Brevet FR2368071A1 — publié le 19780512

La présente invention concerne une montre parlante, ctest-à-dire un dispositif capable de mesurer l'heure et indiquant celle-ci par la parole. Les montres-bracelets sont très pratiques, utiles et même constituent un ornement, au point de constituer un accessoire pratiquement universel. On a déjà raffiné d'une façon absolument inimaginable la précision des mouvements ainsi que les bottiers qui constituent l'expression la plus haute de l'art des Joaillers.Malheureusement, il existe de nombreuses personnes pour lesquelles le raffinement de l'as- pect de la montre-bracelet ne permet pas la lecture non à cause de la montre mais simplement parce que leur vision perd son acuité et les repères ou l'absente de repères de la face des montres les plus élaborées leur deviennent in visibles, T es montres à affichage numérique présentent aussi cet inconvénient à cause du problème de la visibilité et de la perte de vision qui ne dépend pas de la montre mais de l'observateur. La transformation du signal temporel en un signal acoustique permet la transmission d1un signal de temps à l'oreille. L'opération est réalisée dans certains monuments et, dans l1industrie horlogère, dans certains carillons, notamment de campagne. Ainsi, le signal temporel est un signal codé d'une cloche, apparaissant tous les quarts dtheure. Ainsi, une personne aveugle, Iqrsqu'elle a observé ltheure par détection acoustique de la cloche peut connattre à nouveau le temps 15 min plus tard. Il n'existe cependant aucun dispositif, notamment de la dimension d'une montre-bracelet,qui donne un signal acoustique à l'utilisateur. L'invention concerne une montre de petite dimension, destinée à être portée par une personne et qui indique l'heure, par la parole, à la demande, à la minute la plus proche. Elle concerne une montre-bracelet qui donne un signal acoustique de parole, disponible sur demande de l'utilisateur. Elle concerne aussi une montre d'un type qui lui permet entre incorporée à un dispositif acoustique et elle peut entre commandée par simple pression d'un doigt, l'utili- sateur recevant alors le temps indiqué par la parole. Elle concerne aussi une montre qui peut étre incorporée à une épingle de cravate, un crayon ou un stylographe, et qui indique par la parole le temps sur demande. Plus précisément, l'invention concerne une montre dont la forme et la-- dimension permettent son incorporation à une montre-bracelet ou qui peut etre portée dans un dispositif de correction acoustique ou dans une branche de lunette relativement grosse ainsi que dans un crayon ou une épingle de cravate. Les montres à affichage numérique, fonctionnant sur une fréquence très bien réglée transmise par un oscillateur piézoélectrique, sont courantes sur le marché et une telle source de fréquence, alimentée par une petite pile, reliée à des paillettes d'amplification et de synchronisation ou analogues et comprenant une matrice de mémoire, reliée à un amplificateur acoustique miniature, permet la commande d'un haut-parleur, ltoscillateur à quartz constituant l'ensemble de base qui donne le temps au circuit acoustique du haut-parleur qui crée le signal acoustique. En d'autres termes, l'incorporation, en combinaison aVec un amplificateur, d'un circuit logique de commande, d'un circuit de sélection, d'un registre, d'une mémoire et d'un convertisseur analogique, dans une montre miniature à affichage numérique, peut transformer le signal de temps en un signal de parole qui peut etre entendu par l'utilisateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est un diagramme synoptique d'une montre-bracelet de type numérique à -signal de parole, selon l'invention - les figures 2A, 2B et SC représentent des mon tres selon l'invention ;; - la figure 3 représente sous forme éclatée une montre-bracelet selon l'invention, les divers éléments étant re présentés sensiblement avec les dimensions qu'ils possèdent dans un mode de réalisation avantageux - la figure 3a est une vue de l'autre face d'un élément de la figure 3 - la figure 4 représente une montre incorporée à un dispositif de correction acoustique, formé tout simplement d'une montre selon l'invention placée dans un moule qui permet son montage dans le lobe d'un oreille ou sur celui-ci - la figure 5 représente une monture de lunette ayant des parties moulées permettant le montage et la disposition du haut-parleur à proximité de la botte cranienne, afin que liécoute puisse se faire par conduction par les os - les figures 6A à 6F représentent des formes d'onde correspondant à divers signaux - la figure 7 est un diagramme synoptique dtun circuit de synthèse de parole, correspondant à un synthétiseur vocal disponible dans le commerce du type "MsC" de Master Specialties Company - la figure 8 représente une montre selon l'invention placée dans un stylographe - la figure 9 représente une montre selon l'invention montée sur une bague - la figure 10 représente une montre selon l'invention placée dans une épingle de cravate - la figure Il représente le dispositif selon l'invention sous forme d'un pendentif ; et - la figure 12 représente le dispositif selon ltin- vention sous forme d'une boucle d'oreille. La montre selon l'invention peut fonctionner en de nombreuses langues sinon en toutes les langues, et on considère dans le présent mémoire qu'elle parle français, mais il est évident que la montre peut aussi transmettre des paroles en toute langue voulue. Elle peut ainsi être adaptée à toute langue. Un signal temporel peut Btre donné de façon classique à cycle de 12 h ou de 24 h. La montre peut aussi donner la date, lorsqu'elle est portée par des personnes qui ont peu de mémoire, car, lorsqu'elle est réglée convenablement, elle garde le temps avec une précision de plus ou moins une minute par mois et permet ainsi la programmation de rappels de naissance ou d'autres dates importantes. Le signal peut être donné par une montre, un stylographe ou une horloge, des lunettes, une automobile-ou un téléphone, mais lue diagramme de la figure 1 est essentiellement appliqué à une montre-bracelet destinée à autre portée, comme représenté surles figures 2A à 2C et sur les figures 4 et 5. On note sur la figure 1 que la montre comprend essentiellement un oscillateurpiézoélectrique 10 à quartz qui a par exemple une fréquence de 32 768 Hz ou une fréquence double, clest-à-dire 65 536 Hz. Il s'agit de fréquences disponibles dans le commerce. Le signal est transmis de l'oscillateur 10 à une chatne il de division qui réduit la fréquence à 1 Hz. A cet effet, une connexion est réalisée avec une paillette 12 de synchronisation de circuit numérique, comprenant une paillette à portes de registre à décalage. Ce point est celui auquel les signaux représentant le temps en heures et minutes sont transmis et ltentrée extérieure 13 permet la remise à jour.Ces ensembles 10, Il et 12 constituent le coeur des montres numériques actuellement utilisées. Une connexion. est réalisée entre la paillette 12 de synchronisation et un registre 14 qui contient la lecture lors du changement de temps. Il contient une constante qui constitue le signal d'horloge lors d'une lecture. Une connexion est aussi réalisée par la ligne 15 avec un circuit logique 16 comprenant divers portes et circuits basculeurs, reliés par la ligne 18 au registre 14. Une entrée externe 16t est commandée par un bouton poussoir et constitue l'ordre de lecture. Le circuit logique 16 transmet par une connexion 19 des signaux au circuit 20 de sélection de mots. Ce circuit est relié en 21 à la matrice 22 de mémoire qui est une mémoire morte destinée à contenir les chiffres allant de 0 à 9 La matrice de mémoire alimente par une ligne 23 un convertisseur numérique-analogique 24 qui est relié par la ligne 25 à un sélecteur 26 conformateur à filtre qui est relié par une ligne 27 à un amplificateur acoustique monolithique 28 et au haut-parleur 29. L'ensemble du circuit est commandé par une alimentation 8 à circuit C-MOS à faible tension, par exemple à 3 V, qui peut éventuellement titre alimenté par une pile solaire 9 qui peut remplacer un accumulateur au nickelcadmium. Le registre 14 conserve la lecture lors du changement de temps. Le convertisseur 24 transforme le signal de la mémoire en un signal analogique à amplitude variable, destiné au circuit 26 qui réduit le bruit dans le signal acoustique. Le haut-parleur 29 est par exemple d'un type microminiature piézoélectrique. L'appareil ne peut convenir que dans la mesure où il constitue un ensemble réel et non un diagramme synoptique comme représenté, mais la figure 1 montre comment le signal de parole est formé. Les divers éléments du diagramme sont disponibles individuellement dans le commerce, sous forme miniature, et sont peu coûteux, si bien qu'ils peuvent autre facilement montés dans un bottier classique de montre-bracelet dont le diamètre ne dépasse pas 38 mm environ et dont l'é- paisseur est inférieure à 6,5 mm. Les figures 2A à 2C repères sentent de telles montres. Le registre 14 qui contient une valeur fixe lors du changement de temps, maintient aussi le signal constant pendant la lecture. La matrice de mémoire qui est une mémoire morte, lit les chiffres de O à 9 et le convertisseur 24 en forme un signal analogique dont l'amplitude est variable. Les éléments suivants sont disponibles dans le commerce et permettent la réalisation de la montre-bracelet correspondant au diagramme synoptique de la figure 1, avec l'arrangement géométrique représenté sur la figure 3, sous forme éclatée. Ainsi, les divers éléments de la figure 3 sont agrandis sur le dessin et ont une forme qui permet leur montage dans l'appareil. Sur la figure 3, les divers éléments représentés sont les suivants - deux palmettes d'horloge MOS en circuit intégré à grande échelle - un ensemble vocal EVA - douilles et deux plaquettes prototypes à connexions enroulées - deux connecteurs à plaquette - un châssis - une alimentation (circuit logique 5V) - une alimentation (pour alimentation de circuit MOS zov) - un pistolet de formation de connexions enroulées et fils de connexion - paillettes logiques assorties de circuit intégré à moyenne échelle et à petite échelle - appareillage mécanique assorti La figure 3 est une vue éclatée d'une montrebracelet selon l'invention et on note que le commutateur établit un multivibrateur qui provoque la conservation par le registre du signal actuel de la montre, pendant la durée de la lecture. Le signal obtenu est transmis à un circuit sélecteur de mot qui transmet un signal de commande de lecture à l'adresse convenable dans la matrice de mémoire. L'opération est réalisée en quatre étages, les deux premiers correspondant à la lecture de l'heure et les deux derniers à la lecture des minutes. On a représenté les divers éléments en perspective et non sous forme d'un circuit électrique classique, car la disposition relative dans la montre apparat ainsi plus clairement. La. figure 3 représente la montre sous forme éclatée, la référence 30 désignant la partie avant de la montre 31, portée par un bracelet 32, 33 et comportant un orifice 34, qui peut être formé par ut couvercle perforé 35, le bord portant des commutateurs 36 de demandé de temps et 37 de remise à l'heure. Un joint torique placé dans l'orifice 34 et le cou vercle 35 permettent le montage du haut-parleur 39 qui est de type classique. Le module électronique 40 qui constitue le coeur de la construction est représenté sous forme des paillettes 41 et 42, la matrice de mémoire 43 étant aussi incorporée avec le convertisseur numérique-analogique, ainsi que le circuit en échelle 44, 45, 46 et 47. Le circuit sélecteur 49 est aussi relié à l'amplificateur acoustique 50. Des trous 51, 52, 53 et 54 de positionnement sont formés dans le module et sont destinés à coopérer avec des ergots 56, 57, 58 et 59 du couvercle interne 55. Ce dernier est destiné à loger l'oscillateur piézoélectrique 60, un condensateur 61 de réglage et le support 62 des piles 63 et 64. L'ensemble est maintenu en place par la partie arrière 65 du boiter. Des bornes 66, des joints toriques 67 et des couvercles 68 supportent de façon classique les piles dans les orifices formés. La figure 3a représente le dos du module électronique et elle indique le registre, en haut à gauche, le circuit sélecteur de mot 70, le circuit logique 71 de commande, la channe 72- de division et les paillettes 73 de synchronisation d'horloge numérique. La description qui précède indique que l'ensemble de la montre formé avec des éléments disponibles dans le commerce, constitue un article d'horlogerie. Les divers éléments considérés peuvent & re montés dans un dispositif acoustique, comme représenté sur la figure 4. Toutes les parties sont moulées afin que le haut-parleur soit orienté vers le canal de l'oreille de la personne qui porte le dispositif comme représenté sur la figure. La demande de lecture est obtenue par utilisation d'un couvercle flexible que l'utilisateur enfonce simplement pour commander la lecture lorsque le dispositif est en place. Le meme principe s'applique aux montures de lunette, le haut-parleur étant placé à l'extrémité d'une branche, le dispositif se trouvant dans une boule flexible, la commande étant accessible par un doigt qui active rapidement par pression l'ensemble qui donne le signal de temps. Les figures 6A à 6F illustrent le fonctionnement de la montre-bracelet parlante selon ltinvention et correspondent au fonctionnement du dispositif représenté sur les figures et 3. La paillette de synchronisation d'horloge numérique transmet un nombre à 4 bits dont le bit le moins significatif change toutes les secondes (figure 6A). La demande externe de temps (figure 6B) provient de 1 'en foncement du bouton poussoir. La forme d'onde est verrouillée de façon asynchrone par un basculeur RS du circuit de commande. Meme après libération du bouton poussoir (partie interrompue de la figure 6B), l'impulsion reste pendant -toute la durée du message acoustique. Aucun nouvel ordre de transmission de temps n'est traité lorsqu'un cycle antérieur est en cours.Lors d'une impulsion de demande de temps -(figure 6B), 4 impulsions de commande de séquence sont créées comme indiqué par la forme d'onde de la figure 6C dont la partie inférieure est un agrandissement de la partie supérieure. Chaque impulsion de commande de séquence forme à son bord antérieur le début d'une entre de signal acoustique comme indiqué-par la figure 6t dont la partie inférieure est un agrandissement de la partie supérieure. Chaque fenêtre acoustique dure 500 ms. Deux nombres sont transmis pour les heures et les minutes. La séparation de 250 ms entre les fenêtres permet l'utilisation d'une courte pause entre les nombres transmis. Au début de chaque fent- tre, une impulsion d'échantillonnage utilisée pour l'adressage de la mémoire (figure 6E) est créée par le circuit logique de commande et parvient au registre et au circuit de sélection de mot. Cette impulsion échantillonne le contenu du registre, en heures et minutes, et transmet l'information sous forme de 4 bits au circuit de sélection de mot qui interprète le nombre et commande le circuit afin qu'il ait accès au bloc convenable de la matrice de mémoire, celleci contenant l'équivalent numérique du nombre particulier sous forme de 2 000 mots contigus à 4 bits. L'impulsion d'adresse de mémoire (figure 6E) provoque 2 000 commandes de cycle de mémoire (figure 6F dont la partie inférieure est un agrandissement) dans le circuit logique de commande. Chaque impulsion de commande de cycles de mémoire provoque le transfert d'un mot de la matrice de mémoire au convertisseur numérique-analogique jusqu'à ce que 2 000 mots à 4 bits, sous forme d'un courant d'octetssérie formant un nombre de O à 9,aient été lus par l'intermédiaire du convertisseur, du filtre et de l'amplificateur acoustique, sous forme d'un nombre. Chacune des impulsions de commande de cycle de mémoire a une fréquence de répétition légèrement inférieure à 250 Hs (figure 6F). Le bloc logique de commande indiqué commande l'en- semble de la sequence des formes d'onde des figures 6A à 6F. Les signaux da synchronisation décrits sont synthétisés par la channe de division qui est alimentée par un oscillateur dans la plage comprise entre 2 et 4 MHz. La sélection exacte de la fréquence de l'oscillateur dépend beaucoup de la paillette de synchronisation qui est choisie parmi les nombreux types disponibles. On considère maintenant la dissipation estimée d'énergie. En fonctionnement continu, la puissance consommée est de 20 mW continus, et, en mode de parole, cette puissance atteint 100 mW (pour 2 secondes et demiepar chiffre). Il faut noter que l'énergie peut provenir d'une pile solåire? indiquée par la référence 9 sur la figure 1, le cas échéant, si bien que le remplacement des piles n'est plus nécessaire. On considère maintenant la synthèse de parole naturelle. On connatt une technique de numérisation et de stockage de mots entiers dans des mémoires passives du type métal-oxyde-semi-conducteur MOS. L'analyse des formes d'onde acoustique permet la conversion du signal acoustique analogique d'un mot en un signal numérique nécessitant un espace minimal de mémoire. Le résultat de la mémorisation de l'ensemble du mot est que la parole synthétisée est un son si naturel qu'il est difficile de le distinguer de l'original. Toutes les inflexions vocales e+ les qualités naturelles sont présentes si bien qu'on peut en réalité reconnattre la personne dont la voix est utilisée, malgré la reproduction électronique de celleci. Lorsque chaque mot est conservé dans sa propre mémoire in dividuelle, l'accès à chaque mémoire et l'appel des mots dans la séquence nécessaire au message voulu sont simples. Le décodage logique simple peut zetre utilisé pour l'accomplissement de ce fonctionnement séquentiel, sans programmation compliquée. La figure 7 représente un tel circuit de synthèse acoustique, la référence 100 désignant le signal d'entrée et la référence 102 un circuit d'interface. La référence 104 désigne des signaux de synchronisation et la référence 106 un compteur qui alimente un décodeur et un circuit de sélection 108 et un circuit logique 110 ainsi qu'une matrice de mémoire passive 112. Un filtre 114 alimente l'amplificateur acoustique 116 qui transmet un signal acoustique 118. La description qui précède indique que de nombreuses modifications peuvent ventre réalisées. Par exemple, l'ensemble.de la face qui entoure le haut-parleur peut constituer une pile solaire donnant l'énergie de rechargé des piles ou accumulateurs utilisés pour la commande. On a indiqué que le signal de commande de temps pouvait wetre transmis par un petit commutateur placé sur le c8té du bottier, alors qu'un commutateur analogique permet la remise à jour. Ces deux fonctions peuvent autre facilement adaptées à une commande par des commutateurs à accélération centrifuge, czest-à-dire qu'un commutateur à accélération est placé dans le bottier et l'utilisateur peut obtenir la lecture par secouage de son bottier et déplacement de la montre vers son oreille afin qu'il obtienne la lecture. Dans la même optique-, le mécanisme peut sistre monté dans un stylographe, une bague, une épingle de cravate, un pendentif, une boucle d'oreille, une monture de lunettes, une coiffure, un chapeau, etc, et dans tout autre mécanisme de nature personnelle. REVENDICATIONS 1. Montre, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier dispositif destiné à créer des signaux de temps, un dispositif logique relié au premier dispositif et commandé par les signaux de temps afin qu'il sélectionne des combinaisons convenables de signaux de temps qui indiquent de façon correspondante le temps actuel convenable et transmettent des signaux séquentiels de sortie dont les intervalles représentent les combinaisons convenables des signaux de temps, une mémoire à semi-conducteur ayant des signaux de commande d'informations codées représentant des combinaisons des phrases nécessaires à la présentation du temps sous forme acoustique et correspondant aux signaux de temps, un dispositif sélecteur acoustique relié au dispositif logique et à la mémoire et commandé par les signaux du dispositif logique afin qu'il transmette les signaux de temps aux emplacements convenables et commande ainsi les signaux de commande représentant des phrases acoustiques correspondant au temps réel, un convertisseur relié à la mémoire et destiné à transformer les signaux de commande en signaux qui permettent une lecture acoustique, et un dispositif de lecture acoustique relié au convertisseur et destiné à créer des sons audibles. 2. Montre, caractérisée en ce qu'elle comprend un premier dispositif destiné à créer des signaux de temps, un dispositif logique relié au premier dispositif et commandé par les signaux de temps afin qu'il sélectionne les combinaisons convenables de signaux de temps qui indiquent de façon correspondante le temps présent convenable et qu'il transmette des signaux séquentiels de sortie avec des intervalles représentant les combinaisons convenables de signaux de temps, une mémoire à semi-conducteur ayant des signaux de commande d'informations codées représentant les combinaisons des phrases nécessaires de temps acoustique correspondant aux signaux de temps, un sélecteur acoustique relié au dispositif logique et à la mémoire et commandé par les signaux de sortie du dispositif logique afin qu'il transmette les signaux de sortie des signaux de temps à des emplacements convenables de la mémoire et commande ainsi les signaux de commande re présentant des phrases acoustiques de temps correspondant au temps présent, et un convertisseur relié à la mémoire et destiné à transformer les signaux de commande en signaux qui permettent une lecture acoustique. 3. Montre selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les dispositifs destinés à la sélection des signaux de temps sont reliés afin qu'ils soient commandés par un dispositif de demande disponible à l'extérieur. 4. Montre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en- ce que le dispositif de demande est un commutateur. 5. Montre selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que des signaux acoustiques sont des mots de paroles.