WO2003017304A2 - Commutateur programmable a affichage actionnable par pression et/ou par rotation - Google Patents

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WO2003017304A2 PCT/FR2002/002805 FR0202805W WO03017304A2 WO 2003017304 A2 WO2003017304 A2 WO 2003017304A2 FR 0202805 W FR0202805 W FR 0202805W WO 03017304 A2 WO03017304 A2 WO 03017304A2
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    • H01H19/005—Electromechanical pulse generators
    • H01H2019/006—Electromechanical pulse generators being rotation direction sensitive, e.g. the generated pulse or code depends on the direction of rotation of the operating part

Definitions

  • the present invention relates to a switch actuatable by pressure and / or by rotation of its mobile element.
  • the prior art knows the document FR 2 176 293 concerning a button with a double possibility of displacement (translation, rotation) and comprising a position indicator to signal to the user the position of the rotary member of the button.
  • this key is not programmable, it does not allow the selection of different programs or functions for a machine, and the information communicated to the user is reduced to its simplest expression.
  • the object of the invention is to design a switch allowing a dialogue between a user and his machine, by means of an exchange of various information in one direction and in the other.
  • a cap having:. on the one hand an endless rotational stroke in one direction and in the other around a pivot with several possible stop positions during a revolution, each of the positions making it possible to actuate a switch for controlling the electronic assembly,
  • FIG. 1 view in vertical section of a rotary switch according to the invention
  • FIG. 2 perspective view of the cap of the switch in FIG. 1,
  • FIG. 3 block diagram of a non-limiting operating method, of the programming assembly combined with the switch.
  • the switch shown in Figure 1 is combined with a display capable of displaying any type of information, graphics, animation and an electronic programming unit.
  • the display is chosen from the set (LCD display, OLED display), abbreviations for liquid crystal displays and “organic emetting diodes” with a larger display area than the previous ones.
  • the switch consists of:
  • the cap (1) has tubular tabs (4) integral with the upper face (2) and perpendicular thereto, and extending over at least part of the height of the internal cavity (20) of the cap.
  • the cap (1) is capable of turning endlessly in one direction and in the other around the central and vertical axis (19) of a pivot (22) secured to a horizontal circular plate (14) (for example metallic).
  • the internal diameter of the bottom part of the skirt (21) of the cap is greater than the diameter of the plate (14) so as to be able to rotate around the latter.
  • the edge of the skirt is provided with pleats or anchoring points (16) directed towards the axis (19) abutting under the plate (14) to prevent the cap from exiting towards the high and to carry the outer edge of a sealing membrane (13), its inner edge being carried by an annular seal (9) surrounding the pivot (22), the membrane (13) completely closing the opening of the cap (1) and rotating with it.
  • Fixing means for example lugs (23) cut from the plate (14) and bent at 90 ° support the plate (15) of a printed circuit comprising all the electronic components necessary for programming such as for example control components (8) welded on the underside of the plate (15).
  • a display (3) covered for example by an opaque film (18) comprising a reading window (18a) disposed under the transparent part of the upper face (2) of the cap.
  • the plate (15) also comprises on the periphery of its upper face, one or more switches (6) regularly spaced, for example four arranged at 90 ° and a double notched optical switch (5) of the type used in computer mice, with a low closing position and an automatic reminder to open after releasing the pressure, the use of two optical switches to determine the direction of rotation of the cap.
  • switches (6) regularly spaced, for example four arranged at 90 ° and a double notched optical switch (5) of the type used in computer mice, with a low closing position and an automatic reminder to open after releasing the pressure, the use of two optical switches to determine the direction of rotation of the cap.
  • the contacts on the switches (6) and on the switch (5) are produced by the tubular tabs (4), respectively when the cap is rotated or when it is pressed thereon.
  • one or more lighting means can be provided on the plate (15) and below the display (3), for example lamps of the light-emitting diode type.
  • the printed circuit board has an output cable (24) connected to a standard connection (10) for connecting the switch to a machine.
  • a thread (11) provided on the pivot (22) makes it possible to fix the switch according to the invention on a support (17) by means of a fixing nut (12).
  • the user can rotate the cap (1) indefinitely in either direction and information is immediately displayed on the display for each position of the cap.
  • This information can be a code (corresponding to an operation to be carried out by the machine), a message intended for the environment of the machine, information received from the environment (for example time, temperature, speed, consumption, pressure, etc.) or a combination of this set of information, or a graph or animation.
  • the user selects or validates the information or the function chosen by pressing on said cap, and has the possibility, for each of them, of selecting or validating a sub-function by a new pressure.
  • Each function can include a menu and, depending on the menu programming, at least one output information [for example a code (103), at least one series of bits (104), an aid (105)], a display of the received data (106) corresponding to a code, and an access link (107) to a set of sub functions (SF-,), (SF 2 ), (SF 3 ), (SF n ) available through step (D), one or more accesses (108) to the start step (A).
  • a code 103
  • an aid (105) a display of the received data (106) corresponding to a code
  • an access link (107) to a set of sub functions (SF-,), (SF 2 ), (SF 3 ), (SF n ) available through step (D), one or more accesses (108) to the start step (A).
  • step D successive and looping display of all the programmed sub-functions, the first sub-function (SF-i) succeeding the last function (SF n ) (link 109), each sub-function can be validated by an output (110), then choice of one of the sub-functions (SFj).
  • the programming of step D thus provides the same possibilities as the programming of step B.
  • step (E) the same possibilities as for step (C) among others for example, an access (111) to the start step (A), the display and the programming of a code (112), an aid (113) etc. and optionally an access (114) to a sub-function (SSFj) which can itself be validated by pressing the cap etc.
  • an access (111) to the start step (A) the display and the programming of a code (112), an aid (113) etc. and optionally an access (114) to a sub-function (SSFj) which can itself be validated by pressing the cap etc.
  • SSFj sub-function
  • the programming provides (possible access and display) of one of the following non-limiting information:
  • a real dialogue can be established (user-machine) since there is possible exchange of information from one to the other and vice versa.
  • the user has the possibility of modifying the menus of the functions and / or under function because: the reconfiguration of the program of a switch according to the invention already implemented on a machine is possible, without dismantling, by disconnecting the connector (10) and by connecting it to a programming device, in the event of network communication, the reconfiguration can be carried out directly at the network central.

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Abstract

L 'invention concerne un commutateur du type comportant un organe mobile actionnable par pression et par rotation, caractérisé en ce qu'il consiste en une combinaison de : -un afficheur, -un ensemble électronique programmable -un capuchon présentant : .d'un part une course en rotation sans fin dans un sens et dans l'autre autour d'un pivot (22) avec plusieurs positions d'arrêt possibles au cours d'un tour, chacune des positions permettant d'actionner un interrupteur (6) de commande de l'ensemble électronique, .d'autre part une course linéaire selon une direction perpendiculaire au plan de rotation, avec une position basse de fermeture par pression sur le capuchon, et un rappel automatique en ouverture après relâchement de la pression sur le capuchon, permettant d'actionner un commutateur a encoche (5) de l'ensemble électronique.

Description

Commutateur programmable à affichage actionnabie par pression et/ou par rotation
La présente invention concerne un commutateur actionnabie par pression et/ou par rotation de son élément mobile. L'art antérieur connaît le document FR 2 176 293 concernant une touche à double possibilité de déplacement (translation, rotation) et comportant un voyant de position pour signaler à l'utilisateur la position de l'organe rotatif de la touche.
Cette touche n'étant pas programmable, elle ne permet pas de sélectionner des programmes ou des fonctions différentes à l'intention d'une machine, et l'information communiquée à l'utilisateur est réduite à sa plus simple expression.
L'invention a pour but de concevoir un commutateur permettant un dialogue entre un utilisateur et sa machine, grâce à un échange d'informations diverses dans un sens et dans l'autre.
Ce but est atteint grâce à l'invention qui consiste en un commutateur du type comportant un organe mobile actionnabie par pression et par rotation, caractérisé en ce qu'il consiste en une combinaison de :
- un afficheur ,
- un ensemble électronique programmable
- un capuchon présentant : . d'un part une course en rotation sans fin dans un sens et dans l'autre autour d'un pivot avec plusieurs positions d'arrêt possibles au cours d'un tour, chacune des positions permettant d'actionner un interrupteur de commande de l'ensemble électronique,
. d'autre part une course linéaire selon une direction perpendiculaire au plan de rotation, avec une position basse de fermeture par pression, et un rappel automatique en ouverture après relâchement de la pression sur le capuchon, permettant d'actionner un commutateur de l'ensemble électronique.
On comprendra mieux l'invention à l'aide de la description ci-après d'un mode de réalisation non limitatif, faite en référence aux figures annexées suivantes :
- figure 1 : vue en coupe verticale d'un commutateur rotatif selon l'invention,
- figure 2 : vue en perspective du capuchon du commutateur de la figure 1 ,
- figure 3 : schéma de principe d'un procédé de fonctionnement non limitatif, de l'ensemble de programmation combiné au commutateur. Le commutateur représenté en figure 1 est combiné à un afficheur apte à afficher tout type d'information, de graphique, d'animation et à un ensemble électronique de programmation.
De façon préférentielle, l'afficheur est choisi dans l'ensemble (afficheur LCD, afficheur OLED), abréviations des afficheurs à cristaux liquides et des « organic emetting diodes » de plus grande surface d'affichage que les précédentes.
Le commutateur se compose de :
- un capuchon creux et circulaire rotatif (1) dont la face supérieure (2) est transparente au moins en partie. Intérieurement, le capuchon (1) comporte des pattes tubulaires (4) solidaires de la face supérieure (2) et perpendiculaires à celle ci, et s'étendant sur une partie au moins de la hauteur de la cavité interne (20) du capuchon.
Le capuchon (1) est apte à tourner sans fin dans un sens et dans l'autre autour de l'axe central et vertical (19) d'un pivot (22) solidaire d'une platine circulaire horizontale (14) (par exemple métallique). Le diamètre interne de la partie basse de la jupe (21) du capuchon est supérieure au diamètre de la platine (14) de manière à pouvoir tourner autour de celle-ci.
De façon préférentielle mais non limitative, la bordure de la jupe est pourvue de plis ou de points d'ancrage (16) dirigés vers l'axe (19) venant en butée sous la platine (14) pour empêcher la sortie du capuchon vers le haut et pour porter le bord extérieur d'une membrane d'étanchéité (13), son bord intérieur étant porté par un joint d'étanchéité annulaire (9) entourant le pivot (22), la membrane (13) obturant totalement l'ouverture du capuchon (1) et tournant avec lui.
Des moyens de fixation, par exemple des pattes (23) découpées dans la platine (14) et pliées à 90° supportent la plaque (15) d'un circuit imprimé comportant l'ensemble des composants électroniques nécessaires à la programmation comme par exemple des composants de contrôle (8) soudés en sous-face de la plaque (15).
Sur la face supérieure de la plaque (15) est fixé un afficheur (3) recouvert par exemple par un film opaque (18) comportant une fenêtre de lecture (18a) disposée sous la partie transparente de la face supérieure (2) du capuchon.
Selon un exemple de réalisation la plaque (15) comporte encore sur la périphérie de sa face supérieure, un ou plusieurs interrupteurs (6) espacés régulièrement, par exemple quatre disposés à 90° et un double optocommutateur à encoche (5) du type utilisé dans les souris d'ordinateur, avec une position basse de fermeture et un rappel automatique en ouverture après relâchement de la pression, l'utilisation de deux optocommutateurs permettant de déterminer le sens de rotation du capuchon.
Les contacts sur les interrupteurs (6) et sur le commutateur (5) sont réalisés par les pattes tubulaires (4), respectivement lors de la rotation du capuchon ou d'une pression sur celui-ci.
En option on peut prévoir sur la plaque (15) et en dessous de l'afficheur (3) un ou plusieurs moyens d'éclairage par exemple des lampes du type diode électroluminescentes.
La plaque du circuit imprimé comporte un câble de sortie (24) relié à une connexion standard (10) pour connecter le commutateur à une machine.
Préférentiellement un filetage (11) prévu sur le pivot (22) permet de fixer le commutateur selon l'invention sur un support (17) au moyen d'un écrou de fixation (12).
On décrit à présent le fonctionnement du commutateur en liaison avec les trois figures.
L'utilisateur peut tourner indéfiniment le capuchon (1) dans un sens et dans l'autre et des informations s'affichent immédiatement sur l'afficheur pour chaque position du capuchon.
Ces informations peuvent être un code (correspondant à une opération à effectuer par la machine), un message à l'intention de l'environnement de la machine, une information reçue en provenance de l'environnement (par exemple heure, température, rapidité, consommation, pression, etc..) ou une combinaison de cet ensemble d'informations, ou un graphique ou une animation.
L'utilisateur sélectionne ou valide l'information ou la fonction choisie par pression sur ledit capuchon, et a la possibilité, pour chacune d'entre elle, de sélectionner ou valider une sous fonction par une nouvelle pression.
Sur le schéma de principe, ce fonctionnement se traduit par les étapes suivantes :
- étape (A) : début (ou allumage) - étape (B) : affichage successif et en boucle de toutes les fonctions programmées, la première fonction (Fi) succédant à la dernière fonction (Fn) (liaison 101), chaque fonction (Fi), (F2)... , (Fn) pouvant être validée par une sortie 102, puis choix de l'une d'entre-elles par arrêt sur une position, étape (C ) : validation du choix d'une des fonctions (Fj) par pression sur le capuchon. Chaque fonction peut comporter un menu et, selon la programmation du menu, au moins une information de sortie [par exemple un code (103), au moins une suite de bits (104), une aide (105)], un affichage des données reçues (106) correspondant à un code, et une liaison d'accès (107) à un ensemble de sous fonctions (SF-,), (SF2), (SF3), (SFn) disponibles grâce à l'étape (D), un ou plusieurs accès (108) à l'étape début (A).
- étape (D) en option : affichage successif et en boucle de toutes les sous- fonctions programmées, la première sous-fonction (SF-i) succédant à la dernière fonction (SFn) (liaison 109), chaque sous fonction pouvant être validée par une sortie (110), puis choix de l'une des sous fonctions (SFj). La programmation de l'étape D prévoit ainsi les mêmes possibilités que la programmation de l'étape B.
- étape (E) : validation du choix précédent d'une sous-fonction (SFj) par pression sur le capuchon (1).
A nouveau la programmation prévoit pour l'étape (E) les mêmes possibilités que pour l'étape (C ) entre autres par exemple, un accès (111) à l'étape début (A), l'affichage et la programmation d'un code (112), une aide (113) etc.. et en option un accès (114) à une sous sous-fonction (SSFj) qui pourra elle-même être validée par pression du capuchon etc..
- étape (X) : la répétition des étapes de rotation et de validation ci-dessus est en théorie non limitée. D'une façon générale, suite à une validation (C, E etc.), la programmation prévoit (accès possible et affichage) de l'une des informations non limitatives suivantes :
• message provenant de l'environnement extérieur de la machine (tel que par exemple : température, heure, consommation etc..) afin de renseigner l'utilisateur,
• graphique d'information également pour renseigner l'utilisateur,
• code d'une fonction à faire exécuter par la machine. Ce qui correspond à une communication de l'utilisateur vers la machine,
• une combinaison de plusieurs ou de la totalité de ces informations ci- dessus,
• etc..
Ainsi, grâce à l'invention, il peut s'instaurer un véritable dialogue (utilisateur- machine) puisqu'il y a échange possible d'informations de l'un vers l'autre et réciproquement. En outre l'utilisateur a la possibilité de modifier les menus des fonctions et/ou sous fonction car : la reconfiguration du programme d'un commutateur selon l'invention déjà mis en place sur une machine est possible, sans démontage, en déconnectant le connecteur (10) et en le connectant sur un appareil de programmation, en cas de communication en réseau la reconfiguration est réalisable directement à la centrale du réseau.

Claims

REVENDICATIONS
1. Commutateur du type comportant un organe mobile actionnabie par pression et par rotation, caractérisé en ce qu'il consiste en une combinaison de :
- un afficheur,
- un ensemble électronique programmable
- un capuchon étant apte à tourner sans fin autour d'une platine (14) supportant la plaque (15) d'un circuit imprimé de l'ensemble électronique et présentant : d'un part une course en rotation sans fin dans un sens et dans l'autre autour d'un pivot (22) avec plusieurs positions d'arrêt possibles au cours d'un tour, chacune des positions permettant d'actionner un interrupteur (6) de commande de l'ensemble électronique, . d'autre part une course linéaire selon une direction perpendiculaire au plan de rotation, avec une position basse de fermeture par pression sur le capuchon, et un rappel automatique en ouverture après relâchement de la pression sur le capuchon, permettant d'actionner un commutateur (5) de l'ensemble électronique.
2. Commutateur selon la revendication 1 , caractérisé en ce que l'afficheur est un afficheur, choisi dans l'ensemble (afficheur LCD, afficheur OLED).
3. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le commutateur (5) de l'ensemble électronique est du type optocommutateur à encoche.
4. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que :
- le capuchon (1) est creux et sa face supérieure (2) est transparente au moins en partie, - intérieurement, le capuchon (1) comporte des pattes tubulaires (4) solidaires de la face supérieure (2) et perpendiculaires à celle-ci, et s'étendant sur une partie au moins de la hauteur de la cavité interne (20) du capuchon,
- le capuchon est apte à tourner sans fin dans un sens et dans l'autre autour de l'axe central et vertical (19) d'un pivot (22) solidaire d'une platine circulaire horizontale (14), le diamètre interne de la partie basse de la jupe (21) du capuchon étant supérieur au diamètre de la platine (14) de manière à pouvoir tourner autour de celle-ci,
5. Commutateur selon la revendication4, caractérisé en ce
- la bordure de la jupe est pourvue de plis ou de points d'ancrage (16) dirigés vers l'axe (19) venant en butée sous la platine (14) pour empêcher la sortie du capuchon vers le haut et pour porter le bord extérieur d'une membrane d'étanchéité (13), son bord intérieur étant porté par un joint d'étanchéité annulaire (9) entourant le pivot (22), la membrane (13) obturant totalement l'ouverture du capuchon (1) et tournant avec lui.
6. Commutateur selon la revendication 5, caractérisé en ce que des pattes (23) découpées dans la platine (14) et pliées à 90° supportent la plaque (15) d'un circuit imprimé comportant l'ensemble des composants électroniques nécessaires à la programmation,
7. Commutateur selon l'une des revendications 5 à 6 caractérisé en ce que sur la face supérieure de la plaque (15) est fixé un afficheur (3),
8. Commutateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'afficheur (3) est recouvert par un film opaque (18) comportant une fenêtre de lecture (18a) disposée sous la partie transparente de la face supérieure (2) du capuchon,
9. Commutateur selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que la plaque (15) comporte encore sur la périphérie de sa face supérieure, au moins un interrupteur (6), et deux optocommutateurs à encoche (5),
10. Commutateur selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que sur la plaque (15) et en dessous de l'afficheur (3) sont prévus un ou plusieurs moyens d'éclairage (7),
1 1. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que un câble de sortie (24) est relié à une connexion standard (10) pour connecter le commutateur à une machine,
12. Commutateur selon l'une des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que un filetage (11) prévu sur le pivot (22) permet de fixer le commutateur selon l'invention sur un support (17) au moyen d'un écrou de fixation (12),
13. Procédé spécifiquement conçu pour le fonctionnement d'un commutateur selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce qu'il consiste à programmer l'ensemble électronique de la manière qui suit :
- étape (A) : début (ou allumage)
- étape (B) : affichage successif et en boucle de toutes les fonctions programmées, la première fonction (F-i) succédant à la dernière fonction (Fn) (liaison 101), chaque fonction (F^, (F2)..., (Fn) pouvant être validée par une sortie 102, puis choix de l'une d'entre-elles par arrêt sur une position,
- étape (C ) : validation du choix d'une des fonctions (F,) par pression sur le capuchon. Chaque fonction peut comporter un menu et selon la programmation du menu au moins une information de sortie (par exemple un code (103), au moins une suite de bits (104), une aide (105) et un affichage des données reçues (106) correspondant à un code, et une liaison d'accès (107) à un ensemble de sous fonctions (SF , (SF2), (SF3), (SFn) disponibles grâce à l'étape (D), un ou plusieurs accès (108) à l'étape début (D).
- étape (D) en option : affichage successif et en boucle de toutes les sous-fonctions programmées, la première sous-fonction (SF-i) succédant à la dernière fonction (SFn) (liaison 109), chaque sous fonction pouvant être validée par une sortie (110) puis choix de l'une des sous fonctions (SF,). La programmation de l'étape D prévoir ainsi les mêmes possibilités que la programmation de l'étape B.
- étape (E) : validation du choix précédent d'une sous-fonction (SF,) par pression sur le capuchon (1).
14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le programme est reconfigurable par un appareil de programmation ou par la centrale d'un réseau de communication.
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