, consists of detecting the 9 hour needle position by means of one or more fixed electrodes 51 placed on sphere 11, therefore more near this needle that the minute hand 8. Each of the fixed electrodes 51 then constitutes, with the needle 9, a supplementary capacitive sensor that can be connected to the multiplexer 42 and scanned by the detection device 40 to continuation of the sensors S1 to S12. In other terms, the same detection device 40 is able to signal the actuation of a capacitive button by finger 38, the position of the 8-minute hand and the position of the hour hand 9. Of course, this hour hand detection system may be combined with the other embodiments described later in this document and may also be provided for detect the position of other clockwise.

Para limitar el consumo de energía eléctrica, el dispositivo de detección 40 normalmente está inactivo. Se activa de preferencia en dos circunstancias particulares. La primera es aquella en la que el portador del reloj desea accionar uno de los pulsadores capacitivos de mando tocando el vidrio 5. Primero se tiene que poner el reloj en un modo de mando, por ejemplo por presión sobre un empujador 15 o por una acción sobre el vástago de mando del reloj. Esta acción entrega una señal de iniciación SI al circuito de explotación 47, que activará el circuito de detección 40 y producirá la secuencia de inicialización por el circuito de detección 45. Desde este instante, cualquier accionamiento de un pulsador capacitivo por el dedo 38 será detectado. Las posiciones de las agujas igualmente pueden ser detectadas en caso necesario. La otra circunstancia es un control periódico de la posición de la aguja o de las agujas del reloj. Este control puede ser iniciado ya sea por el control SI descrito antes, ya sea por una señal específica entregada al circuito de explotación 47, por ejemplo una o dos veces por día.To limit the consumption of electrical energy, the detection device 40 is normally inactive. It is activated from preference in two particular circumstances. The first is the one in which the bearer of the watch wishes to activate one of the capacitive control buttons touching glass 5. First you you have to put the watch in a command mode, for example by pressure on a pusher 15 or by an action on the rod of watch control This action delivers an IF initiation signal to the operating circuit 47, which will activate the detection circuit 40 and will produce the initialization sequence by the circuit detection 45. From this moment, any drive of a capacitive button by finger 38 will be detected. Positions Needles can also be detected if necessary. The another circumstance is a periodic check of the position of the clockwise. This control can be started now. either by the SI control described above, either by a signal specific delivered to the operating circuit 47, for example a Or twice a day.

La figura 4 representa otra forma de realización de un electrodo transparente 61 que se puede utilizar en lugar de cada uno de los electrodos 21 a 32 descritos antes en este documento, es decir que se pueden prever doce de estos electrodos 61 sobre el contorno del vidrio 5, que estén separados por intervalos 62 que tengan un ancho sensiblemente igual o ligeramente superior a aquél de la aguja de los minutos 8. En cambio, los electrodos 61 no recubren la zona barrida por la aguja de las horas 9. El electrodo 61 tiene forma de peine, con una base 63 continua en dirección circunferencial y cinco dientes 64 que se extienden radialmente en dirección del centro y separados por intervalos 65 del mismo ancho que los intervalos 62. La conexión eléctrica entre cada electrodo 61 y los circuitos electrónicos del reloj se efectúa del mismo modo que en el ejemplo anterior. Gracias a esta disposición de los electrodos trasparentes, es posible detectar con precisión ciento veinte posiciones de la aguja de los minutos 8, que corresponden a los sesenta dientes 64 y a los sesenta intervalos 62 y 65. Estas posiciones son contadas a partir de una posición de referencia, definidas por ejemplo por el primer diente 64 del primero de los electrodos 61.Figure 4 represents another embodiment of a transparent electrode 61 that can be used instead of each of the electrodes 21 to 32 described above in this document, that is to say twelve of these electrodes can be provided 61 on the contour of the glass 5, which are separated by intervals 62 having a width substantially equal or slightly higher than that of the 8 minute hand. Instead, the electrodes 61 do not cover the area swept by the hour hand 9. The electrode 61 is comb-shaped, with a continuous base 63 in circumferential direction and five teeth 64 that extend radially in the direction of the center and separated by intervals 65 of the same width as the intervals 62. The electrical connection between each electrode 61 and the electronic circuits of the clock is made in the same way as in the previous example. Thanks to this arrangement of transparent electrodes, it is possible to detect with precision one hundred twenty needle positions of 8 minutes, corresponding to sixty teeth 64 and sixty intervals 62 and 65. These positions are counted from a position of reference, defined for example by the first tooth 64 of the first of the electrodes 61.

La figura 5 representa otra forma de realización que comprende dos tipos diferentes de electrodos trasparentes 70 y 71 sobre la cara interior del vidrio 5 del reloj 1 descrito antes en este documento. Cada electrodo 71 comprende, hacia fuera del campo barrido por la aguja de los minutos 8, una parte ensanchada 71a que forma un pulsador capacitivo destinado a cooperar con el dedo 38 del portador e identificado por ejemplo por un símbolo 72 que corresponde a la función mandada por el pulsador capacitivo. Cada electrodo 71 comprende además una parte estrecha 71b que se extiende radialmente entre los electrodos 70 antecedentes y presenta como éstos una forma de banda. Cada uno de los electrodos 70 y 71 está conectado individualmente al circuito de detección. Forman juntos una serie circular que comprende, por ejemplo, treinta electrodos y treinta intervalos 73 para permitir detectar sesenta posiciones de la
aguja 8.Figure 5 represents another embodiment comprising two different types of transparent electrodes 70 and 71 on the inner face of the glass 5 of the watch 1 described earlier in this document. Each electrode 71 comprises, out of the field swept by the minute hand 8, a widened part 71a forming a capacitive pushbutton intended to cooperate with the finger 38 of the wearer and identified for example by a symbol 72 corresponding to the function sent by the capacitive button. Each electrode 71 further comprises a narrow portion 71b that extends radially between the background electrodes 70 and has a band shape. Each of the electrodes 70 and 71 is individually connected to the detection circuit. They form together a circular series comprising, for example, thirty electrodes and thirty intervals 73 to allow detecting sixty positions of the
needle 8.

En otra forma de realización representada en la figura 6, la disposición de los electrodos trasparentes ilustrada por la figura 5 está modificada para comprender únicamente una serie circular de treinta electrodos 80 en forma de bandas radiales, sin las partes ensanchadas 71a representadas en la figura 5. Cada pulsador capacitivo está entonces definido por un grupo 81 a 86 de varios (por ejemplo dos o tres) electrodos 80 consecutivos que pueden ser cubiertos juntos por el dedo del portador. El dispositivo de detección 40 está entonces dispuesto para discriminar los casos en donde un único electrodo 80 es activado, lo que corresponde a la presencia de la aguja 8 enfrente de este electrodo, en los casos en donde por lo menos dos (o la totalidad) de los electrodos adyacentes 80 de un mismo grupo 81 a 86 son activados, lo que corresponde a la presencia del dedo del portador enfrente de este grupo. La referencia 88 indica por ejemplo una zona cubierta por el dedo y en la cual la presencia del dedo crea una variación de capacidad detectada en todos los electrodos del grupo 81 y en algunos electrodos vecinos, pero no en aquellos de los grupos vecinos 82 y 86. El dispositivo de detección 40 detectará que varios o todos los electrodos del grupo 81 son activados en el mismo momento. En consecuencia, lo indicará como una activación del pulsador capacitivo correspondiente por el dedo 38 (y no por la aguja 8) y entregará la señal de mando SC correspondiente a este pulsador.In another embodiment represented in the Figure 6, the arrangement of the transparent electrodes illustrated by figure 5 is modified to comprise only one series circular of thirty electrodes 80 in the form of radial bands, without the enlarged parts 71a shown in figure 5. Each capacitive button is then defined by a group 81 to 86 of several (for example two or three) consecutive 80 electrodes that They can be covered together by the wearer's finger. The device of detection 40 is then arranged to discriminate cases where a single electrode 80 is activated, which corresponds to the presence of needle 8 in front of this electrode, in cases where where at least two (or all) of the electrodes Adjacent 80 of the same group 81 to 86 are activated, which corresponds to the presence of the wearer's finger in front of this group. Reference 88 indicates for example an area covered by the finger and in which the presence of the finger creates a variation of capacity detected in all electrodes of group 81 and in some neighboring electrodes, but not in those of the groups neighbors 82 and 86. The detection device 40 will detect that several or all electrodes of group 81 are activated in it moment. Consequently, it will indicate it as an activation of the corresponding capacitive button by finger 38 (and not by the needle 8) and will deliver the corresponding SC command signal to this button.

Se observará todavía la posibilidad de completar las disposiciones de electrodos según las figuras 3 a 6 con otros electrodos trasparentes que sirvan de pulsadores capacitivos sin jugar el papel en la detección de la posición de una aguja, por ejemplo un electrodo situado en el centro del vidrio 5.The possibility of completing will still be observed the electrode arrangements according to figures 3 to 6 with others transparent electrodes that serve as capacitive pushbuttons without play the role in detecting the position of a needle, by example an electrode located in the center of the glass 5.

En todos los ejemplos descritos antes en este documento, el procedimiento de funcionamiento del dispositivo de detección 40 comprende dos modos independientes o simultáneos, que son gestionados gracias a los programas o a la disposición lógica de los elementos 45 y 47 de este dispositivo: un modo de mando por pulsadores capacitivos, que el portador del reloj engrana voluntariamente por medio de un órgano tal como por ejemplo el empujador 15, y un modo de detección de la aguja que puede ser engranado y desengranado automáticamente por la maquinaria del reloj. El modo de mando puede ser desengranado ya sea por temporización, ya sea por un mando manual. Mientras el modo de mando está desengranado, la detección de la aguja puede estar limitada a una zona restringida del área recorrida por la aguja, por ejemplo a uno sólo de los electrodos transparente o a una zona que comprenda el último electrodo que haya detectado la aguja y los electrodos vecinos. Esta limitación es accionada por medio del multiplexor 42. Lo que permite ya sea una economía de energía eléctrica, ya sea un aumento de la precisión de medida de la frecuencia de oscilación gracias a una ampliación de la ventana de recuento de los períodos.In all the examples described earlier in this document, the operating procedure of the device detection 40 comprises two independent or simultaneous modes, which they are managed thanks to the programs or the logical arrangement of elements 45 and 47 of this device: a control mode by capacitive push-buttons, which the clock bearer gears voluntarily through an organ such as for example the pusher 15, and a needle detection mode that can be automatically engaged and disengaged by the machinery of the watch. The command mode can be disengaged either by timing, either by a manual command. While the mode of command is disengaged, needle detection may be limited to a restricted area of the area traveled by the needle, for example to only one of the transparent electrodes or to an area that includes the last electrode that the needle and the neighboring electrodes This limitation is activated by means of multiplexer 42. What allows either an energy saving electrical, either an increase in the measurement accuracy of the oscillation frequency thanks to an enlarged window period count.

La descripción que precede demuestra que es posible completar el dispositivo de mando de pulsadores capacitivos descrito en la patente EP 674 247 por medios remarcablemente simples, para detectar la posición de una o varias agujas del reloj a fin de explotar esta información en la maquinaria de relojería electrónica.The description above demonstrates that it is possible to complete the capacitive push button control device described in patent EP 674 247 by means remarkably simple, to detect the position of one or several clockwise in order to exploit this information in the watchmaking machinery electronics.

Claims

1. Clock comprising:

- a box (2) containing means of visual representation of needles (8, 9) and provided with a glass (5) of dielectric material disposed in front of said needles and

- manual control means comprising capacitive push buttons each provided with at least a transparent electrode (21 to 32, 61, 71, 80) arranged on the inner face of the glass and forming a first armor of a capacitive sensor whose second armor is formed by the placing a finger (38) of the watch holder on the face glass exterior selectively in front of at least one of the capacitive buttons, the control means also comprising a detection device (40) to detect variations in the capacity of said sensors and produce signals accordingly on the clock,

characterized in that it comprises means arranged for the capacitive detection of the position of at least one of the needles (8, 9) on the basis of capacity variations between said needle and at least one of the transparent electrodes (21 to 32, 61 , 71, 80) of the capacitive buttons.

2. Clock according to claim 1 characterized in that said needle (8, 9) is electrically connected to a fixed potential and that said detection of the position of the needle is carried out by means of the detection device (40) associated with the capacitive buttons.

3. Electronic clock comprising:

- manual control means comprising capacitive push buttons each provided with at least a transparent electrode (21 to 32, 61, 71) arranged on the face inside the glass and forming a first armature of a sensor capacitive whose second armor is formed by the placement of a finger (38) of the watch holder on the outer face of the glass selectively in front of at least one of the buttons capacitive, the command means further comprising a detection device (40) to detect variations of capacity of said sensors and consequently produce signals of command on the clock,

characterized in that it comprises means arranged for the capacitive detection of the position of at least one of the needles (8, 9) on the basis of capacity variations between said needle and at least one fixed electrode (21 to 32, 51, 61 , 70, 71), said detection of the needle position being carried out by means of a detection device (40) associated with the capacitive buttons.

4. Clock according to claim 3 characterized in that said fixed electrode (51, 70) is different from the transparent electrodes (21 to 32, 61, 71) of the capacitive buttons.

5. Clock according to claim 2 characterized in that the detection device (40) is arranged to discriminate relatively strong capacity variations, caused by the placement of the finger (38) in front of one of the transparent electrodes, in relation to capacity variations weaker, caused by the passage of the needle (8) in the vicinity of said transparent electrode.

6. Clock according to any of the preceding claims characterized in that the transparent electrodes (21 to 32, 61, 70, 71) are separated from each other by intervals (37, 62, 73) in the form of radial bands.

7. Clock according to claim 6, characterized in that said intervals (37) are located opposite indices of the hours of the dial.

8. Clock according to any of the preceding claims characterized in that the transparent electrodes (21 to 32, 61, 70, 71) are substantially comb-shaped having the teeth directed radially towards the center of the clock.

9. Clock according to claim 4 characterized in that said fixed electrodes (70) are formed by radial bands arranged in a circular series on the inner face of the glass (5) and because each transparent electrode (71) of the capacitive pushbuttons comprises a narrow part (71b) in the form of a radial band, which extends in said series of the fixed electrodes, and a widened part (71a) disposed outside of said series.

10. Clock according to claim 4 characterized in that said fixed electrode (51) is placed on the dial (11) of the clock.

A clock according to claim 2, characterized in that a capacitive button comprises a group (81 to 86) of said transparent electrodes (80), the detection device (40) being arranged to discriminate the variations in capacity caused by the placement of the finger ( 38) in front of several adjacent electrodes of said group, with respect to the variation in capacity caused by the passage of the needle (8) by the proximity of any one of the electrodes of said group.

12. Clock according to claim 2 or 3, characterized in that the detection device (40) comprises a control mode, designed to detect the positioning of the finger (38) in front of one of the capacitive buttons and a needle detection mode, intended to detect the position of at least one of the needles (8, 9), the detection device being able to operate either simultaneously in both modes, either in a single mode at a time.