FR2914443A1 - Pointing device i.e. man-machine interface designator, for motor vehicle, has printed circuit board including switches connected to support for identifying movements of pointer around axes, and LEDs for lighting cap through support - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositif de pointage mobile en rotation autour de trois axes .Pointing device movable in rotation about three axes.
L'invention concerne un dispositif de pointage destiné par exemple à la manipulation d'un appareil d'assistance à la navigation équipant un véhicule automobile. Un tel dispositif de pointage, encore appelé désignateur d'interface homme machine, permet entre autres à un utilisateur de naviguer dans un menu d'une interface afin d'interagir avec le système en question qui est par exemple un système d'aide à la navigation du type GPS. Un dispositif de pointage est un organe de commande qui traduit les déplacements qu'offre sa cinématique en ordres fonctionnels électroniques, ces derniers étant interprétés par un logiciel. Un tel dispositif de pointage comprend typiquement un bâti portant un pointeur qui est mobile en rotation autour de trois axes, deux de ces axes permettant à l'utilisateur d'incliner le pointeur respectivement vers la droite ou vers la gauche, et vers le haut ou vers le bas. Le troisième axe correspond à une possibilité de 25 faire pivoter le pointeur sur lui-même, par exemple pour faire défiler un menu déroulant de l'interface. Pour faciliter la manipulation du dispositif de pointage lors de la conduite de nuit, il est nécessaire que le pointeur lui-même soit rétro-éclairé, ce qui 30 permet à l'utilisateur de le localiser facilement, pour éviter de le déconcentrer de la conduite. Il apparaît que les dispositifs de pointage connus mettent en oeuvre des technologies complexes et par là même coûteuses, comme par exemple des capteurs de 35 mouvements à bobine inductive, à effet Hall, ou encore optiques. The invention relates to a pointing device for example for the handling of a navigation assistance device equipping a motor vehicle. Such pointing device, also called human machine interface designator, allows among other things a user to navigate in a menu of an interface in order to interact with the system in question which is for example a system of assistance to the GPS type navigation. A pointing device is a control device that translates the movements offered by its kinematics into electronic functional commands, the latter being interpreted by software. Such pointing device typically comprises a frame carrying a pointer which is rotatable about three axes, two of these axes allowing the user to tilt the pointer respectively to the right or to the left, and to the top or down. The third axis corresponds to a possibility to rotate the pointer on itself, for example to scroll a drop-down menu of the interface. To facilitate handling of the pointing device during night driving, it is necessary that the pointer itself be backlit, which allows the user to locate it easily, to avoid distracting from the driving. . It appears that the known pointing devices use complex and therefore expensive technologies, such as inductive coil, Hall effect, or optical motion sensors.
Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en proposant une architecture de dispositif de pointage de technologie simple autorisant sa production pour un faible coût de fabrication. The object of the invention is to overcome these disadvantages by proposing a simple technology pointing device architecture allowing its production for a low manufacturing cost.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de pointage comprenant un bâti portant un pointeur mobile en rotation autour d'un premier, d'un second et d'un troisième axe perpendiculaires les uns aux autres, ce pointeur comprenant un pied creux ayant une forme de révolution autour du premier axe, ce pied creux étant lié en mouvement au bâti par une liaison rotule, ce pied creux portant une calotte au moins partiellement opaque, ce dispositif comprenant également un circuit imprimé portant différents commutateurs électriques liés en mouvement au pied creux pour identifier les mouvements du pointeur autour des trois axes ainsi qu'au moins une diode pour éclairer la calotte à travers le pied creux. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel la calotte est solidarisée au pied creux par une liaison glissière orientée selon le premier axe, et comprenant une tige centrale traversant le pied creux et située en vis-à-vis d'un commutateur pour identifier un enfoncement de la calotte le long du premier axe, cette tige étant solidarisée au bâti par une liaison glissière orientée selon le premier axe. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, comprenant un guide de lumière en matériau opaque ou transparent, ayant une forme de révolution autour du premier axe, entourant la tige tout en étant situé dans le pied creux pour guider la lumière émise par les diodes en direction de la calotte. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel le circuit imprimé porte quatre commutateurs dits périphériques situés au droit d'un bord circulaire inférieur du pied creux pour identifier la position en rotation du pointeur autour du second axe et autour du troisième axe. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, comprenant un indexeur incluant deux commutateurs portés par le circuit imprimé, et une bascule portant une roue en la maintenant en appui sur une surface crantée interne ou externe du pied creux, pour provoquer une inclinaison de la bascule sur rotation du pointeur autour du premier axe, dans un sens correspondant au sens de rotation du pointeur, la bascule étant liée en mouvement aux commutateurs pour détecter l'inclinaison et le sens d'inclinaison de cette bascule. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, comprenant un indexeur incluant deux bascules, et deux commutateurs portés par le circuit imprimé, chaque bascule ayant une extrémité en appui sur une face interne ou externe crantée du pied creux et une autre extrémité liée en mouvement à un commutateur, et dans lequel les deux bascules sont angulairement espacées l'une de l'autre autour du premier axe d'un angle qui diffère d'un multiple du pas du crantage de la surface crantée. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel le maintien en position dite de repos du pointeur est assuré par les éléments élastiques des commutateurs. L'invention concerne également un dispositif tel que défini ci-dessus, dans lequel la calotte comprend un capot central entouré par un capot latéral, et dans lequel le capot central est lié au capot latéral par une liaison pivot orientée selon le premier axe, et dans lequel le capot central est lié à la tige par une liaison rotule qui interdit une rotation relative autour du premier axe. For this purpose, the invention relates to a pointing device comprising a frame carrying a pointer movable in rotation about a first, a second and a third axis perpendicular to each other, this pointer comprising a foot hollow having a shape of revolution about the first axis, this hollow foot being linked in motion to the frame by a ball joint, this hollow foot carrying a cap at least partially opaque, this device also comprising a printed circuit carrying various electrical switches linked in motion with the hollow foot to identify the movements of the pointer around the three axes and at least one diode to illuminate the cap through the hollow foot. The invention also relates to a device as defined above, wherein the cap is secured to the hollow foot by a slide connection oriented along the first axis, and comprising a central rod passing through the hollow foot and located vis-à-vis a switch to identify a depression of the cap along the first axis, this rod being secured to the frame by a slide connection oriented along the first axis. The invention also relates to a device as defined above, comprising a light guide of opaque or transparent material, having a shape of revolution around the first axis, surrounding the rod while being located in the hollow foot to guide the light emitted by the diodes in the direction of the cap. The invention also relates to a device as defined above, wherein the printed circuit carries four so-called peripheral switches located at the right of a lower circular edge of the hollow foot to identify the position in rotation of the pointer around the second axis and around of the third axis. The invention also relates to a device as defined above, comprising an indexer including two switches carried by the printed circuit, and a rocker carrying a wheel by maintaining it resting on an internal or external toothed surface of the hollow foot, to cause an inclination of the rocker on rotation of the pointer around the first axis, in a direction corresponding to the direction of rotation of the pointer, the rocker being linked in movement to the switches to detect the inclination and the direction of inclination of this rocker. The invention also relates to a device as defined above, comprising an indexer including two flip-flops, and two switches carried by the printed circuit, each flip-flop having one end bearing on an internal or external notched side of the hollow foot and another end connected in motion to a switch, and wherein the two flip-flops are angularly spaced apart from each other about the first axis by an angle which differs from a multiple of not notching of the notched surface. The invention also relates to a device as defined above, in which the maintenance in so-called rest position of the pointer is provided by the elastic elements of the switches. The invention also relates to a device as defined above, wherein the cap comprises a central cover surrounded by a side cover, and wherein the central cover is connected to the side cover by a pivot connection oriented along the first axis, and wherein the central bonnet is connected to the rod by a ball joint which prohibits relative rotation about the first axis.
L'invention sera maintenant décrite plus en détail, et en référence aux figures annexées. The invention will now be described in more detail and with reference to the appended figures.
La figure 1 est une vue en coupe longitudinale du dispositif de pointage selon l'invention ; La figure 2 est une vue de dessus de l'indexeur à bascule du dispositif de pointage selon l'invention ; La figure 3 est une vue de dessus du circuit imprimé du dispositif de pointage selon l'invention ; La figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un second mode de réalisation du dispositif de pointage selon l'invention ; La figure 5 est une vue en coupe transversale du dispositif de pointage selon le second mode de réalisation de l'invention ; La figure 6 est une vue en coupe transversale déployée montrant les bascules et le crantage du pied dans le second mode de réalisation de l'invention ; La figure 7 est une vue de dessus du circuit imprimé du dispositif de pointage selon le second mode de réalisation de l'invention. Comme visible dans la figure 1, le dispositif de 20 pointage selon l'invention qui est repéré par 1 comprend un pointeur 2 qui est porté par un bâti 3. Le pointeur 2 comprend un pied creux 4 ayant une forme de révolution autour d'un premier axe, à savoir l'axe repéré par z, et une calotte 6 portée par 25 l'extrémité libre de ce pied creux 4, c'est-à- dire l'extrémité de ce pied 4 qui dépasse du bâti. La calotte 6 comprend un capot central 7 situé en vis-à-vis de l'intérieur de pied 4, et un capot latéral ou périphérique 8 qui entoure le capot central 7 ainsi 30 que l'extrémité supérieure du pied. Le capot central 7 et le capot latéral 8 sont liés l'un à l'autre par une liaison pivot orientée selon l'axe z, alors que capot latéral est lié à l'extrémité libre du pied 4 par une liaison glissière orientée selon l'axe z. 35 Le bâti 3 du dispositif porte un circuit imprimé fixe repéré par 9, situé dans le fond de ce bâti. Une tige centrale 11 située dans le pied creux s'étend parallèlement à l'axe z, depuis une région proche d'une face inférieure du capot central 7, jusqu'au circuit imprimé 9 qui est situé en vis-à-vis du pied creux 4. Cette tige 11 est liée au circuit imprimé et/ou au bâti 3 par une liaison de type glissière orientée selon l'axe z. Elle est d'autre part liée au capot central 7 par une liaison interdisant une rotation du capot central 7 par rapport à la tige 11 autour de l'axe z. L'interdiction de rotation du capot central 7 est assurée avec une pièce intermédiaire 13 interposée entre l'extrémité de la tige 11 et la face inférieure du capot 7, pour constituer une liaison du type joint de Oldham. Cette pièce intermédiaire est apte à glisser le long de l'axe x par rapport à la face inférieure du capot central 7, et elle est apte à glisser le long de l'axe y par rapport à l'extrémité supérieure de la tige 11. A cet effet, cette pièce intermédiaire 13 comprend une première nervure dépassant de sa face supérieure, et une seconde nervure dépassant de sa face inférieur. Ces deux nervures s'étendent perpendiculairement l'une à l'autre, et elles sont engagées dans des rainures correspondantes réalisées respectivement dans l'extrémité supérieure de la tige 11, et dans la face inférieure du capot 7. Le capot central 7 peut ainsi être déplacé selon l'axe x ou l'axe y par rapport à l'extrémité supérieure de la tige 11, mais il ne peut pas pivoter autour de l'axe z par rapport à cette tige. Figure 1 is a longitudinal sectional view of the pointing device according to the invention; Figure 2 is a top view of the rocker indexer of the pointing device according to the invention; Figure 3 is a top view of the printed circuit of the pointing device according to the invention; Figure 4 is a longitudinal sectional view of a second embodiment of the pointing device according to the invention; Figure 5 is a cross-sectional view of the pointing device according to the second embodiment of the invention; Figure 6 is an enlarged cross-sectional view showing the rockers and notching of the foot in the second embodiment of the invention; Figure 7 is a top view of the printed circuit of the pointing device according to the second embodiment of the invention. As can be seen in FIG. 1, the pointing device according to the invention which is marked by 1 comprises a pointer 2 which is carried by a frame 3. The pointer 2 comprises a hollow foot 4 having a shape of revolution around a first axis, namely the axis marked by z, and a cap 6 carried by the free end of the hollow foot 4, that is to say the end of the foot 4 which exceeds the frame. The cap 6 comprises a central cover 7 located vis-à-vis the inside foot 4, and a side or peripheral cover 8 which surrounds the central cover 7 and 30 as the upper end of the foot. The central cover 7 and the side cover 8 are connected to each other by a pivot connection oriented along the z axis, while the side cover is connected to the free end of the foot 4 by a slide connection oriented according to the z axis. The frame 3 of the device carries a fixed printed circuit marked by 9, located in the bottom of this frame. A central rod 11 located in the hollow foot extends parallel to the axis z, from a region near a lower face of the central cover 7, to the printed circuit 9 which is located vis-à-vis the foot hollow 4. This rod 11 is connected to the printed circuit and / or to the frame 3 by a slide type connection oriented along the z axis. It is on the other hand linked to the central cover 7 by a connection preventing a rotation of the central cover 7 relative to the rod 11 about the z axis. The rotation of the central bonnet 7 is prevented with an intermediate piece 13 interposed between the end of the rod 11 and the underside of the cover 7, to form a connection type Oldham seal. This intermediate piece is able to slide along the x-axis with respect to the underside of the central cover 7, and it is able to slide along the y-axis with respect to the upper end of the rod 11. For this purpose, this intermediate piece 13 comprises a first rib projecting from its upper face, and a second rib projecting from its lower face. These two ribs extend perpendicularly to one another, and they are engaged in corresponding grooves respectively formed in the upper end of the rod 11, and in the underside of the cover 7. The central cover 7 can thus be moved along the x-axis or the y-axis relative to the upper end of the rod 11, but it can not rotate about the z-axis relative to this rod.
Cette liaison est dimensionnée avec des jeux suffisants pour pouvoir être assimilée à une liaison rotule autour d'un point situé le long de la tige 11, mais interdisant une rotation du capot central 7 autour de l'axe z. This connection is dimensioned with sufficient clearance to be likened to a ball joint around a point along the rod 11, but prohibiting a rotation of the central cover 7 about the z axis.
En d'autres termes, la translation de la face inférieure du capot 7 par rapport à la pièce 13, le long de l'axe x est assimilable à une rotation de ce capot autour d'un axe parallèle à l'axe y et passant par un point situé le long de la tige 11. La translation de cette face inférieure le long de l'axe y est assimilable à une rotation autour d'un axe parallèle à l'axe x et passant par un point de la tige 11. L'ensemble de la calotte 6 peut être enfoncée le long de l'axe z, en étant déplacée en translation par rapport au pied creux 4. Dans ce mouvement, la tige 11 qui a son extrémité supérieure en appui sur une face interne du capot central 7 via la pièce intermédiaire 13, est également déplacée en translation le long de l'axe z, de sorte qu'elle vient enfoncer un ou plusieurs des quatre commutateurs électriques repérés par 16. Ces commutateurs 16 sont portés par le circuit imprimé 9, et ils sont dédiés à la détection de l'enfoncement du pointeur. Ces commutateurs sont du type bouton poussoir, de sorte qu'ils assurent le maintien du pointeur 2 en position sortie lorsque celui-ci est relâché. In other words, the translation of the underside of the cover 7 relative to the part 13, along the x axis is comparable to a rotation of the cover about an axis parallel to the y axis and passing by a point located along the rod 11. The translation of this lower face along the y-axis is comparable to a rotation about an axis parallel to the x-axis and passing through a point of the rod 11. The entire cap 6 can be driven along the z axis, being displaced in translation relative to the hollow foot 4. In this movement, the rod 11 which has its upper end resting on an inner face of the hood central 7 via the intermediate piece 13, is also moved in translation along the axis z, so that it comes to depress one or more of the four electrical switches marked 16. These switches 16 are carried by the printed circuit 9, and they are dedicated to detecting the depression of the pointer. These switches are of the push button type, so that they maintain the pointer 2 in the extended position when it is released.
Le capot central 7 est fabriqué dans un matériau opaque de manière à permettre également le rétroéclairage du pointeur. A cet effet, le circuit imprimé 9 porte quatre diodes électroluminescentes repérées par 17 qui sont situées autour de la base de la tige. La lumière émise par ces diodes est conduite par un guide de lumière 12 en matériau transparent ou opaque, qui est interposé entre le circuit imprimé 9 et la face inférieure du capot 7. Ce guide de lumière 12 est une pièce de révolution située à l'intérieur du pied creux tout en entourant la tige 11, il est rigidement solidarisé au bâti 3, c'est-à-dire lié à celui-ci par une liaison de type encastrement. Le capot périphérique 8 est libre de pivoter autour de l'axe z, en entraînant en rotation le pied 4 auquel il est lié par une liaison glissière d'axe z. Durant ce mouvement, le capot central 7 reste immobile en rotation, du fait qu'il est lié à la tige 11 par une liaison interdisant une rotation autour de l'axe z, tout en étant lié au capot périphérique 8 par une liaison pivot d'axe z, cette tige 11 étant elle-même liée au bâti 3 par une liaison glissière d'axe z lui interdisant par définition une rotation autour de l'axe z. Le pied creux 4 est lié au bâti 2 par une liaison rotule, c'est-à-dire lui permettant de tourner par rapport au bâti 2 autour des trois axes x, y et z qui correspondent à un repère orthogonal direct. The central cover 7 is made of an opaque material so as to also allow the backlight of the pointer. For this purpose, the printed circuit 9 carries four light-emitting diodes identified by 17 which are situated around the base of the rod. The light emitted by these diodes is led by a light guide 12 in transparent or opaque material, which is interposed between the printed circuit 9 and the underside of the cover 7. This light guide 12 is a piece of revolution located at the inside the hollow foot while surrounding the rod 11, it is rigidly secured to the frame 3, that is to say connected thereto by a connection type embedding. The peripheral cover 8 is free to pivot about the axis z, rotating the foot 4 to which it is connected by a z-axis slide connection. During this movement, the central cover 7 remains motionless in rotation, because it is connected to the rod 11 by a link preventing rotation around the axis z, while being connected to the peripheral cover 8 by a pivot connection d z axis, this rod 11 itself being connected to the frame 3 by a z-axis linkage prohibiting by definition a rotation about the z axis. The hollow foot 4 is connected to the frame 2 by a ball joint, that is to say, allowing it to rotate relative to the frame 2 about the three axes x, y and z which correspond to a direct orthogonal reference.
A cet effet, le pied 4 comprend une portion inférieure 18 ayant une face interne et une face externe hémisphériques concentriques, et le bâti comprend deux faces complémentaires 19 et 20 également hémisphériques et concentriques, entre lesquelles la partie inférieure 18 du pied creux 4 est emboîtée. Les mouvements de rotation du pied 4 autour de l'axe z sont détectés par un indexeur à bascule 21, représenté en figure 2, incluant une bascule 22 portant une roue en caoutchouc 23 et deux commutateurs 24 et 26. For this purpose, the foot 4 comprises a lower portion 18 having an inner face and an outer hemispherical concentric face, and the frame comprises two complementary faces 19 and 20 also hemispherical and concentric, between which the lower portion 18 of the hollow foot 4 is nested . The rotational movements of the foot 4 about the z axis are detected by a rocker indexer 21, shown in Figure 2, including a rocker 22 carrying a rubber wheel 23 and two switches 24 and 26.
La bascule 22 qui a une forme de bras s'étendant verticalement, est portée par le bâti 2 en étant apte à pivoter autour d'un axe 25 parallèle à l'axe x. La roue 23 qu'elle porte au niveau de son extrémité supérieure est en appui sur une face externe crantée du pied creux 4. Cette bascule 22 est prolongée dans sa partie inférieure par deux bras latéraux perpendiculaires à son bras principal et s'étendant respectivement au droit du commutateur 24 et du commutateur 26 qui sont portés par le circuit imprimé 9. Lorsque le pied creux 4 tourne autour de l'axe z, son crantage se déplace, ce qui tend à entraîner l'extrémité supérieure de la bascule 22, maintenue en appui au niveau de la roue 23, pour faire pivoter cette bascule 22 autour de l'axe 25 afin d'enfoncer, selon le sens de rotation, le commutateur 24 ou 26. The latch 22 which has a form of vertically extending arm is carried by the frame 2 being able to pivot about an axis 25 parallel to the x axis. The wheel 23 which it carries at its upper end bears against a notched external face of the hollow foot 4. This rocker 22 is extended in its lower part by two lateral arms perpendicular to its main arm and extending respectively to the the right of the switch 24 and the switch 26 which are carried by the printed circuit 9. When the hollow foot 4 rotates about the axis z, its detent moves, which tends to cause the upper end of the latch 22, maintained in support of the wheel 23, to pivot this rocker 22 about the axis 25 to drive, in the direction of rotation, the switch 24 or 26.
Ceci permet d'une part d'assurer une détection des mouvements de rotation du pointeur autour de l'axe z, et d'autre part de cranter ce mouvement pour faire de ce pointeur une roue cloquante. This makes it possible, on the one hand, to detect the rotational movements of the pointer around the z-axis and, on the other hand, to lock this movement to make this pointer a blistering wheel.
Ainsi, l'indexeur à bascule permet de détecter les mouvements de rotation du pointeur autour de l'axe z et leur sens : lorsque le pointeur tourne autour de l'axe z dans le sens direct, alternativement de l'état électriquement fermé du externe du pied creux 4, reste dans le même état. Lorsque le pointeur le commutateur 24 passe électriquement ouvert à l'état fait du crantage de la face alors que le commutateur 26 Thus, the rocker indexer makes it possible to detect the rotational movements of the pointer around the z axis and their direction: when the pointer rotates about the z axis in the direct direction, alternatively from the electrically closed state of the external hollow foot 4, remains in the same state. When the pointer the switch 24 passes electrically open to the state makes the notching of the face while the switch 26
tourne dans le sens indirect autour de l'axe z, c'est au contraire le commutateur 26 qui passe alternativement de l'état ouvert à l'état fermé alors que le commutateur 24 ne change pas d'état. Les mouvements de rotation du pointeur 2 autour de l'axe x et de l'axe y sont quant à eux identifiés par un autre ensemble de commutateurs ; repérés par 27, 28, 29 et 31 et portés par le circuit imprimé 9. Ces quatre commutateurs sont situés au droit d'un bord circulaire 32 du pied creux 4 qui correspond à l'extrémité de ce pied creux située en vis-à-vis du circuit imprimé 9, en étant uniformément répartis le long de ce bord circulaire, c'est-à-dire en étant espacés les uns des autres d'un quart de tour, comme visible sur la figure 3. Lorsque le pointeur 2 pivote dans le sens direct autour de l'axe x, le bord 32 vient en appui sur le commutateur 31. Lorsqu'il pivote dans le sens indirect autour de l'axe x, le bord 32 vient en appui sur le commutateur 29. Lorsque le pointeur 2 pivote dans le sens direct autour de l'axe y, le bord 32 vient en appui sur le commutateur 28, et lorsqu'il pivote dans le sens indirect autour de l'axe y, ce bord vient en appui sur le commutateur 27. turns in the indirect direction about the z axis, it is instead the switch 26 which alternately passes from the open state to the closed state while the switch 24 does not change state. The rotational movements of the pointer 2 around the x-axis and the y-axis are themselves identified by another set of switches; identified by 27, 28, 29 and 31 and carried by the printed circuit 9. These four switches are located at the right of a circular edge 32 of the hollow foot 4 which corresponds to the end of the hollow foot located vis-à- screw circuit 9, being uniformly distributed along this circular edge, that is to say, being spaced from each other by a quarter turn, as shown in Figure 3. When the pointer 2 rotates in the direct direction about the x-axis, the edge 32 bears on the switch 31. When it pivots in the indirect direction about the x-axis, the edge 32 comes to bear on the switch 29. When the pointer 2 pivots in the direct direction about the y-axis, the edge 32 comes to bear on the switch 28, and when it pivots in the indirect direction about the y-axis, this edge bears on the switch 27 .
Ainsi, l'ensemble des commutateurs portés par le circuit imprimé 9 sont reliés à une unité de contrôle capable d'identifier à tout moment la position du pointeur autour des axes x et y à partir d'une identification de l'état électriquement ouvert ou fermé de chacun de ces commutateurs. Ces commutateurs sont du type bouton poussoir : ils comprennent des moyens élastiques de rappel tendant à les maintenir en position sortie. Ainsi, le maintien du pointeur en position de repos, c'est à dire parallèlement à l'axe z est assuré par ces commutateurs. En ce qui concerne l'enfoncement de la calotte 6, celui-ci est identifié par les capteurs repérés par 16. La position du pointeur 2 en rotation autour de l'axe z est quant à elle déterminée avec les commutateurs 24 et 26. A cet effet, les dents du crantage de la périphérie du pied creux 4 sont espacées régulièrement, de sorte que l'unité de contrôle détermine une nouvelle position autour de l'axe z à partir d'une position précédemment déterminée, en comptant le nombre de changements d'état du commutateur 24 ou 26, et en augmentant ou en diminuant d'autant la position angulaire précédente. Selon un autre mode de réalisation de l'invention qui est représenté sur les figures 4 à 6, la détection de la position du pointeur autour de l'axe z est effectuée en utilisant deux indexeurs à bascule. Dans cet autre mode de réalisation de l'invention, la morphologie générale du pointeur est similaire à celle du pointeur du premier mode de réalisation, à savoir celui des figures 1 à 3. Par conséquent, les éléments de ce second mode de réalisation qui sont identiques à ceux du premier mode de réalisation sont repérés par les mêmes références numériques complétées par le signe prime. Thus, all the switches carried by the printed circuit 9 are connected to a control unit capable of identifying at any time the position of the pointer around the x and y axes from an identification of the electrically open state or closed of each of these switches. These switches are of the push button type: they comprise elastic return means tending to maintain them in the extended position. Thus, the maintenance of the pointer in the rest position, that is to say parallel to the z axis is provided by these switches. With regard to the depression of the cap 6, it is identified by the sensors identified by 16. The position of the pointer 2 in rotation about the z axis is in turn determined with the switches 24 and 26. A this effect, the teeth of the notching of the periphery of the hollow foot 4 are spaced regularly, so that the control unit determines a new position about the z axis from a previously determined position, counting the number of changes in state of the switch 24 or 26, and increasing or decreasing all the previous angular position. According to another embodiment of the invention which is represented in FIGS. 4 to 6, the detection of the position of the pointer around the z axis is carried out using two toggle indexers. In this other embodiment of the invention, the general morphology of the pointer is similar to that of the pointer of the first embodiment, namely that of Figures 1 to 3. Therefore, the elements of this second embodiment which are identical to those of the first embodiment are identified by the same reference numerals supplemented by the prime sign.
Ainsi, le dispositif de pointage 1' selon ce second mode de réalisation comprend lui aussi un pointeur 2' porté par un bâti 3' et incluant un pied creux 4' lié à ce bâti par une liaison rotule. Le pied creux porte lui aussi une calotte 6' incluant un capot central 7' entouré par un capot périphérique 8'. Il comprend aussi une tige centrale 11' liée au bâti par une liaison glissière orientée selon l'axe z, et un guide de lumière 12' situé dans le pied creux en étant rigidement lié au bâti, tout en entourant la tige 11'. Le circuit imprimé 9' qui est rigidement lié au bâti 3' porte lui aussi un ensemble de commutateurs permettant d'identifier, depuis une unité de commande à laquelle ils sont relié, la position du pointeur 2' autour des axes x, y et z. Dans ce second mode de réalisation, la position du pointeur autour de l'axe z est identifiée au moyen non pas d'une unique bascule reliée à deux commutateurs, mais au moyen d'un indexeur comprenant deux bascules distinctes reliées chacune à un commutateur correspondant. Ces deux bascules qui sont identiques l'une à l'autre sont repérées respectivement par 32 et 33, elles sont liées en mouvement respectivement avec un commutateur 24' et avec un autre commutateur 26' portés par le circuit 9'. Comme visible sur la figure 6, la bascule 32 25 comprend un bras 34 monté pivotant autour d'un axe 36 qui est orthoradial par rapport à l'axe z. Ce bras est incliné à environ quarante cinq degrés par rapport au circuit imprimé 9', et il présente une extrémité inférieure en appui sur le commutateur 26', et 30 une extrémité supérieure en appui sur le une face interne 37 généralement cylindrique, et crantée, du pied creux 4. L'autre bascule 33 a la même morphologie que la bascule 32 représentée en figure 6. Ces deux bascules ont leurs bras respectifs portés 35 par le bâti 3', et elles sont situées du côté intérieur du pied creux 4' pour avoir leurs extrémités supérieures respectives en appui sur sa face interne 37. Elles sont espacées l'une de l'autre d'un angle qui vaut un quart de tour dans l'exemple des figures. Comme visible dans la figure 7, le crantage de la face interne 37 comprend des parties creuses régulièrement espacés les unes des autres, d'un pas prédéterminé, pour définir un relief contre lequel les extrémités supérieures des bras des bascules 32 et 33 sont maintenues en appui, par des moyens de rappel qui sont tout simplement les commutateurs 24 et 26. Thus, the pointing device 1 'according to this second embodiment also includes a pointer 2' carried by a frame 3 'and including a hollow foot 4' connected to this frame by a ball joint. The hollow foot also carries a cap 6 'including a central cover 7' surrounded by a peripheral cover 8 '. It also comprises a central rod 11 'connected to the frame by a slide connection oriented along the z axis, and a light guide 12' located in the hollow foot being rigidly connected to the frame, while surrounding the rod 11 '. The printed circuit 9 'which is rigidly connected to the frame 3' also carries a set of switches for identifying, from a control unit to which they are connected, the position of the pointer 2 'around the x, y and z axes. . In this second embodiment, the position of the pointer around the z axis is identified by means not of a single flip-flop connected to two switches, but by means of an indexer comprising two separate flip-flops each connected to a corresponding switch. . These two flip-flops which are identical to each other are marked respectively by 32 and 33, they are linked in motion respectively with a switch 24 'and with another switch 26' carried by the circuit 9 '. As seen in Figure 6, the flip-flop 32 comprises an arm 34 pivotally mounted about an axis 36 which is orthoradial with respect to the z axis. This arm is inclined at approximately forty five degrees with respect to the printed circuit 9 ', and it has a lower end resting on the switch 26', and an upper end resting on a generally cylindrical, notched internal face 37, The other flip-flop 33 has the same morphology as the flip-flop 32 shown in FIG. 6. These two flip-flops have their respective arms supported by the frame 3 ', and they are situated on the inside of the hollow foot 4'. to have their respective upper ends resting on its inner face 37. They are spaced from each other by an angle which is worth a quarter turn in the example of the figures. As can be seen in FIG. 7, the notch of the inner face 37 comprises hollow portions regularly spaced from each other, with a predetermined pitch, to define a relief against which the upper ends of the arms of the latches 32 and 33 are held in position. support, by return means which are simply the switches 24 and 26.
Comme représenté symboliquement sur cette figure, l'espacement angulaire des bascules autour de l'axe z est choisi pour ne pas correspondre à un multiple du pas du crantage réalisé dans la surface 37, ce qui permet de déterminer facilement le sens de rotation du pointeur, depuis l'unité de contrôle à laquelle les commutateurs portés par le circuit 9' sont reliés électriquement. Dans l'exemple des figures, les deux bascules sont séparées l'une de l'autre autour de l'axe z d'un angle qui correspond à un nombre entier de pas séparant deux cavités consécutives de la surface 37, augmenté d'un demi-pas. Il est à noter d'autre part que les extrémités supérieures des bascules ont une épaisseur correspondant sensiblement à la moitié de la longueur d'une cavité, c'est-à-dire au quart du pas du crantage. As shown symbolically in this figure, the angular spacing of the latches around the z axis is chosen to not correspond to a multiple of the notch pitch in the surface 37, which allows to easily determine the direction of rotation of the pointer from the control unit to which the switches carried by the circuit 9 'are electrically connected. In the example of the figures, the two flip-flops are separated from each other about the z-axis by an angle which corresponds to an integer number of steps separating two consecutive cavities from the surface 37, increased by one half-step. It should be noted on the other hand that the upper ends of the latches have a thickness substantially corresponding to half the length of a cavity, that is to say, one quarter of the pitch of the notch.
Ainsi, partant de la position de la figure 7, dans laquelle les extrémités supérieures des deux bascules sont engagées chacune dans une cavité, et en déplaçant le pied creux 4' dans un premier sens de rotation repéré par +, c'est d'abord l'extrémité de la bascule 32 qui quitte la cavité dans laquelle elle se trouve initialement, puis c'est l'extrémité de la bascule 33 qui quitte la cavité dans laquelle elle se trouve. En conséquence, c'est d'abord le commutateur 26' qui passe à l'état fermé puis le commutateur 27'. Lorsque le mouvement de rotation continue dans le sens repéré par +, on observe toujours la même séquence de changements d'état : le commutateur 26' se ferme ; puis le commutateur 27' se ferme ; le commutateur 26' s'ouvre ; et le commutateur 27' s'ouvre à son tour. Dans le cas d'une rotation en sens opposé, l'ordre de la séquence est différent : le commutateur 27' se ferme ; le commutateur 26' se ferme ; le commutateur 27' s'ouvre, et le commutateur 26' s'ouvre. En d'autres termes, dans le sens de rotation repéré par +, la fermeture du commutateur 26' est suivie par la fermeture du commutateur 27', alors que dans le sens opposé, la fermeture du commutateur 26' est suivie par l'ouverture du commutateur 27'. Ainsi, le sens de rotation et l'amplitude de cette rotation peuvent être déterminés simplement depuis l'unité de contrôle à laquelle sont reliés les commutateurs, en identifiant la séquence de changement d'états et le nombre de ces changements d'état. Du fait que ces bascules sont en appui sur la face interne crantée 37 elles assurent aussi le crantage du mouvement de rotation du pointeur autour de l'axe z pour en faire une roue cloquante. Dans l'exemple des figures, les bascules 32 et 33 sont situées du côté interne du pied creux 4', mais elles pourraient aussi être implantées du côté externe de ce pied creux qui serait alors pourvu d'une surface crantée externe. Dans les deux modes de réalisation de l'invention, les différents commutateurs utilisés sont par exemple du type poussoir, de sorte qu'ils comprennent des moyens élastiques de rappel en position de repos. Le retour en position de repos du pointeur et de la ou des bascules est ainsi assuré directement par les éléments de rappel de ces commutateurs. Ceux-ci tendent à le ramener spontanément en position de repos, c'est à dire à le positionner parallèlement à l'axe z, et à placer sa calotte 6 ou 6' en position dite sortie. Thus, starting from the position of FIG. 7, in which the upper ends of the two flip-flops are each engaged in a cavity, and by moving the hollow foot 4 'in a first direction of rotation marked by +, it is firstly the end of the rocker 32 which leaves the cavity in which it is initially, then it is the end of the rocker 33 which leaves the cavity in which it is located. Accordingly, it is first switch 26 'which goes to the closed state and then the switch 27'. When the rotational movement continues in the direction indicated by +, the same sequence of changes of state is always observed: the switch 26 'closes; then the switch 27 'closes; the switch 26 'opens; and the switch 27 'opens in turn. In the case of rotation in opposite directions, the order of the sequence is different: the switch 27 'closes; the switch 26 'closes; the switch 27 'opens, and the switch 26' opens. In other words, in the direction of rotation marked by +, the closing of the switch 26 'is followed by the closing of the switch 27', whereas in the opposite direction, the closing of the switch 26 'is followed by the opening of the switch 27 '. Thus, the direction of rotation and the amplitude of this rotation can be determined simply from the control unit to which the switches are connected, by identifying the state change sequence and the number of these state changes. Because these flip-flops are resting on the notched internal face 37, they also ensure the notching of the pointer's rotational movement around the z-axis to make it a blistering wheel. In the example of the figures, the rockers 32 and 33 are located on the inner side of the hollow foot 4 ', but they could also be implanted on the outer side of this hollow foot which would then be provided with an external toothed surface. In both embodiments of the invention, the various switches used are for example of the push type, so that they comprise elastic return means in the rest position. The return to the rest position of the pointer and the or latches is thus provided directly by the return elements of these switches. These tend to return spontaneously to the rest position, that is to say to position it parallel to the z axis, and to place its cap 6 or 6 'in said output position.
Ces commutateurs sont par exemple du type microswitch, à contact or-carbone via silicone. La ou les diodes électroluminescentes assurant le rétroéclairage sont par exemple des diodes du type LED.5 These switches are for example of the microswitch type, with gold-carbon contact via silicone. The light-emitting diode (s) providing the backlight are, for example LEDs of the LED.5 type.
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