FR2752070A1 - Piece d'horlogerie electronique comportant une generatrice entrainee par un barillet a ressort - Google Patents
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Abstract
Le circuit intégré (11) de cette pièce d'horlogerie comprend des moyens (16, 17, 18) pour comparer la fréquence d'une base de temps (12, 13) à la fréquence de la génératrice (1). Le signal d'erreur ainsi engendré est examiné par une logique câblée (20) permettant de vérifier si ce signal dépasse des valeurs limites distinctes. Le dépassement de deux de ces valeurs permettent de commander un frein électrique (22) de la génératrice de telle façon qu'à partir d'un certain épuisement de la réserve de marche du barillet (5), l'aiguille des secondes se déplace périodiquement d'emblée sur un angle de plusieurs secondes invitant le porteur de la pièce d'horlogerie à remonter le ressort (6) du barillet (5).
Description
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PIECE D'HORLOGERIE ELECTRONIOUE COMPORTANT UNE
GENERATRICE ENTRAINEE PAR UN BARILLET A RESSORT
La présente invention est relative à une pièce d'horlogerie électronique du type comportant une source d'énergie formée d'un barillet à ressort, à remontage manuel ou automatique, couplé à une génératrice de courant alternatif destinée à alimenter les circuits électroniques
de la pièce par l'intermédiaire d'un redresseur.
Une description d'une telle pièce d'horlogerie a été
donnée dans le brevet suisse No 686 332, ce document portant notamment sur un circuit régulateur permettant d'asservir la vitesse de rotation de la génératrice à une vitesse de consigne qui correspond à la marche exacte de la pièce, pour autant que l'énergie du ressort du barillet soit suffisante pour maintenir cette vitesse de rotation à
la valeur de consigne.
Pour que l'utilisateur de la pièce d'horlogerie soit informé de l'épuisement du ressort de barillet, il est déjà connu d'équiper cette pièce d'un dispositif d'indication de la réserve de marche. On peut trouver une
description d'un tel dispositif dans la demande de brevet
suisse No 02 298/95-4 déposée le 10 août 1995.
Grosso modo, ce dispositif fonctionne de la façon suivante. Pendant la durée normale de marche, la génératrice couplée directement au barillet a tendance à tourner trop vite et à fournir ainsi une tension dont la fréquence est plus élevée qu'une valeur de consigne de fréquence dérivée d'un standard de fréquence fonctionnant sur la base d'un quartz horloger. La génératrice doit donc être freinée, ce qui est réalisé en courtcircuitant périodiquement son bobinage. Le nombre de freinages nécessaires pour maintenir la génératrice à la vitesse nominale est élevé au début du désarmage du ressort et décroît progressivement au fur et à mesure que l'énergie accumulée dans le ressort s'épuise. La valeur de ce nombre peut ainsi être utilisée pour déterminer à quel moment l'énergie du ressort va ne plus
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être suffisante pour maintenir la marche exacte de la pièce d'horlogerie. Selon le concept décrit dans la demande de brevet précitée, le nombre de freinages successifs est comptabilisé pendant des périodes de temps successives de durée fixe et si pendant une telle période le nombre devient inférieur à une valeur prédéterminée, on peut alors déclencher un dispositif d'affichage avertissant l'utilisateur que la réserve de marche va bientôt être épuisée. L'information peut également être exploitée de manière à afficher une indication du nombre d'heures pendant lesquelles la réserve de marche sera encore suffisante pour permettre l'affichage de l'heure correcte. Ainsi cette pièce d'horlogerie antérieure doit comporter en dehors des aiguilles indiquant l'heure un autre dispositif d'affichage tel qu'un guichet derrière lequel se déplace un indicateur qui doit être entraîné spécialement, en fonction de l'état d'épuisement de la
réserve de marche.
On connaît par ailleurs des pièces d'horlogerie électroniques à pile comportant un dispositif permettant d'indiquer, au moyen d'un mouvement particulier de l'une des aiguilles en particulier l'aiguilles des secondes, le degré d'épuisement de la pile. En général, ces dispositifs font en sorte que lorsque la tension de la pile descend en dessous d'une valeur minimale prédéterminée, il se produit un sautillement de l'aiguille des secondes qui par exemple au lieu de battre la seconde, fait toutes les deux secondes un pas de deux secondes sur le cadran.30 L'invention vise à fournir une pièce d'horlogerie électronique à génératrice entraînée par un barillet à ressort dans laquelle on peut éviter la présence d'un dispositif d'affichage spécial de l'épuisement de la réserve de marche, mais dans laquelle, au contraire, on35 peut indiquer celui-ci à l'aide d'un mouvement particulier de l'aiguille des secondes comme cela est le cas dans les
pièces d'horlogerie classiques à quartz entraînées par un moteur et alimentées par une pile.
L'invention a donc pour objet une pièce d'horlogerie électronique comportant: - une génératrice de tension alternative connectée à un redresseur destiné à alimenter un circuit électronique de la pièce, - un barillet à ressort couplé à ladite génératrice pour l'entraîner, - un jeu d'aiguilles d'indication de l'heure entraîné également par ledit barillet, ledit circuit électronique comprenant: - un base de temps destinée à fournir un signal de fréquence standard, - des moyens de comparaison pour comparer la fréquence de ladite base de temps à la fréquence de ladite tension alternative afin d'engendrer un signal d'erreur, et - des moyens de vérification connectés auxdits moyens de comparaison pour vérifier si ledit signal d'erreur franchit une première limite prédéterminée et20 des moyens de freinage commandés par lesdits moyens de vérification pour freiner électriquement ladite génératrice lorsque ledit signal d'erreur franchit ladite première limite prédéterminée, - ladite pièce d'horlogerie étant caractérisée en
ce que.
- lesdits moyens de vérification sont en outre agencés pour vérifier si ledit signal d'erreur franchit une seconde limite prédéterminée supérieure à ladite première limite prédéterminée et témoignant d'un degré prédéterminé d'épuisement de la réserve de marche dudit barillet, lesdits moyens de freinage étant également commandés lorsque ladite seconde limite est franchie, - lesdits moyens de vérification étant en outre agencés pour vérifier si, après que ledit signal d'erreur a dépassée ladite seconde limite prédéterminée, ledit signal d'erreur devient au moins égal à une troisième limite prédéterminée, pendant un intervalle de temps prédéterminé pour commander lesdits moyens de freinage à
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l'expiration dudit intervalle; - de telle sorte que lesdites aiguilles indiquent ledit état d'épuisement par une rotation à une vitesse supérieure à la vitesse correspondant à l'indication de l'heure exacte, chaque fois que ledit signal d'erreur
atteint ou franchit ladite troisième limite prédéterminée.
Grâce à ces caractéristiques, le dépassement des seconde et troisième valeur limite permettent de commander le frein électrique de la génératrice de telle façon qu'à partir d'un certain épuisement de la réserve de marche du barillet, l'aiguille des secondes se déplace périodiquement d'emblée sur un angle de plusieurs secondes invitant le porteur de la pièce d'horlogerie à remonter le ressort du barillet. On peut donc ainsi éviter un dispositif d'affichage complémentaire spécialement dédicacé à l'affichage de l'épuisement de la réserve de marche. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention
apparaîtront au cours de la description qui va suivre,
donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est un diagramme d'armage/désarmage d'un barillet à ressort illustrant en fonction du nombre de tour de ce barillet, comment évolue le couple disponible sur celui-ci, le diagramme mettant notamment en évidence l'épuisement de la réserve de marche; - la figure 2 montre un schéma simplifié du circuit régulateur de la pièce d'horlogerie selon l'invention; - la figure 3 est un diagramme en fonction du temps montrant l'évolution du contenu d'un compteur réversible utilisé dans le circuit régulateur de la figure 2, afin d'illustrer le fonctionnement de ce dernier; - la figure 4 illustre par un dessin schématique de la génératrice de la pièce d'horlogerie selon l'invention une variante de réalisation particulière de cette génératrice. La figure 1 illustre un exemple d'évolution du couple fourni par un barillet pouvant être utilisé dans une pièce
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d'horlogerie électronique à génératrice selon l'invention.
Le diagramme est tracé en gr.mm en fonction du nombre de tours qu'effectue le barillet, tant pendant l'armage que pendant le désarmage du ressort. Typiquement, un tour du barillet correspond à une durée de marche de huit heures environ de la pièce d'horlogerie. Bien entendu, toutes ces valeurs ainsi que celles qui seront données ci-après, ne
sont données qu'à titre d'exemple.
La courbe A correspond à l'armage, elle part d'un point A1 de détente totale du ressort et aboutit après remontage pendant lequel le barillet fait sept tours, à un point A2 d'armage maximal pour lequel le couple potentiel
du barillet est d'environ 1200 gr.mm.
La courbe B représente le désarmage du ressort pendant lequel le barillet fournit de l'énergie à la pièce d'horlogerie. Cette courbe commence au point B1 à une valeur du couple d'environ 1050 gr.mm (cette réduction du couple par rapport à la valeur du point A2 est due aux pertes mécaniques inévitables) et aboutit à un point B2 de désarmage total du ressort, ce point coïncidant évidemment
avec le point Al.
On notera que, si la pièce d'horlogerie est à remontage automatique, les courbes seront parcourues en fonction des mouvements imprimés à la pièce, les deux opérations d'armage et de désarmage étant alors
étroitement imbriquées en fonction des circonstances.
Le diagramme indique également, par un trait en pointillé T, une valeur critique du couple (Ccritiqe). Tant que le barillet est capable de fournir un couple supérieur30 à cette valeur critique, le rotor de la génératrice pourra toujours atteindre la vitesse de rotation nominale pour que la pièce garde l'heure exacte. A titre d'exemple uniquement, cette valeur pourra correspondre à une fréquence de la tension de sortie de la génératrice égale
à 21,3 Hz.
Au-delà d'un point Cc d'intersection de la courbe B avec le trait en pointillé T, on estime que la pièce d'horlogerie entre dans une condition "d'épuisement
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d'énergie" appelée communément "EOL" par les horlogers d'après l'expression anglo-saxonne "End Of Life", par analogie avec la fin de vie d'une pile dans les montres classiques à quartz. Dans l'exemple, le point C, se situe à un degré de détente du ressort correspondant à 5,3 tours environ du barillet. La condition d'EOL s'étend sur une première phase PFI pendant laquelle la génératrice est freinée par intermittence pendant des durées relativement longues permettant de signaler l'état de désarmage du ressort à l'utilisateur par un mouvement particulier de l'aiguille des secondes de la pièce d'horlogerie, en
particulier par un sautillement de cette aiguille.
La phase PFI s'étend sur environ 0,75 tour du barillet, comme représenté à titre d'exemple sur la figure 1, et elle est suivie d'une phase dite "de freinage prononcée" PFP de la génératrice pendant laquelle la vitesse de rotation de celle-ci est maintenue à une valeur telle que la rotation des aiguilles devient pratiquement
imperceptible pour le porteur de la pièce d'horlogerie.
Cette phase s'étend jusqu'au moment o l'énergie accumulée dans le ressort est quasi totalement épuisée (dans
l'exemple après achèvement du septième tour).
Cependant, la pièce d'horlogerie restera toujours prête à redémarrer si le ressort est de nouveau armé suffisamment que la pièce soit à remontage automatique ou manuel. On verra par la suite que selon le choix de
certains paramètres lors de la conception du circuit, la phase PFP peut suivre immédiatement la phase PFI OU en être distante d'un certain intervalle de temps I, ce dernier30 cas étant représenté sur la figure 1.
En outre, selon une variante de l'invention qui sera décrite plus en détail par la suite à propos de la figure 4, en fin de la phase PFP, des moyens peuvent être prévus en complément pour freiner "magnétiquement" le rotor de la génératrice par exemple en y exerçant un faible couple de positionnement magnétique, de préférence à l'aide d'au moins un aimant fixe placé au voisinage du rotor à une distance convenablement choisie. Cette disposition permet
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de bloquer provisoirement la rotation du barillet, en attendant que le ressort soit de nouveau réarmé, soit
automatiquement, soit manuellement.
On va maintenant se référer à la figure 2 qui représente un schéma simplifié d'une pièce d'horlogerie
suivant l'invention.
Elle comporte une génératrice symbolisée par le rectangle 1 comportant un rotor aimanté 2 et au moins un bobinage 3. Le rotor est couplé mécaniquement, par exemple à travers un rouage 4 symbolisé par des traits en pointillé, à un barillet 5 dans lequel est logé un ressort 6. Celui-ci peut être armé par un mécanisme de remontage, manuel ou automatique, connu en soi et non représenté sur la figure. Le rouage 4 est couplé également à un jeu d'aiguilles indicatrices de l'heure composé d'une aiguilles des heures 7, d'une aiguille des minutes 8 et d'une aiguille des secondes 9. Les aiguilles sont couplées entre elles de la façon habituelle avec les rapports de démultiplication appropriés, et rigidement liées au rotor de la génératrice 1. De ce fait, elles tournent tant que
le rotor 2 est en mouvement.
La génératrice 1 délivre une tension alternative à ses bornes la et lb à une fréquence de 21,3 Hz (64/3 Hz) et d'une valeur maximale de 1,2 Volt, par exemple. La génératrice 1 est connectée à un redresseur par exemple à double alternance 10 à la sortie de laquelle est connecté un circuit intégré 11 dont certains composants forment un circuit régulateur de la vitesse de rotation de la génératrice 1. Le circuit intégré 11 reçoit des potentiels30 continus VDD et Vss. Il est à noter que la figure 2 ne représente du circuit intégré 11 que les composants qui sont essentiels pour la mise en oeuvre du concept de l'invention. Un quartz 12 pilote un oscillateur faisant partie du circuit intégré 11 en délivrant un signal impulsionnel d'une fréquence de 32 768 Hz à un diviseur de fréquence
13, le tout formant une base de temps.
Ce diviseur comprend une borne 14 délivrant un signal
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dont la fréquence correspond à la fréquence nominale que doit délivrer la génératrice 1 pour que les aiguilles 7, 8 et 9 indiquent l'heure exacte. Dans l'exemple décrit, cette fréquence nominale est de 21,3 Hz (64/3/Hz). La sortie 14 est connectée à l'entrée de comptage 15 d'un
compteur réversible 16.
La borne la de la génératrice 1 est connectée à l'une des entrées d'un comparateur 17 dont l'autre entrée est reliée à une source de potentiel de référence 18 comme la masse par exemple. La sortie du comparateur 17 est reliée
à l'entrée de décomptage 19 du compteur réversible 16.
Le comparateur 17 délivre une impulsion de sortie au compteur réversible 16 dès que la tension sur la borne la de la génératrice monte légèrement au-dessus du potentiel de la masse. Par conséquent, dans l'exemple, à supposer que la génératrice 1 tourne exactement à la vitesse nominale correspondant à une fréquence de 21,3 Hz, le contenu du compteur réversible 16 devra être égal à zéro à la fin de chaque alternance de la tension de sortie de la
génératrice.
La sortie du compteur réversible 16 est connectée à une logique de décision 20 qui, en fonction de certains
critères prédéterminés sur lesquels on va revenir ci-
après, produit un signal de sortie à une borne 21, les critères étant matérialisés par câblage d'un certain nombre de portes élémentaires qui composent cette logique
de décision. L'homme de métier, connaissant ses critères après avoir examiné la présente description, sera capable de réaliser la logique de décision de sorte que l'on ne la30 décrit pas en détail ici.
Le signal présent sur la borne de sortie 21 est appliqué à l'électrode de commande d'un composant de commutation 22 commandant sélectivement le freinage de la génératrice 1. Ce composant de commutation 22 peut être un transistor MOS dont le trajet source-drain est relié entre
les bornes la et lb de la génératrice 1.
Le circuit régulateur suivant l'invention fait également intervenir un circuit 23 dit "de démarrage" que
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l'on désigne habituellement par circuit POR (acronyme de l'expression anglo-saxonne Power-On-Reset). Comme le savent les spécialistes, un tel circuit POR est normalement prévu dans la plupart des circuits intégrés et 5 en particulier dans ceux utilisés dans les pièces d'horlogerie électroniques, pour positionner les
composants du circuit intégré dans un certain état logique pour qu'au moment o il est mis sous tension, ces composants puissent commencer à fonctionner avec le bon10 état logique.
Dans le dispositif selon l'invention, le circuit de démarrage 23 comprend deux sorties 23a et 23b complémentaires, changeant de niveau logique lorsque la tension fournie au circuit intégré 11 franchit,15 respectivement dans un sens ou dans l'autre une valeur prédéterminée. Dans l'exemple décrit, cette valeur peut
être de 0,7 volt environ en faisant abstraction de l'hystérèse que peut subir ce signal.
Pour ce qui concerne en particulier la présente invention, la sortie 23a du circuit de démarrage 23 est connectée au compteur réversible 16 dont elle met le contenu à "1", lorsque son niveau logique passe de "O" à La sortie 23b est reliée à un composant de commutation 24 de commande de freinage prononcé. Ce dernier peut être formé par un transistor PMOS dont le trajet drain-source est connecté en série avec une résistance 25, l'ensemble de ces deux composants formant un shunt monté en parallèle sur les bornes d'alimentation30 VDD et Vss du circuit intégré 11. Le composant de commutation est rendu conducteur, lorsque le niveau logique à la sortie 23b du circuit de démarrage 23 passe de "1" à "O". Le fonctionnement de la pièce d'horlogerie selon
l'invention est le suivant.
Lorsqu'après le remontage complet du ressort de barillet 6, la pièce d'horlogerie fonctionne normalement, le circuit régulateur selon l'invention est chargé de
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limiter la vitesse de rotation de la génératrice 1, car celle-ci, en l'absence d'une telle limitation, aurait tendance à s'emballer jusqu'à épuisement de l'énergie accumulée dans le ressort tout en entraînant les aiguilles à grande vitesse. La limitation de la vitesse de rotation est opérée grâce à la présence du transistor de commande de freinage 22 qui peut court-circuiter les bornes la et lb de la génératrice et donc freiner électriquement celle-ci, lorsqu'il reçoit un signal correspondant de la logique de décision 20. Celle-ci analyse en permanence le contenu du compteur réversible 16 et délivre un signal de commande au transistor 22 dès que la position du compteur 16 devient égale à "-1". C'est en effet dans ces conditions que la fréquence de la génératrice est supérieure à celle délivrée par le diviseur 13 et que les aiguilles 7, 8 et 9 vont avoir tendance à tourner trop vite. Il convient alors de rendre conducteur le transistor 22 pour ramener la vitesse de la génératrice à sa vitesse nominale
correspondant à l'indication de l'heure exacte.
Ainsi, pour maintenir la vitesse nominale de la génératrice 1, le circuit régulateur compare en permanence la fréquence standard fournie par le diviseur 13 à celle de la tension délivrée sur la borne la de la génératrice 1
et analysée par le comparateur 17.
Dans l'exemple décrit, ce mode de fonctionnement perdure pendant environ 5,3 tours du barillet 5 (un peu plus d'une quarantaine d'heures) à supposer naturellement que le ressort 6 n'est pas remonté manuellement ou30 automatiquement. Au fur et à mesure que s'écoule cet intervalle de temps, la récurrence des freinages successifs devient de plus en plus faible. Il est à noter également que pendant ce mode de fonctionnement, la mise en court-circuit récurrente de la génératrice 1 par le transistor 22 ne perturbera pas le fonctionnement du circuit intégré 11, deux condensateurs de lissage (non représenté) d'une capacité relativement grande et prévus dans le redresseur 10, permettant de fournir en permanence il 2752070
la tension nécessaire à cet effet.
Lorsque la valeur du couple fourni par le barillet 5 descend jusqu'à la valeur Ccritije (point Cc sur la figure 1), la génératrice tourne à une vitesse telle que.sa fréquence n'est plus suffisante pour que dans le compteur réversible 16 les impulsions provenant du diviseur 13 soient compensées par les impulsions élaborées par le comparateur 17. Cependant, la tension que la génératrice fournit au circuit intégré 11 est encore suffisante pour le faire fonctionner. Le compteur voit ainsi augmenter son contenu jusqu'à une valeur limite prédéterminée correspondant par exemple à sa capacité positive totale (débordement du compteur). Dans l'exemple, cette valeur peut être égale à 512, ce qui correspond, en tenant compte de la fréquence avec laquelle le signal sur la borne 15 du compteur 16 le fait progresser, à 24 secondes environ. La logique de décision 20 est câblée également pour détecter
cette valeur limite prédéterminée.
Par conséquent, dès que cette valeur est atteinte, la logique de décision 20 rend conducteur le transistor de freinage 22 pour réduire la vitesse de rotation de la génératrice 1. Celle-ci ayant tournée à une vitesse inférieure à la vitesse nominale pendant le remplissage du compteur/décompteur 16, les aiguilles 7, 8 et 9 ont pris un retard par rapport à l'heure exacte, égal au temps de
remplissage de celui-ci (24 secondes dans l'exemple).
La génératrice 1 étant freinée, la tension fournie au circuit intégré 11 descend à une valeur faible et dès que les condensateurs de lissage du redresseur 10 sont suffisamment déchargés, cette valeur devient inférieure à celle à laquelle le circuit intégré peut encore fonctionner correctement (typiquement 0,7 volt). Ceci, entre autres rend non conducteur le transistor de freinage 22 qui ne reçoit plus de signal de commande de la logique de décision 20. En outre, comme la tension aux bornes du circuit intégré descend en dessous de la valeur à laquelle le circuit de démarrage 23 réagit, les niveaux logiques
des signaux sur les sorties 23a et 23b sont inversés.
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Dès lors, la génératrice 1 peut reprendre de la vitesse et la tension fournie au circuit intégré 11 augmenter jusqu'à ce que le circuit de démarrage 23 réagisse de nouveau et fasse changer d'état en sens inverse les niveaux logiques sur ses bornes 23a et 23b, pendant qu'en même temps le circuit intégré 11 recommence
à fonctionner.
Les opérations que l'on vient de décrire se déroulent au tout début de la phase PFI qui peut cependant durer quelques heures si le ressort 6 n'est pas remonté, ce qui se traduit par une avance saccadée du type "EOL" connu pour les montres à quartz entraînées par un moteur. La suite du fonctionnement de la pièce d'horlogerie pendant cette phase est illustrée sur la figure 3. Cette figure représente en a) l'évolution du niveau logique de la sortie 23a du circuit de démarrage 23 à ce stade du fonctionnement. Le diagramme b) de la figure 3 montre comment peut évoluer le nombre N contenu dans le compteur réversible 16 (courbe C) à partir du moment o les signaux POR sur les bornes 23a et 23b changent d'état en sens inverse comme on vient de le décrire. Ce moment est
indiqué par le temps to sur la figure 3 en b).
On a vu que le signal POR (sortie 23a) est appliqué au compteur 16. Par conséquent, lorsque ce signal passe à "1" au temps to, le nombre N dans ce compteur 16 passe à +1. Par ailleurs, la logique de décision 20 est connectée au diviseur 13 pour en recevoir un signal temporel établissant une durée prédéterminée DP qui dans le présent exemple est choisie à 4 secondes. La logique de décision 20 est également capable de fournir un signal de commande pour le transistor 22, lorsqu'au bout de cette durée prédéterminée DP, le contenu du compteur 16 atteint une valeur critique (N=Ncritiqe) ou dépasse cette valeur. Malgré le fait que pendant la phase PFI, la génératrice 1 tourne toujours à une vitesse inférieure à la vitesse nominale, elle va néanmoins faire tourner les aiguilles assez rapidement par rapport à la vitesse nominale de l'heure exacte et pour ce qui concerne
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l'aiguille des secondes sur un angle suffisant (typiquement de plusieurs secondes à la fois) pour que le phénomène soit facilement perceptible par l'utilisateur de la pièce d'horlogerie et incite celui-ci à effectuer le remontage. Cependant, lorsque la génératrice 1 tourne pendant la phase PF, les impulsions qui parviennent au compteur 16 par l'intermédiaire du comparateur 17 ont toujours une
fréquence inférieure à celle fournie par le diviseur 13.
Le compteur 16 va donc se remplir dans le sens positif. Le critère imposé par la logique de décision 20 revient ainsi à commander le transistor de freinage 22 si le contenu du compteur atteint la valeur Ncritiqe ou dépasse cette valeur avant l'expiration de la durée prédéterminée DP fixée par le diviseur 13. La figure 3 illustre ce processus par deux courbes C et D, la courbe C correspondant au cas o la valeur Ncritiue est atteinte juste à l'expiration de la durée prédéterminée. La courbe D montre le cas o à l'expiration de la durée prédéterminée DP, le compteur 16 contient une valeur N2 bien supérieure à la valeur critique. Lorsque la logique de décision 20 commande ainsi le transistor de freinage 22 au bout de la durée DP, la génératrice 1 est freinée, la tension fournie au circuit il diminue fortement au point que ce dernier cesse de fonctionner, le transistor de freinage 22 est de nouveau rendu non conducteur et la génératrice redémarre entraînant une nouvelle fois l'aiguille des secondes à une allure saccadée. Ce processus peut se répéter tant que l'un ou l'autre des deux événements suivants ne soit pas
intervenu.
Le premier événement consiste en ce que l'utilisateur remonte le ressort manuellement ou recommence à porter la pièce d'horlogerie en lui imprimant des mouvements. Dans ce cas, le nombre accumulé dans le compteur 16 va baisser,35 car la génératrice 1 va rapidement retrouver la vitesse nominale et envoyer des impulsions au compteur 16 au même rythme que le diviseur 13. Cette éventualité est représentée sur la figure 3 par la courbe E.
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L'autre événement consiste en l'épuisement encore plus poussé de la réserve de marche moyennant quoi, lorsque la génératrice redémarre, la tension qu'elle fournit ne sera plus suffisante pour alimenter le circuit intégré 11. On rappelle que dans l'exemple décrit, la valeur correspondante est de 0,9 V. Le fonctionnement entre alors dans l'intervalle intermédiaire désignée par I sur la figure 1, pendant lequel les aiguilles tournent en permanence à une vitesse très lente, la génératrice ne
pouvant plus être freinée par le transistor 22.
La vitesse de la génératrice se réduisant encore, le circuit de démarrage 23 va réagir au moment o la tension fournie au circuit intégré 11 franchit vers la bas la valeur de 0,7 volt, par exemple. Lorsque ceci se produit, le signal sur la borne 23b passe à "1" et rend conducteur le transistor 24. Ceci connecte entre les bornes d'alimentation VDD et Vss, le shunt formé par ce transistor 24 et la résistance 25. Celle-ci est choisie à une valeur telle que le courant s'établissant dans ce shunt absorbe une quantité d'énergie telle que le barillet 5 ne peut plus entraîner les aiguilles à une vitesse perceptible
pour le porteur de la pièce d'horlogerie. Ce régime de très faible vitesses'établit pendant toute la phase de freinage prononcé PFP qui dure jusqu'à l'épuisement quasi25 total de la réserve de marche.
La phase de freinage prononcé PFP, bien que facultative, est utile pour donner au porteur de la pièce d'horlogerie une information d'arrêt total (la rotation des l'aiguilles des secondes est alors trop faible pour être perceptible par le porteur. Sans cette phase, le porteur non attentif pourrait avoir l'impression que la pièce marche toujours, les aiguilles progressant toujours à une vitesse, certes lente, mais encore perceptible au porteur, surtout pendant un certain intervalle de temps suivant immédiatement la phase de freinage intermittent PFI-. C'est d'ailleurs pour la même raison qu'il est utile de réduire autant que possible la durée de l'intervalle I (pendant lequel les aiguilles tournent déjà assez
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lentement, mais librement), ce que l'on peut obtenir en choisissant des valeurs très proches pour la tension minimale à laquelle le circuit intégré peut encore fonctionner et pour la tension à laquelle les signaux de sortie du circuit de démarrage 23 changent de niveau. Il est à noter en outre que la résistance 25 doit être choisie à une valeur telle que le shunt qu'elle constitue avec le transistor 25 n'empêche pas le redémarrage, lorsque le porteur procède au remontage du
ressort 5 à partir de la phase de freinage prononcé PFP.
La figure 4 illustre une variante de l'invention qui peut être ajoutée en complément à l'ensemble pour empêcher totalement la rotation de la génératrice 1 à la fin de la phase de freinage prononcé PFP. Cette variante consiste à15 placer au voisinage de la périphérie du rotor 2 de la génératrice 1 un ou plusieurs aimants 26 de très faible force d'attraction et capables d'imposer un faible couple de positionnement à ce rotor, couple qui, afin de ne pas empêcher le redémarrage, ne doit pas être supérieur au couple que le barillet sera capable de fournir lorsque la
réserve de marche est quasiment entièrement épuisée.
Dans le mode de réalisation représenté à titre d'exemple sur la figure 4, le rotor 2 montré en plan comporte des aimants orientés perpendiculairement au plan25 du dessin. Ils sont alternativement Nord et Sud selon le pourtour du rotor. Les aimants 26 sont placés à côté du
rotor selon la même orientation.
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Claims (7)
1. Pièce d'horlogerie électronique comportant: - une génératrice de tension alternative (1) connectée à un redresseur (10) destiné à alimenter un circuit électronique (11) de la pièce, - un barillet à ressort (5, 6) couplé à ladite génératrice (1) pour l'entraîner, - un jeu d'aiguilles (7, 8, 9) d'indication de l'heure entraîné également par ledit barillet (5, 6), ledit circuit électronique (11) comprenant: - un base de temps (12, 13) destinée à fournir un signal de fréquence standard, - des moyens de comparaison (16, 17) pour comparer la fréquence de ladite base de temps (12, 13) à la fréquence de ladite tension alternative afin d'engendrer un signal d'erreur, et - des moyens de vérification (20) connectés auxdits moyens de comparaison (16, 17) pour vérifier si ledit signal d'erreur franchit une première limite prédéterminée et20 - des moyens de freinage (22) commandés par lesdits moyens de vérification (20) pour freiner électriquement ladite génératrice (1) lorsque ledit signal d'erreur franchit. ladite première limite prédéterminée, - ladite pièce d'horlogerie étant caractérisée en ce que - lesdits moyens de vérification (20) sont en outre agencés pour vérifier si ledit signal d'erreur franchit une seconde limite prédéterminée supérieure à ladite première limite prédéterminée et témoignant d'un degré30 prédéterminé d'épuisement de la réserve de marche dudit barillet (5, 6), lesdits moyens de freinage (22) étant également commandés lorsque ladite seconde limite est franchie, lesdits moyens de vérification (20) étant en outre agencés pour vérifier si, après que ledit signal d'erreur a dépassée ladite seconde limite prédéterminée,
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ledit signal d'erreur devient au moins égal à une troisième limite prédéterminée, pendant un intervalle de temps prédéterminé pour commander lesdits moyens de freinage à l'expiration dudit intervalle; - de telle sorte que lesdites aiguilles (7, 8, 9) indiquent ledit état d'épuisement par une rotation à une vitesse supérieure à la vitesse correspondant à l'indication de l'heure exacte, chaque fois que ledit signal d'erreur atteint ou franchit ladite troisième
limite prédéterminée.
2. Pièce d'horlogerie suivant la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits moyens de comparaison comprennent un compteur réversible (16) dont une première entrée (15) reçoit le signal de ladite base de temps et15 dont une seconde entrée (19) reçoit un signal impulsionnel ayant la fréquence instantanée de la tension délivrée par ladite génératrice (1).
3. Pièce d'horlogerie suivant la revendication 2, caractérisée en ce que la seconde entrée (19) dudit compteur réversible (16) est connectée à la sortie d'un comparateur (17) dont une première entrée est connectée à
une borne de sortie (la) de ladite génératrice (1) et dont une seconde entrée est connectée à une source (18) de tension de référence.25
4. Pièce d'horlogerie suivant l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que lesdits
moyens de vérification (20) comprennent une logique câblée agencée pour sélectivement analyser la sortie dudit compteur réversible (16) en fonction de trois de ses30 positions représentant respectivement lesdites première,
seconde et troisième limites prédéterminées.
5. Pièce d'horlogerie suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle ledit circuit intégré
(11) comprend un circuit de démarrage (23) dit POR, caractérisée en ce qu'elle comprend également un shunt résistif (24, 25) pouvant sélectivement être branché aux bornes de sortie dudit redresseur (10), lorsque ledit circuit de démarrage (23) constate que la tension délivrée
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par ledit redresseur (10) descend en dessous d'une valeur prédéterminée.
6. Pièce d'horlogerie suivant la revendication 5, caractérisée en ce que ledit shunt résistif comprend une résistance (25) mise en série avec un élément de commutation (24) dont l'état de conduction est commandé par ledit circuit de démarrage (23), ladite résistance étant calibrée pour permettre le redémarrage de la pièce par remontage dudit barillet (5, 6) après épuisement total
de la réserve de marche.
7. Pièce d'horlogerie suivant la revendication 6, caractérisée en ce que qu'elle comprend en outre au moins un aimant (27) placé au voisinage de ladite génératrice (1) pour imposer un couple de positionnement à son rotor (2) d'une valeur telle que la pièce puisse redémarrer par remontage dudit barillet (5, 6) après épuisement complet
de la réserve de marche.
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