Brevet FR2419539A1 — publié le 19791005

L'invention concerne un appareil électronique pour la mesure et le repérage du temps à des fins utilitaires, ludiques, décoratives ou scientifiques, du genre sablier. Le sablier est connu de longue date et comprend une enceinte close, en verre, constituée de deux récipients communiquant l'un avec l'autre par un conduit étroit, dans laquelle est enfermé du sable s'écoulant, par gravité, du réservoir supérieur au réservoir inférieur. Pour d'évidentes raisons, on conçoit qu'un tel sablier mécanique a nécessairement des dimensions limitées. On connaît également de nombreux appareils électroniques pour la mesure et le repérage du temps tels qu'horloges ou similaires à affichage numérique ou digital, essentiellement à vocation utilitaire et fonctionnelle mais dont les caractères ludiques, décoratifs et scientifiques sont faibles. La présente invention vise donc à proposer un appareil électronique pour la mesure et le repérage du temps à des fins tout à la fois utilitaires, ludiques, décoratives ou scientifiques, restituant, artificiellement, l'apparence et le fonctionnement d'un sablier mécanique. Un tel appareil comprend un support rigide transparent comprenant au moins une plaque verticale ayant une partie médiane rétrécie séparant un compartiment supérieur et un compartiment inférieur; un premier ensemble supérieur de N organes électroniques lumineux, fixés rigidement côte à côte au compartiment supérieur de la plaque et attenant à sa partie médiane rétrécie; un second ensemble inférieur de N organes électroniques lumineux, fixés rigidement côte à côte au compartiment inférieur de la plaque et attenant à la partie inférieure de celle-ci; des moyens d'alimentation des organes lumineux; et des moyens de commande du fonctionnement des organes lumineux selon une fréquence régulière de manière qu'au temps 0, les N organes de l'ensemble supérieur soient allumés et les N organes de l'ensemble inférieur éteints, qu'au temps T , les N organes de l'ensemble supérieur soient éteints et les N organes de l'ensemble inférieur allumés, qu'd un temps intermédiaire t entre 0 et T , n organes de l'ensemble supérieur soient allumés au voisinage de la partie médiane rétrécie de la plaque et N-n organes de l'ensemble inférieur allumés au voisinage de la partie inférieure de cette plaque. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, les organes lumineux sont constitués par des diodes électroluminescentes; les moyens de commande du fonctionnement de ces diodes électro-luminescentes comprennent un timer et deux registres à décalage respectivement associés au premier et au second ensembles de diodes. Enfin, il peut être prévu des moyens d'avertissement sonore de la fin du cycle d'allumage des N diodes de l'ensemble inférieur. L'invention sera bien comprise grace à la description qui suivra en référence aux dessins annexés dans lesquels La figure 1 est une vue schématique illustrant une forme d'exécution d'un appareil suivant l'invention. Les figures 2A et 2B sont deux schémas illustrant deux séquences possibles, nullement limitatives, du fonctionnement de l'appareil suivant l'invention. Les figures 3A, 3B, 3C, 3D, 3E et 3F illustrent l'appareil en fonctionnement à divers instants caractéristiques, la séquence de fonctionnement étant celle illustrée sur la figure 2A. La figure 4 illustre une variante possible de l'appareil suivant l'invention. La figure 5 est une forme d'exécution possible de l'invention. Un appareil pour la mesure et le repérage du temps à des fins utilitaires, ludiques, décoratives ou scientifiques, restituant artificiellement l'apparence et le fonctionnement d'un sablier mécanique, comprend (figure I) un support 1 rigide, transparent, se présentant sous la forme d'une plaque normalement placée verticalement lorsque l'appareil est en fonctionnement, ayant une partie médiane utile 2 rétrécie séparant un compartiment supérieur 3' et un compartiment in férieur 3" ; un premier ensemble supérieur de N organes électroniques lumineux 4A' , 4B' ,4C', ... 4N', fixés rigidement , côte à côte, au compartiment supérieur 31 et attenant à la partie médiane rétrécie 2; un ensemble inférieur de N Organes électroniques lumineux respectivement 4A", 413", 4C" ... 4N", fixés rigidement côte à côte au compartiment inférieur 3" et attenant à la partie inférieur 5 du support 1; des moyens d'alimentation des organes lumineux 4A' ... 4N', 4A"... 4N", connus en soi; et des moyens de commande 6 du fonctionnement des organes lumineux 4A'.. 4N', 4A" ... 4N", selon une fréquence régulière, une séquence déterminée et des modalités appropriées, comme il sera vu ultérieurement. Le support 1 est réalisé par exemple en une plaque en matière plastique transparente. Il peut également comporter (figure 4) deux ou plusieurs plaques, chacune transparente, identiques entre elles , réunies en étoile autour de l'axe de symétrie vertical 7 de l'appareil. Les compartiments supérieur 3' et inférieur 3" peuvent avoir toute forme souhaitée. Préférentiellement cependant on donne à ces compartiments des formes générales de trapèzes isocèles dont les petites bases se font face de part et d'autre de la partie médiane 2. De ce fait, la partie inférieure 5 du support 1 correspond à la grande base du trapèze inférieur et la partie supérieure 8 du support à la grande base du trapèze supérieur. Cette forme rappelle donc la forme connue de l'enceinte des sabliers mécaniques. Les organes électroniques lumineux sont préférentiellement constitués par des diodes électro-luminescentes, connues en soi. Les organes lumineux de chacun des deux ensembles supérieur et inférieur sont placés côte à côte de façon à être groupés de manière aussi compacte que possible. Comme on l'a déjà indiqué, les organes lumineux 4A'... 4N' sont fixés au support 1 en étant attenant à la partie rétrécie 2 donc à la petite base du trapèze supérieur tandis que les organes lumineux 4A" ... 4N" sont attenant à la grande base du trapèze inférieur. La dimension transversale de la partie rétrécie 2 est au moins égale,et de préférence légèrement supérieure à l'encombrement radial d'un organe lumineux de manière qu'il puisse être imaginé que celui-ci soit apte à traverser cette partie rétrécie. Les organes lumineux de chacun des deux ensembles sont préférentiellement disposés selon une matrice ayant p colonnes et r lignes. Pour obtenir un groupement compact, les organes lumineux sont placés en quinconce c'est-à-dire que sur une ligne donnée on trouve sur une colonne un organe lumineux, sur la colonne voisine aucun organe lumineux et sur la colonne suivante de nouveau un organe lumineux et ainsi de suite. Naturellement, la matrice pr peut être plus ou moins importante et permet une grande variété de formes des premier et second ensembles d'organes lumineux, formes auxquelles correspondent, bien évidemment, celles des compartiments 3' et 3" du support. Dans le cas le plus fréquent, où ces compartiments ont une forme trapézoïdale comme déjà mentionné, les organes lumineux de chacun des deux ensembles forment également soit un trapèze, soit un triangle. Dans le premier cas, la dernière ligne r de la matrice comprend deux organes lumineux et , dans le second cas (figure 1), elle n'en comprend qu'un seul. Il est bien entendu1 que les ensembles supérieur et inférieur sont soit identiques quant à leur forme , soit différents étant entendu qu'ils comportent le même nombre N d'organes lumineux. Selon une forme d'exécution possible, les organes lumineux sont placés par l'utilisateur soi-même aux emplacements des deux matrices souhaités ce qui permet une variété de formes à l'infini des premier et second ensembles restituant artificiellement les deux réservoirs d'un sablier mécanique. Dans le cas de la figure 1, l'ensemble supérieur et l'ensemble inférieur sont chacun réalisé à partir d'une matrice ayant E = Il colonnes et r = 6 lignes successivement pourvues de un, deux, trois, quatre, cinq et six organes lumineux. Sur la figure 5, est représenté un support 1 constituant dans son ensemble une matrice à P colonnes et R lignes , par exemple P = 8 et R = 13. Cette matrice unique perrnet la réalisation de deux matrices élémentaires variables associées chacune à un ensemble d'organes lumineux de manière à pouvoir composer des ensembles lumineux de forme variable au gré des souhaits de l'utilisateur. Les moyens de commande 6 du fonctionnement des organes lumineux 4A' ... 4N' , 4A"... 4N" , selon une fréquence régulière, une séquence déterminée et des modalités appropriées sont tels qu'au temps 0, les N organes lumineux 4A'.... 4N' de l'ensemble supérieur soient allumés et les N organes 4A"... 4N" de l'ensemble inférieur éteints; qu'au temps T correspondant à un cycle de fonctionnement du "sablier électronique" les N organes 4A'... 4N' de l'ensemble supérieur soient éteints et les N organes 4A" .... 4N" de l'ensemble inférieur allumés; qu'à untemps intermédiaire t entre 0 et T, il y ait n organes de l'ensemble supérieur allumés au voisinage de la partie médiane 2 et N-n organes de l'ensemble inférieur allumés au voisinage de la partie inférieure 5 que n varie de façon linéaire avec le temps entre 0 et N et ce, pendant le cycle T. A titre d'exemple , nullement limitatif, les moyens de commande 6 comprennent un timer 9 correspondant au cycle T, le cas échéant rendu variable et réglable et deux registres à décalage RAD' et RAD", commandés par le timer 9 , correspondant respectivement , comme on le verra ultérieurement, à l'ensemble supérieur des organes 4A'... 4N' et à l'ensemble inférieur des organes 4A" ... 4N", le registre RAD" étant commandé également par le registre RAD'. Naturellement, les deux registres RAD' et RAD" ont un même nombre d'étages égal à N. La séquence et les modalités de fonctionnement des organes lumineux 4A'... 4N' , 4A"... 4N" dépend des connexions réalisées entre les N sorties des étages du registre RAD' et les n entrées 10' des organes 4A'... 4N' et, d'autre part, entre les N sorties des étages du registre RAD" et les N entrées 10" des organes 4A"... 4N". Pour réaliser plusieurs séquences et modalités de fonctionnement, on peut prévoir des boîtes de mixage 11', 11" entre respectivement les registres RAD', RAD" et les entrées 10' et 10". Il va donc de soi qu'il est possible d'envisager plusieurs sequences et modalités de fonctionnement du "sablier électronique" et, en particulier, à titre d'exemple seulement, celles illustrées sur les figures 2A et 2B. Dans la suite de la description, on repérera l'emplacement d'un organe lumineux dans chacun des deux ensembles en affectant à cet organe un indice constitué par la succession de l'ordonnée et de l'abscisse de l'organe dans la matrice étant entendu que les E colonnes sont numérotées d'une extrémité à l'autre , soit de droite à gauche, soit de gauche à droite et que les r lignes sont numérotées par ordre croissant descendant en ce qui concerne la matrice supérieure et par ordre croissant ascendant en ce qui concerne la matrice inférieure. Dans le cas de la figure 2A, la séquence d'extinction des organes lumineux 4A'... 4N' est la suivante :(1,1), (1,3), (1,5), (1,7), (1,9) , (1,11), (2,2), (2,4), (2,6), (2,8), (2,10), (3,3), (3,5), (3,7), (3,9), (4,4), (4,6), (4,8), (5,5), (5,7), et (6,6). De même on prévoit dans ce cas une séquence d'allumage identique des organes lumineux ....... 4N". Une telle séquence est telle qu'une ligne d'organes lumineux de l'ensemble supérieur commence a s'éteinre par une extrémité et s'éteint ensuite de proche en proche jusqu'à ce que la ligne soit complètement éteinte. On passe alors à la ligne située immédiatement au-dessous qui s'éteint également progressivement de la même manière et par l'extrémité correspondant à la ligne précédemment éteinte.En ce qui concerne l'ensemble inférieur, on obtient des opérations similaires pour non pas l'extinction mais l'allumage. La séquence d'extinction des organes lumineux 4A'... 4N' de l'ensemble supérieur, illustrée par la figure 2B est la suivante : (1,7), (1,5), tl,9), (1,3), (1,11), (1,1), (2,6), (2,4), (2,8), (2,2), (2,10), (3,7), (3,5), (3,9), (3,3), (4,6), (4,4), (4,8), (5,7), (5,5), (6,6). On prévoit une séquence du même type pour les organes lumineux 4A"... 4N" de l'ensemble inférieur mais concernant cette fois-ci l'allumage. Une telle séquence est telle qu'en ce qui concerne l'extinction des organes lumineux de l'ensemble supérieur, celle-ci se fait de la manière suivante : l'extinction de chaque ligne commence par sa partie centrale puis ltextinction gagne de proche en proche et alternativement chaque extrémité de la ligne. Une fois une ligne totalement éteinte, commence l'extinction de la ligne placée immédiatement au-dessous et ce, de la même manière. Bien entendu, il va de soi que l'on peut concevoir d'autres séquences qui correspondent aux souhaits des utilisateurs ou, également, à des simulations d'écoulement du sable dans un sablier mécanique. On a représenté sur les figures 3A, 3B, 3C, 3D, 3 et 3F, différentes étapes d'un cycle dans le cas du schéma de fonctionnement illustré sur la figure 2A. Au temps 0 , les N organes lumineux 4A'... 4N' de l'ensemble supérieur sont allumés et les N organes lumineux 4A"... 4N" de l'ensemble inférieur éteints (figure 3A) Ultérieurement (figure 3B), simultanément l'organe lumineux 4' (6,6) de l'ensemble supérieur s'éteint et l'organe lumineux 4" (1,1) s'allume. Cela correspond donc pour ces organes respectivement aux signaux 0 et 1 . Au temps 1 (figure 3C) le registre à décalage RAD' associé à l'ensemble supérieur provoque le décalage de l'ampoule éteinte de la position (6,6) à la position (1,1). Il s'ensuit donc que, dans cet état, l'ampoule 4' (6,6) se trouve allumée.On peut alors recommencer une opération telle que celle qui vient d'être décrite : l'ampoule 4' (6,6) s'éteint alors que simultanément l'ampoule 4" (1,3) s'allume (figure 3D). La figure 3E illustre le "sablier électronique" après un certain nombre d'opérations où l'on voit les organes lumineux situés à la partie inférieure du support 1 allumés et les organes lumineux situés à la partie supérieure du support éteints étant entendu que N organes lumineux sont al lumés et N éteints. Quant à la figure 3F elle illustre le "sablier électronique" au temps T correspondant au cycle du sablier : les organes lumineux 4A'... 4N' sont tous éteints et les organes lumineux 4A" ... 4N" sont tous allumés. Comme on l'a bien compris, l'invention peut faire l'objet de très nombreuses variantes en ce qui concerne la réalisation matérielle d'un tel appareil électronique pour la mesure et le repérage du temps soit pour le support,soit pour les organes lumineux, soit pour les moyens de commande euxmemes. On a bien compris également que les ensembles d'organes lumineux pouvaient varier dans leur forme. Il est clair aussi que les moyens de commande peuvent faire l'objet de nombreuses formes d'exécution permettant une variété de fonctionnements à l'infini à des buts utilitaires, ludiques, décoratifs ou même scientifiques (simulations). L'appareil peut comporter un avertisseur sonore relié au Nième au N etage du registre à décalage RAD" de manière que l'allumage du dernier organe de l'ensemble inférieur à la fin du cycle provoque un signal sonore. REVENDICATIONS 1.- Appareil électronique pour la mesure et le repérage du temps à des fins utilitaires, ludiques, décoratives ou scientifiques, restituant artificiellement l'apparence et le fonctionnement d'un sablier mécanique , caractérisé par le fait qu'il comporte un support 1, rigide, transparent, comprenant au moins une plaque verticale ayant une partie médiane utile rétrécie 2 séparant un compartiment supérieur 3' et un compartiment inférieur 3"; un premier ensemble supérieur de N organes électroniques lumineux 4A', 4B', 4C',... 4N', fixés rigidement , côte à côte au compartiment supérieur 3' du support et attenant à sa partie médiane rétrécie 2; un second ensemble inférieur de N organes électroniques lumineux 4A", 4B", 4C"... 4N", fixés rigidement côte à côte au compartiment inférieur 3" et attenant à la partie inférieure 5 de celui-ci; des moyens d'alimentation des organes lumineux 4A'... 4N', 4A"... 4N"; et des moyens de commande du fonctionnement des organes lumineux 4A'... 4N' , 4A"... 4N", selon une fréquence régulière et une séquence déterminée et des modalités appropriées tels qu'au temps 0 , les N organes 4A'... 4N' de l'ensemble supérieur soient allumés et les N organes 4A" ... 4N" de l'ensemble inférieur éteints; qu'au temps T correspondant au cycle de l'appareil, les N organes 4A' ... 4N' de l'ensemble supérieur soient éteints et les 19 organes 4A"... 4N" de l'ensemble inférieur allumés, qu'à un temps intermédiaire t entre 0 et T , n organes de l'ensemble supérieur soient allumés au voisinage de la partie médiane rétrécie 2 et N-n organes de l'ensemble inférieur soient allumés au voisinage de la partie inférieure 5 ; et qu'au temps t+1 , n-1 organes lumineux de l'ensemble supérieur soient allumés et N-n+l organes lumineux de l'ensemble inférieur allumés. 2.- Appareil électronique pour la mesure et le repé- rage du temps suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que le support rigide comprend plusieurs plaques semblables associées autour d'un axe de symétrie vertical. 3.- Appareil électronique pour la mesure et le repérage su temps suivant l'une quelconque des revendicaitons 1 et 2, caractérisé par le fait que les compartiments supérieur 3' et inférieur 3" ont des formes générales trapézoïdales dont les petites bases sont tournées l'une vers l'autre de part et d'autre de la partie rétrécie 2. 4. - Appareil électronique pour la mesure et le repérage du temps suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que la plaque constituant ou faisant partie du support réalise une matrice permettant la création de compartiments inférieur et supérieur de forme variable. 5.- Appareil électronique pour la mesure et le repérage du temps suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que les organes électroniques lumineux 4A' ... 4N' , 4A".. 4N" sont constitués par des diodes électro-luminescentes. 6.- Appareil électronique pour la mesure et le repérage du temps suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que les moyens de commande 6 comprennent un timer 9 et deux registres à décalage RAD' et RAD" ayant chacun un nombre d'étages N et correspondant respectivement aux ensembles supérieur et inférieur. 7.- Appareil électronique pour la mesure et le repérage du temps suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que les moyens de commande 6 comprennent en outre au moins une ou plusieurs boîtes de mixage 11', 11" placées respectivement entre les sorties des registres à décalage RAD', RAD" et les entrées des organes lumineux 4A'... 4N' et 4A"... 4N". 8.- Appareil électronique pour la mesure et le repérage du temps suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un avertisseur sonore fonctionnant seulement à l'allumage du dernier organe lumineux de l'ensemble inférieur.