Brevet FR2484103A1 — publié le 19811211

L'invention a pour objet un procédé pour ajuster le rapport de division d'un diviseur de fréquence et un garde-temps adapté à ce procede qui comprend un oscillateur comme base de temps alimentant un diviseur de fréquence à rapport de division ajustable et une mémoire al térable électriquement branchee au diviseur et présentant au moins une entrée d'ecriture pour introduire dans la mémoire une valeur qui determine le rapport de division. Comme il a été dit, à propos de l'exposé d'invention CH 534 913, l'ajustement de l'oscillateur à quartz d'un garde-temps est particulibrement compliqué. Si l'ajustement grossier se fait d'abord par usinage mécanique de precision puis par ajustement fin sur le quartz encapsulé, l'usinage final se fait à l'aide d'un trimmer qui, d'une part, compense l'augmentation des capacités parasites et, d'autre parts permet de corriger une dérive de la base de temps lorsque le quartz a vieilli. Comme la consommation de l'oscillateur est proportionnée au carré de la valeur des capacités du circuit auquel il est rattaché, on comprend qu'il faut réduire ces capacités autant que possible, d'ou l'intérêt de supprimer le trimmer. Cette suppression présente aussi l'avantage d'améliorer la stabilité de fréquence et de se passer d'une pièce coûteuse et délicate.Le brevet cite propose, d'une part, de supprimer certaines opérations d'ajustement de la fréquence du quartz et d'abaisser par consequent son prix de revient tout en améliorant sa stabilite et, d'autre part, de supprimer tout système électronique de réglage (trimmer) au niveau de la base de temps. Ces buts sont atteints en ce que le diviseur présente des entrées electriques auxiliaires dont l'état logique détermine le rapport de division, et en ce que le garde-temps comporte une mémoire, reliée à ces entres auxiliaires, pour retenir sous forme codée l'information déterminant le rapport de division en agissant sur ces entrées auxiliaires. Le système qui vient d'être évoqué nécessite l'emploi d'un certain nombre d'interrupteurs qui fournissent un certain nombre d'ordres d'inhibition par période de réglage. La difficulté de réaliser ces interrupteurs sous forme miniaturisée présente l'inconvénient d'en limiter le nombre, ce qui restreint la plage de réglage possible. De plus, les operations de réglage de marche sont compliquées et nécessitent l'intervention d'un horloger rhabilleur.Pour remédier à ces inconvénients, l'exposé d'invention CH 570 651 propose l'utilisation d'une mémoire électronique altérable (à la place des interrupteurs) qui offre les avantages d'être réalisée par la meme technologie que le reste des circuits et integrée sur la même puce, de ne plus limiter le nombre de bits (plage de réglage elargie) et de pouvoir modifier l'é- tat de la mémoire par une action purement electronique. Pour parvenir à ce but, l'exposé dernièrement cité comprend un bloc d'apprentissage qui compare la période du signal fourni à l'affichage avec une réfé- rence extérieure, qui calcule ensuite la correction à effectuer et qui transfère enfin le resultat dans la mémoire altérable. La réference extérieure dont on vient de parler doit être une fréquence exacte et rigoureusement constante. Cette frequence du signal etalon peut être tirée d'un oscillateur à quartz suivi d'une chaîne de division livrant un signal de sortie d'une fréquence de 1 Hz. Le réglage de cetscillateur sera effectué mécaniquement sur le quartz encapsulé et un trimmer sera prévu dans le circuit d'entretien du quartz pour l'ajustement fin final et pour la compensation due au vieillissement. L'appareil étalon sera enfin stabilisé en temperature de maniere à obtenir un signal de sortie rigoureusement égal à 1 Hz et rigoureusement constant. Le système est conçu de telle façon qu'il suffit, pour effectuer le réglage du garde-temps, de poser celui-ci dans un logement aménagé sur le dessus de l'étalon de fréquence puis de presser sur un bouton pour faire debuter le reglage. Une lampe témoin indique alors que le réglage est en cours. Lorsqutelle s'éteint, le réglage est terminé avec toute la précision possible. Si la solution proposée paraît attrayante par sa simplicite et son automaticité, elle présente au moins deux inconvénients. Celui d'abord de falloir equiper les points de vente du garde-temps d'un instrument spécial et nouveau et qui ne peut être utilisé que pour les montres où un tel réglage est possible, d'où il résulte une mise de fond considérable difficilement consentie par le fabricant. Celui ensuite de devoir munir le garde-temps d'une antenne captrice du signal étalon si l'on veut éviter une liaison galvanique entre la référence et la montre, ce qui amènerait des difficultes au niveau desconnexions. La présente invention, tout en conservant le réglage du rapport de division et les avantages qu'il entraine,sedonne pour but de supprimer les inconvénients cités ci-dessus en mettant en oeuvre, pour ledit reglage, des appareils couramment répandus et sans qu'il soit necessaire d'équiper la montre d'une antenne caprice ou d'un connecteur. Ces buts sont atteints grâce aux moyens revendiqués. L'invention sera décrite maintenant et le dessin donne, à titre d'exemple, un mode d'exécution possible de celle-ci dans lequel La figure 1 montre un schéma de principe du garde-temps et des moyens mis à disposition pour modifier le rapport de division de son diviseur selon l'invention. La figure 2 représente un mode d'exécution détaillé du systeme de la figure 1. La figure 3 est un schéma détaillé du séquenceur utilisé pour mettre en oeuvre le réglage et présenté en figure 2. La figure 4 est un diagramme explicatif du fonctionnement du séquenceur de la figure 3. La figure t représente en 1 un bloc contenant le garde-temps et son affichage de l'heure. Un commutateur 2 et un interrupteur-correcteur 3 agissent sur le circuit interne du garde-temps pour assurer son réglage. Un appareil enregistreur 4 capte les signaux emis par la montre (ceux de son moteur par exemple) pour indiquer sa précision de marche. Le commutateur 2 peut être mis dans trois positions : la posi-tion 0, la position + et la position -. Le correcteur 3 est par exemple un bouton-poussoir qui émet un signal électrique chaque fois qu'il est pressé. L'appareil enregistreur 4 est un chronocomparateur appareil bien connu des horlogers et répandu en grand nombre dans les ateliers de réparation ou les points de vente de la montre. Selon l'invention, le réglage de la marche se fait de la façon suivante. Le garde-temps est pose sur l'appareil 4 qui indique l'écart de marche par rapport à une référence de précision. Supposons que la montre avance et que l'enregistreur indique + 0,5 seconde par jour. A ce moment, on amène le commutateur 2 de sa position de repos 0 à sa position -. Ensuite on actionne cinq fois le correcteur 3 pour corriger l'écart de marche de + 0,5 sec./jour à 0 sec./jour. Enfin on ramène le commutateur 2 sur sa position 0 Une vérification peut alors etre faite aumoyen de l'enregistreur pour contrôler si l'écart initial a bien été corrigé. Si la montre retardait, on comprendra que le commutateur 2 devrait etre amene sur sa position +.On voit donc que le système de correction proposé est extrêmement simple et, comme on l'a déjà dit, s'il n'apparait pas comme étant entièrement automatique (exposé CH 570 651), il a le grand mérite d'utiliser un appareil enregistreur du commerce et de ne pas prendre beaucoup plus de temps que dans ledit systeme tout automatique. Il faut mentionner ici que le commutateur 2 peut être disposé à l'intérieur de la montre dans un endroit facilement accessible à l'hor- loger. I1 peut cependant être accessible de l'extérieur. En effet, on peut imaginer utiliser la couronne pour réaliser ces fonctions. Dans ce cas, la position 0 correspondrait à la couronne enfoncée, la position +, à la couronne tirée puis tournee dans le sens des aiguilles d'une montre, et la position -, à la couronne tirée puis tournée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre. L'affichage du garde-temps peut etre utilisé pour indiquer le nom- bre d'impulsions qui a été transmis au moyen de l'interrupteur 3. Dans ce cas, et au moyen d'un circuit qui ne sera pas décrit dans le détail, dès que le commutateur 2 est amené sur les positions + ou - l'afficha- ge du temps est inhibé puis l'aiguille des secondes (ou celle des minutes si l'on a affaire à un module sans aiguille des secondes) avance, respectivement recule d'un pas à chaque pression sur l'interrupteur 3. L'interrupteur 3 peut egalement être disposé à l'intérieur de la montre, mais il est plus commode de le combiner avec le correcteur, accessible à l'usager, qu'on utilise normalement pour la mise à l'heure du garde-temps. Selon l'exemple de réalisation de l'invention qui va être décrit plus loin, le correcteur 3 fonctionne comme correcteur de mise à l'heure quand le commutateur 2 se trouve. sur la position 0 et comme correcteur de marche (avance ou retard) quand ledit commutateur 2 se trouve sur l'une quelconque de ses positions + ou -. La figure 2 représente un mode d'execution détaillé de l'invention telle qu'elle a été décrite dans ses grandes lignes à propos de la figure 1. Le diviseur ajustable 5 est alimenté par une base de temps 6 et une de ses sorties 7 est reliée à un dispositif deaffichage 8. Le rapport de division du diviseur 5 est déterminéparunemémoireg alterable électriquement. Le diviseur 5 est relie à la mémoire 9 parles lignes 10. La mémoire 9 comprend une sortie de transfert ll et une entrée d'écriture 12 qui la relie à un compteur-décompteur 13 par les lignes 14 et 15 respectivement.Elle comporte également une entrée de commande d'effacement 16 et une entre de commande d'écriture 17 qui reçoivent respectivement un signal d'effacement F par la ligne 65 et un signal d'ecriture H par la ligne 66 en provenance d'un séquenceur 18. Selon la position du commutateur 2, le séquenceur 18 par la ligne 19 enverra des ordres fonctionnels suivant une séquence qu9 sera expliquee plus loin.Outre l'entrée de transfert 20 et la sortie d'écri- ture 21, le compteur-décompteur 13 comprend une entrée de commande de transfert 22 reliée au séquenceur 18 par la ligne 31, une entrée de commande de comptage ou de decomptage 23 reliée au commutateur 2 par l'intermédiaire d'un inverseur 32 et une entrée d'horloge 24 reliée au correcteur 3 par l'intermédiaire d'une porte ET 30. En série avec les bornes des commutateur et correcteur sont disposes des circuits antirebonds 25 connus en principe de l'état de la technique. Le correcteur 3 agit tantôt sur le système de réglage tantôt sur un circuit de correction de l'heure 26 comme cela va être explique ci-dessous. Des circuits logiques complètent le dispositif pour combiner ensemble correcteur, commutateur et circuits électroniques comme on va le voir. Le fonctionnement du dispositif de réglage du garde-temps présen- té à la figure 2 est le suivant En temps normal, la montre indique l'heure et le commutateur 2 se trouve en position 0. La ligne 19, au travers du circuit OU 27, se trouve à l'état 0 et la sortie de l'inverseur 28 à l'état 1. Chaque fois qu'une impulsion positive sera envoyée en fermant le correcteur 3, la porte ET 29 sera ouverte, ce qui permettra la correction de l'heure par le circuit 26 qui est connu de l'état de l'art et ne sera pas décrit ici. Connecte au correcteur 3 se trouve également un circuit ET 30 dont l'autre entre est connectée a la ligne 19.Comme cette dernière se trouve à l'état 0, la sortie du circuit ET 30 sera a l'état 0 et le signal de correction de l'heure n'apparaotra pas à l'en trée 24 du compteur-decompteur. Pendant la marche normale de la montre, le contenu de la mémoire 9 ajuste le rapport de division du diviseur 5 par l'intermédiaire de la ligne 10 et selon un processus qui a éte explique dans les brevets cités au préambule. Si maintenant il a été constaté que le garde-temps avance ou retarde, il s'agira de modifier le contenu de la mémoire afin que le rapport de division du diviseur soit ajusté a son tour sur une valeur qui compense cette avance ou ce retard. Pour ce faire le commutateur 2 est amené de la position O à la position + ou -. A ce moment, la ligne 19 passe à l'état 1 et le sé- quenceur 18 donne un ordre de transfert T par la ligne 31 au compteur décompteur 13. Le contenu de la mémoire 9 est alors transféré par la ligne 14 dans le compteur-décompteur 13. Les impulsions de correction en provenance du correcteur 3 pourront passer la porte ET 30 puisque la ligne 19 se trouve a l'état 1 et parvenir à l'entrée d'horloge 24. Elles pourront ainsi modifier le contenu du compteur-décompteur 13. Ce contenu sera augmenté si le commutateur 2 se trouve en position + par prédisposition au comptage par le circuit inverseur 32 connecté à l'entrée 23. I1 sera diminué si le commutateur 2 se trouve en position - par prédisposition au décomptage par suppression de l'état 1 à l'en- trée de l'inverseur 32. On arrange le circuit pour que, par exemple, une pression sur le correcteur 3 corresponde à une correction de 0,1 sec./jour. On agit sur le correcteur 3 autant de fois qu'il est nécessaire pour rattraper l'avance ou le retard signale par l'appareil enregistreur comme cela a eté expliqué a propos de la figure 1. Le schéma montre aussi que le circuit correcteur 26 est inhibe puisque la sortie de l'inverseur 28 se trouve à l'état 0. Si l'on voulait que l'affichage indique le nombre de pressions exercees sur le correcteur et le sens de la correction, il faudrait supprimer l'inverseur 28 et le circuit ET 29 et relier directement la sortie du correcteur 3 à l'entrée du circuit 26. Une fois la correction de marche apportee, on ramene le commutateur 2 sur sa position centrale O.-Par la ligne 19, cette action commande deux séquences successives du séquenceur 18. Dans un premier temps, le séquenceur 18 émet un signal de commande d'effacement F à l'entrée 16 de la mémoire 9. Le contenu de ladite mémoire est mis à zéro. Dans un second temps, le séquenceur 18 émet un signal de comman de d'écriture H à l'entrée 17 de la mémoire. Le contenu du compteur décompteur 13 présent à ses bornes 21 est ecrit dans la mémoire par-la ligne 15. Ainsi la nouvelle information stockée dans la mémoire comman de à nouveau le diviseur programmable et l'écart de marche constaté a éte corrigé. La figure 3 est un schéma détaillé du séquenceur 18 utilisé pour assurer dans le bon ordre la succession des opérations de transfert, d'effacement et d'écriture qui ont éte décrites à propos du schéma gé néral de la figure 2. Ce séquenceur comporte une premiere combinaison 40 d'élements qui comprend deux diviseurs binaires en cascade 42 et 43 et un arrangement de portes logiques 44 à 48. Les entrées de mise a O R des diviseurs (qui peuvent être des flip-flop type G) sont réunies ensemble et reçoivent le signal par la ligne lften provenance du commutateur 2.A l'entrée d'horloge du diviseur 42 est connectée la sortie d'une porte ET 44 dont une des entrées reçoit un signal à 8 kHz prele- vé sur le diviseur 5. Pour comprendre le fonctionnement du circuit 40, on se reférera également au diagramme de la figure 4. En temps normal, le commutateur 2 est sur sa position O et la ligne 19 se trouve dans l'état logique O, ce qui maintient en Reset les diviseurs 42 et 43. Les sorties Q1 et Q2 des diviseurs 42 et 43 sont à l'état logique 0 et la sortie de la porte NON-ET 47 se trouve à l'é- tat 1 (ligne E). L'arrangement des circuits 45, 46 et 48 est tel que la ligne 31 est à l'état 0. Cette situation est celle du temps t = O dans le diagramme de la figure 4. Si on commute au temps t = 1 le commutateur 2 sur l'une quelconque des positions + ou - , la ligne 19 passe à l'état logique, ce qui supprime la mise à 0 des diviseurs 42 et 43. Les flancs négatifs du signal CP provoquent un basculement de la sortie Q1 du premier diviseur, de même que le flanc negatif du signal Q1 provoque un basculement de la sortie Q2 du second diviseur. A l'instant t = 2 la porte 46 devient passante et on trouve un état 1 à la sortie de l'inverseur 48 sur la ligne 31. Cet état est conservé jusqu'à l'instant t = 3 à partir duquel la porte 46 se bloque, ce qui provoque le retour à l'état O de la ligne 31.On vient de générer ainsi llimpul- sion T dite de commande de transfert qui autorise le compteur-décomp teur 13 à recevoir à son entrée 20 le contenu 11 de la mémoire. Cette impulsion T parvient au compteur-décompteur par la ligne 31 (voir fig. 2). A l'instant t = 3 la sortie'Q1 passe à l'état 1 et la sortie Q2 conserve son état 1. De ce fait E passe à l'état O et le signal à 8 kHz ne parvient plus a l'entree CP du premier diviseur. La figure 3 montre encore une seconde combinaison 41 d'éléments qui comprend deux diviseurs binaires 51 et 52 connectés en cascade et un arrangement de portes logiques 53 à 63. Les entrées R' des diviseurs sont réunies ensemble. Elles reçoivent l'impulsion T, inversée par le circuit 55, dont la figure 4 représente l'allure en R'. Après l'instant t = 3, les sorties 0'1 et Q2 sont à ltetat O et, à travers le circuit NON-ET 63, la lignerez est à l'état 1. Le signal à 8 kHz n'est pas autorise à traverser la porte 56 car à ce moment-là, le signal A est à l'état Puisque le signal contenu en 19 est à l'état 1 (inversé par le circuit 54). Si on commute au temps t = 4 le commutateur 2 sur la position 0, la ligne A passe à l'état 1,-ce qui autorise le signal à 8 kHz à passer la porte 56. Les diviseurs 52 et 53 se mettent alors à diviser comme cela a déjà été explique a propos de l'étape précédente. En suivant le diagramme, on comprendra qu'une impulsion de commande d'effacement F prendra naissance sur la ligne 65 si on prend en considération les circuits logiques 57, 58 et 59. Comme on l'a déjàyu, l'impulsion F permet l'effacement de la mémoire 9 par-son entrée 16. De même, le diagramme montre qu'une impulsion de commande d'écriture H prend nais- sance, apres l'impulsion F, sur la ligne 66 si on prend en considération les circuits logiques 60, 61 et 62.L'impulsion H permet l'ecri- ture du contenu du compteur-décompteur 13 dans la mémoire 9. Cette écriture a lieu par la ligne 15 et est commandée par l'entrée 17 à laquelle est transmise l'impulsion H. Comme le montre le diagramme de la figure 4, la fin de l'impulsion d'écriture H, au temps t = 5 correspond au retour à l'état 0 de la ligne El, ce qui bloque la porte 56 et interdit le passage au signal à 8 kHz. Pris individuellement, tous les circuits mis en oeuvre pour réaliser le sequenceur décrit sont connus de l'état de l'art. Il en va de meme pour le compteur-décompteur 13 qui, par exemple, peut être du type MC 14029 B. On peut choisir pour le diviseur programmable 5 un cir cuit du type RCA TA 6778. Des mémoires RAM ou encore EEPROM peuvent convenir au circuit décrit ci-dessus. Il faut signaler cependant l'in térêt que présentent pour cette applGication les nouveaux types de me- moires non volatiles qui ont la faculté de garder leurs informations même si l'alimentation fait défaut, ce qui arrive par exemple lors du changement de la pile. Certains points de vente secondaires non équipés d'appareils de mesure pourraient aussi procéder au réglage de la marche, si les gardetemps étaient construits selon l'invention car il suffirait d'observer l'écart de marche sur une période assez longue puis de proceder au ré- glage qui vient d'être décrit. Si le réglage de marche coïncide avec le changement de pile, il faudrait naturellement, pour ces points de vente là, que le dispositif soit équipe 8une mémoire non volatile. On comprendra que l'arrangement électronique décrit est un exemple de réalisation et n'est pas le seul à pouvoir atteindre le but f- xé. En général l'invention comprend tous moyens permettant, grâce à un commutateur et à un correcteur, de modifier le rapport de division d'un diffuseur de fréquence en lui ajoutant ou en lui soustrayant des corrections. Ainsi, selon la structure donnée à la mémoire 9, le compteur décompteur 13 peut être confondu avec elle. De même, le compteurdecompteur 13 peut être remplacé par une simple unite arithmétique qui additionne ou soustrait une unite prédéterminée apres chaque manipulation du correcteur 3. REVENDICATIONS 1. Procédé pour ajuster le rapport de division d'un diviseur de fréquence d'un garde-temps, caractérisé par le fait qu'il comporte la succession des etapes suivantes - on mesure au moyen d'un appareil de référence (4) l'écart de marche du garde-temps par rapport à la marche normale, - on note l'écart, soit n unités de temps par jour, - d'une position zéro sur laquelle il se trouve normalement, on dispose un commutateur (2) incorporé au garde-temps sur une position plus ou sur une position moins selon que l'écart noté est negatif ou positif respectivement, - on actionne n fois un correcteur (3) incorporé au garde-temps, et - on dispose à nouveau le commutateur sur la position zéro. 2. Garde-temps adapté au procéde decrit en revendication 1 et comprenant un oscillateur (6) comme base de temps alimentant un diviseur de frequence (5) à rapport de division ajustable et une mémoire altérable électriquement (9) branchée au diviseur et présentant au moins une entre d'écriture (12) pour introduire dans la mémoire une valeur qui determine le rapport de division, caractérisé par le fait qu'il comporte un circuit électronique sur lequel agit un correcteur (3) actionnable manuellement arrangé pour modifier ladite valeur d'une quantité prédéterminée chaque fois qu'il est actionné et un commutateur (2) actionnable manuellement pouvant prendre trois positions, la première (+) pour faire augmenter, la deuxième (-) pour faire diminuer ladite valeur de la quantite prédéterminée par le correcteur et la troisième (0) pour mettre hors-circuit le systeme de correction de ladite mémoire.. 3. Garde-temps selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit commutateur (2) est disposé à l'intérieur du garde-temps. 4. Garde-temps selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit commutateur (2) est combiné avec la couronne qui, lorsqutel- le est tiree puis tourne dans un premier sens, assure ladite première position (+), qui, lorsqu'elle est tirée puis tournée dans un sens oppose au premier, assure ladite deuxième position (-) et qui, lorsqu'elle est poussée, assure ladite troisième.position (O). 5. Garde-temps selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit correcteur (3) est disposé à l'intérieur du garde-temps. 6. Garde-temps selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit correcteur (3) est combiné avec le correcteur utilisé pour la mise à l'heure du garde-temps et qu'il corrige ladite valeur qui détermine le rapport de division lorsque ledit commutateur (2) se trouve sur lesdites première (+) ou deuxième (-) positions. 7. Garde-temps selon la revendication 2, caractérisé par le fait que ledit circuit électronique comporte un compteur-décompteur (13) comprenant une entrée de transfert (20) pour recevoir le contenu de la mémoire en réponse à un signal de transfert (T), une entre de correction (24) pour corriger son contenu en réponse au signal émis par l'actionnement du correcteur (3), une entrée de'comptage-décomptage (23) pour lui ajouter ou lui soustraire le signal émis par le correcteur (3) selon que le commutateur (2) se trouve en position de comptage (+), respectivement de decomptage (-) et une sortie d'écriture (21) pour écrire son contenu dans la mémoire en réponse à un signal d'ecriture (66), et un séquenceur (18) pour produire d'abord une impulsion de transfert (T) pour transférer le contenu de la mémoire (9) dans le compteur-decompteur (13) quand le commutateur (2) est amene de sa troi sième position (O) à l'une quelconque de ses première (+) ou deuxième (-) positions, puis une impulsion d'effacement (F) pour effacer le cor tenu de la mémoire (9) suivie d'une impulsion d'ecriture (H) pour écri- re le contenu du compteur-décompteur (13) dans la mémoire (9) quand le commutateur (2) est amené de l'une quelconque de ses première (+) ou deuxième (-) positions à sa troisième position (O), lesdites impulsions agissant sur ladite mémoire (9). 8. Garde-temps selon la revendication 7, caractérise par le fait que le séquenceur (18) comprend une première (40) et une seconde (41) combinaisons d'éléments comportant chacune au moins deux diviseurs binaires (42, 43 et 52, 53) en cascade et un arrangement de portes logiques pour produire, la première, l'impulsion de transfert (T) et, la seconde, l'impulsion d'effacement (F) suivie de l'impulsion d'écritu- re (H).