Brevet FR2411455A1 — publié le 19790706

La présente invention concerne des dispositifs d2afficha- ge tactile et en particulier un dispositif électromécanique permettant itaffichage et 11 effacement des caractères Braille, L'alphabet Braille a été inventé pour permettre aux aveugles de lire des caractères alpha-numériques et il est sous la forme dtun code, habituellement un code à six éléments pour chaque bloc représentant un caractère ou un symbole. Avec un code à six éléments dans chaque bloc il existe ainsi une matrice de deux colonnes de trois éléments par colonne. En utilisant un code à six éléments, il est possible de former 64 caractères parmi lesquels les 26 lettres de l'alphabet, les chiffres 0 et 1 à 9 et différents symboles tels que des signes de ponctuation, le point, la virgule, etc.Dans des buts particuliers, on utilise un code Braille à 4 éléments et parfois à 7 éléments Jusqu'ici, les caractères Braille ont été réalisés sur des supports permanents, ctest-à-dire en papier rigide, par repoussage du papier pour former en relief différentes combinaisons de points dans différents blocs représentant des caractères ou des symboles différents. Plus récemment, on a proposé détendre l'utilisation du système Braille pour élargir les possibilités de travail des aveugles en utilisant un appareil électromecanique avec lequel les caractères alpha-numériques et les symboles associés peuvent être établis pour la lecture et être effacés à la demande. La présente invention a pour objet' un appareil perfectionné de ce type. Conformément à l'invention, un appareil électromécanique permettant d'établir et effacer des caractères alphanumériques et dtautres symboles en écriture Braille comporte un groupe d'électro-aimants essentiellement paralleles, chacun avec un piston, chaque piston étant en matière ferromagnétique sur la totalité ou sur une partie de sa longueur de façon qu'il puisse être déplacé dtune position de repos à une position de travail du fait de l'excitation de la bobine associée, pour former une partie dsun caractère; l'appareil comportant, de plus, des moyens de verrouillage associés aux pistons pour verrouiller chaque piston individuellement en position de travail du fait de ltexcitation de la bobine associée et pour retenir le piston en position de travail quand la bobine correspondante n'est plus excitée, chaque moyen de verrouillage comportant un élément roulant retenu en position de déverrouillage par le piston quand celui-ci est au repos, cet élément roulant étant déplacé vers la position de verrouillage quand le piston passe à la position de travail du fait de l'excitation de sa bobine, l'appareil com- portant aussi un élément de déverrouillage sur lequel les éléments roulants sont appuyés et qui peut coulisser latéralement pour faire rouler les éléments roulants des positions de verrouillage aux positions de déverrouillage pour permettre aux pistons de revenir des positions de travail aux positions de repos pour l'effacement des caractères qui ont été établis. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description qui va suivre, donnée à simple titre d'exemple, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: Fig.1 est une vue en plan d'une partie du panneau dtaffichage en Braille, Pigez est une coupe verticale montrant deux éléments d'affichage pour le panneau d'affichage de la figure 1, selon un mode de mise en oeuvre de l'invention, et Bingo3 est le schéma général des circuits d'un appareil comportant les éléments de la figure 2. La figure 1 représente un panneau d'affichage en Braille 10 qui comporte une série de 48 blocs d'affichage en Braille, trois de ces blocs étant représentés en 11, 12 et 13 et chaque bloc ayant une matrice de six positions de points 14 à 19 en deux colonnes de trois positions chacune. Sous le panneau daf- fichage 10 se trouve, pour chaque bloc, un dispositif électromécanique pour permettre d'établir différentes combinaisons de points en code Braille en saillie sur le panneau d'affichage, pour permettre leur lecture et aussi pour permettre leur retrait pour l'effacement0 L' appareil électromécanique comporte, pour chaque bloc, un groupe de six électro-aimants dont deux sont représentés schématiquement en 20 et 21 sur la figure 2 pour le bloc 11 de la figure 1 et pour les positions de points 16 et 19. Les électro-aimants sont disposés parallèlement les uns aux autres et à côté les uns des autres. Chaque électro-aimant comporte un piston ferromagnétique 22, 23, chaque piston ayant une position de repos telle que celle représentée sur le piston 22, et quand la bobine associée est excitée, une position de travail telle que celle représentée pour le piston 23. Il existe, pour chaque piston, un dispositif de verrouillage individuel permettant le verrouillage du piston en position de travail. De plus, un mécanisme de déverrouillage est commun à tous les pistons. Sur la figure 2, chaque dispositif de verrouillage individuel comporte un élément roulant sous la forme d'une bille en acier 24, 25. Normalement, chaque bille se trouve dans une poche telle que les poches 26 et 27, la bille 24 étant représentée en position de déverrouillage.Quand une bobine telle que la bobine 21 est excitée, le piston 23 remonte jusqutà la position de travail de sorte qu'un intervalle ou entrefer 28 est établi entre 11 extrémité inférieure du piston 23 et une plaque de déverrouillage 29 sur laquelle repose--l1extrémité inférieure aU piston quand oeluiFci est en position de repos, de la façon montrée pour le piston 22. Quand leintervalle, ou entrefer, 28 est établi, le flux magnétique du piston 23 attire la bille 25 dans ltentrefer 28, de sorte que le piston est verrouillé en position de travail pour y être maintenu quand le courant d'ex- citation de la bobine 21 est coupé.La plaque de déverrouillage 29 est commune à tous les pistons et pour déverrouiller tous les pistons se trouvant en position de travail et permettre leur retour à la position de repos, la plaque de déverrouillage 29 est déplacée latéralement de la façon indiquée par la flèche 440 Quand la plaque 29 est ainsi déplacée, toutes les billes telles que la bille 25 se trouvant en position de verrouillage sont roulées latéralement vers leurs poches, telles que la poche 27, de sorte que les pistons associés sont déverrouillés et peuvent revenir en position de repos, de la façon représentée pour le piston 22. Suivant un autre mode de réalisation, les éléments roulants passent en position de verrouillage du fait de la pesan tueur, Dans ce but, la plaque de déverrouillage est inclinée d1un angle convenable par rapport à lthorizontale, de sorte que, lorsque les pistons sont amenés en position de travail par ltex- citation de leurs électro-aimants, les éléments roulants peuvent rouler sur la plaque jusqutaux positions de verrouillage. La plaque de déverrouillage peut être tirée latéralement comme dans le cas précédent afin de faire rouler les éléments roulants pour les sortir des positions de verrouillage pour permettre le retour des pistons des positions de travail aux positions de repos. En considérant plus en détail la structure de la figure 2,.les bobines représentées schématiquement en 20 et 21 sont formées sur des tubes 30 et 31 situés entre deux éléments de châssis 32 et 33 en matière non magnétique. L'élément 33 comporte des poches telles que les poches 26 et 27 dans lesquelles les billes de verrouillage se trouvent normalement. L'élément 32 comporte des trous tels que les trous 34 et 35 pour le passage des tiges de pistons qui arrivent en contact avec les extrémités inférieures de doigts formeurs de points, tels que les doigts 36 et 37 dont les extrémités supérieures arrondies sont engagées dans des trous du panneau d'affichage 10 de la façon indiquée pour les trous 16 et 19.Ces doigts sont rappelés par des ressorts tels que les ressorts 38 et 39 pour etre rentrés de la fa çon indiquée pour le doigt 36 er repoussant les pistons associés tels que le piston 26 vers la position de repos. Chaque doigt représentant un point comporte une extrémité supérieure arrondie de façon que, lorsque la touche est poussée vers le haut du fait de l'excitation de l'électro-aimant associé, lflextrémité supérieure arrondie dépasse au-dessus de la s-urface supérieure du panneau d'affichage 10, de la façon indiquée pour le doigt 37 pour représenter un point du code Braille. On remarquera que, lorsqu'une bille est en position de verrouillage de la façon montrée par la bille 25, quand le courant d'excitation de lélectro-aimant associé est coupé, le ressort tel que le ressort 39 repousse ie piston pour ltappliquer en contact ferme sur la bille de verrouillage afin que celle-ci soit maintenue fermement, et aussi afin d'assurer que la bille roule quand la plaque de dévelrouillage est tirée vers la position de déverrouillage0 De plus, pour assurer que, lorsqu'une bille telle que la bille 25 est en position de verrouillage elle soit centrée à l'extrémité du piston associé, la course du piston 23 est prévue suffisante pour assurer que la bille, tenue à l'extrémité du piston par attraction magnétique, pénètre dans 11 entrée du tube 30.Quand le courant d'excitation est supprimé, la rémanence de la bille en acier assure que la bille reste en position centrée, de la façon montrée pour la bille 25, quand le piston est ramené en arrière par le ressort 39 vers la position de travail et de verrouillage0 La plaque de déverrouillage est, de préférence, rappelée par un ressort vers la droite suivant la figure 2, c'est-à-dire à la position de repos, de façon qu'elle soit prête pour ltope- ration de déverrouillage. La plaque de déverrouillage peut être tirée manuellement pour l'effacement quand cela est nécessaire, ou bien ou en plus, elle peut être actionnée par un électroaimant non représenté. Suivant un exemple de réalisation d'un appareil selon les figures 1 et 2, le pas des positions des points 14 à 19 est de 2,54 mn et le pas des blocs Il à 13 de 6,35 mm. Les pistons ont un diamètre de 1,05 mm et une longueur de 16,8 mm et ils sont en acier doux étiré à froid. Les billes 25 ont un diamètre de 0,8 mm et sont en acier inoxydable0 les tubes portant les enroulements des bobines sont des tubes en laiton extrudé d1un diamètre de 1,4 mm et dlune longueur de 20,5 mm, Les tubes ont une épaisseur de paroi de 0,25 mm, ce qui permet un ensemble rigide et un bon couplage magnétique entre les enroulements et les pistons associés.Avec cette disposition, une impulsion de courant dSexcitation dtenviron 10 ms suffit pour un fonctionne- ment sûr. Ainsi, pour former un caractère Braille dans n'importe quel bloc, les enroulements pour ce bloc sont sélectionnés et les bobines correspondant au caractère à inscrire en Braille sont sélectionnées et sont excitées0 En utilisant ltarrangement des figures 1 et 2, on a constaté qu'un groupe compact de bobines et de pistons peut permettre un fonctionnement erroné en raison du flux magnétique de fuite d'un enroulement agissant sur un enroulement voisin.Deux façons différentes pour empêcher ce fonctionnement erroné ont été utilisées. Ltune de ces façons consiste à enrouler/un seul tour une feuille de métal dsune perméabilité élevée telle que du mu-métal autour de chaque enroulement. Cette feuille peut avoir une épaisseur d'environ 0,125 mm de façon que la section transversale de la feuille en mu-métal soit environ la même que la section transversale du piston. Suivant 11 autre méthode, chaque bloc comporte quatre tiges en fer doux de grande perméabilité situées entre les enroulements de la façon représentée en tirets sur la figure a en 40, et entre les plaques de montage 32 et 33. il ressort de ce qui précède que l'invention permet un affichage en Braille avec commande électromagnétique sous une forme suffisamment resserrée pour concorder avec les dimensions standard d'un bloc en système Braille. La façon d'exciter les électro-aimants de chaque bloc d'éléments Braille pour obtenir l'affichage d'un caractère ou d0un symbole dépend de l'utilisation envisagée La figure 3 est le schéma général d'un circuit pour la commande des électro-aimants d'une série de dispositifs tels que ceux représentés sur la figure 2. Normalement, il existe 48 blocs dans une série mais pour simplifier le dessin trois de ces blocs 11, 12 et 13 sont représentés pour correspondre aux blocs 11, 12 et 13 de la figure 1. Sur la figure 3, la borne positive dsune batterie 41 est connectée à travers six commutateurs à boutons-poussoirs rappelés par des ressorts dtun commutateur sélecteur 43. Initialement le commutateur sélecteur 43 est conditionné pour conditionner les commutateurs 53 pour les six électro-aimants représentés pour le bloc 11. La combinaison voulue des électro-aimants pour le bloc Il peut ainsi être excitée à partir de la batterie 41 par enfoncement bref des boutons-poussoirs 42 pour la combinaison correspondante afin que ltaffichage tactile correspondant soit inscrit et soit verrouillé. Le commutateur sélecteur 43 est ensuite déconnecté des boutons-poussoirs pour les électro-aimants du bloc Il et est connecté aux électro-aimants du bloc 12. les boutons-poussoirs 42 sont ensuite enfoncés brièvement suivant la combinaison voulue pour lXaffichage correspondant avec le bloc 12. Ce processus est répété pour les 48 blocs d'affichage. Quand les 48 blocs d'affichage ont été conditionnés pour permettre la lecture, un élément commun de déverrouillage (non représenté) efface simultanément les affichages des 48 blocs d'éléments Braille. Bien que des commutateurs sélecteurs et à boutons-poussoirs mécaniques à commande manuelle soient décrits ci-dessus, des commutateurs électroniques seront habituellement utilisés. REVENDICAUIONS 1 Appareil électromécanique pour l'affichage et l'ef- facement de caractères alpha-numériques et autres symboles en système Braille, caractérisé en ce qu'il comporte une série d'électro-aimants sensiblement parallèles, chacun avec un piston, chaque piston comportant de la matière ferromagnétique le long dtau moins une partie de sa longueur pour etre déplacé dune position de repos à une position de travail du fait de ltexcitation de lgélectro-aimant associé pour former une partie dsun caractère, ltappareil comportant, de plus, des moyens de verrouillage associés aux pistons pour verrouiller chaque piston individuellement en position de travail de fait de ltexci- tation de la bobine associée et pour maintenir le piston en po position de travail quand sa bobine cesse dsêtre excitée, chaque moyen de verrouillage comportant un élément roulant retenu en position de déverrouillage par le piston quand il se trouve en position de repos, lélément roulant pouvant etre déplacé vers une position de verrouillage quand le piston passe à la position de travail du fait de l'excitation de son électro-aimantX et appareil comportant aussi un élément,de déverrouillage sur lequel reposent les éléments roulants, cet élément de déverrouillage pouvant etre déplacé latéralement pour faire rouler les éléments roulants afin de les éloigner des positions de verrouillage vers les positions de déverrouillage pour permettre le retour des pistons à leurs positions de repos pour lefface- ment des caractères ayant été inscrits 2e- Appareil selon la revendication 1, caractérisé par des ressorts rappelant les pistons pour les appliquer sur les éléments roulants quand les pistons sont verrouillés, ces ressorts servant à ramener les pistons en position de repos quand ils sont déverrouillés 3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de déverrouillage est rappelé par un ressort pour être amené à une première position après une opération de déverrouillage pour laquelle il a été déplacé vers un côté à partir de cette première position. 4.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'élément de déverrouillage est incliné par rapport à l'horizontale d'un angle tel que les éléments roulants puissent rouler jusqu'à leurs positions de verrouillage du fait de la pesanteur pour verrouiller les pistons en position de travail. 5.- Appareil selon ltune des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que chaque élément roulant est en matière ferromagnétique de façon que, lorsque ltenroulement de l'électro-aimant correspondant est excité, le flux magnétique du piston correspondant fasse passer 15élément roulant en position de verrouillage par attraction magnétique. 6.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les caractères et symboles en Braille sont formés par un affichage tactile constitué par un certain nombre de doigts formeurs de points, chacun ayant une extrémité supérieure arrondie pour simuler un point de caractère Braille, ces doigts étant deplacés par les pistons pour dépasser à travers des trous dtun panneau affichage quand les pistons sont en position de travail, et ces doigts ayant des extrémités arrondies arrivant au niveau de la surface supérieure du panneau quand les pistons sont en position de repos. 7.- Appareil selon ltune des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que chaque enroulement d'électro-aizant est entouré dtune feuille métallique de perméabilité élevée pour réduire substantiellement la valeur du flux magnétique de l'un des enroulements vers le piston d'un autre électro-aitant. 8.- Appareil selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par des tiges en métal à perméabilité élevée disposées parallèlement entre les électro-aimants pour réduire substantiellement le flux magnétique d'un enroulement vers le piston d'un autre électro-aimant.