Brevet FR2621726A1 — publié le 19890414

TABLEAU D'AFFICHAGE ELECTRONIQUEA CARACTERES DE GRANDES DIMENSIONS L'invention se rapporte à un tableau d'affichage électronique à caractères de grandes dimensions, notamment du type utilisant des éléments d'affichage lumineux tels que des diodes électroluminescentes, dont l'allumage est sélectionné electroniquement pour reconstituer des caractères. L'invention concerne plus particulièrement un perfectionnement permettant de simplifier considerablement la structure d'un tel dispositif et par conséquent de réduire son prix de revient. On connaît des dispositifs, communément appelés "journaux lumineux", destinés à l'affichage de messages publicitaires ou d'informations. Un tel dispositif se compose d'un tableau dont la surface utile est entièrement recouverte d'eléments d'affichage tels que notamment des diodes électroluminescentes, disposés côte à côte, suivant une configuration matricielle. Des moyens d'adressage relativement complexes permettent d'allumer certaines des diodes pour visualiser des messages à affichage fixe ou défilant. L'avantage d'un tel appareil réside dans le fait qu'on peut afficher n'importe quel message ou graphisme, dans les limites du tableau de diodes. Cependant, le nombre de diodes et la complexité des moyens d'adressage desdites diodes en font un dispositif relativement coûteux. Or, il existe de nombreuses applications pour lesquelles le message à afficher est simple et ne nécessite que quelques caractères dont les emplacements sont fixes. C'est le cas, par exemple, pour l'affichage de l'heure et/ou de la date et/ou de la température. Dans des cas semblables, quatre chiffres sont généralement suffisants, ces chiffres apparaissant toujours aux mêmes emplacements. Dans ce contexte, l'utilisation d'un "journal lumineux" du type défini ci-dessus, apparait donc comme une solution quelque peu inadaptée, en tous cas exagérément coûteuse. L'invention propose un nouveau type de tableau d'affichage, spécialement conçu pour le cas d'un message ne nécessitant qu'un nombre limité de caractères apparaissant à des emplacements prédéterminés. Dans cet esprit, l'invention concerne donc un tableau d'affichage à caractères de grandes dimensions, comportant des éléments d'affichage sélectionnables, notamment des éléments lumineux, tels que par exemple des diodes électroluminescentes, caractérisé en ce qu'il comporte un nombre limité de tels élements d'affichage, disposés en des emplacements prédéterminés et interconnectés entre eux pour être commandés par groupes, lesdits groupes reconstituant des caractères ou signes. Selon un mode de réalisation préféré, où le message à afficher consiste en quelques chiffres, le tableau d'affichage comporte un nombre correspondant d'ensembles de tels groupes, définissant (chaque ensemble) un caractère du type de configuration dite "å sept segments", connue en soi. On sait en effet qu'à partir d'une telle configuration, on peut reconstituer notamment tous les chiffres de O à 9 et quelques lettres. L'intérêt de l'invention apparaît ainsi clairement : le tableau d'affichage comporte un nombre réduit d'éléments d'affichage, comparé à un "journal lumineux" de mêmes dimensions. En outre, les éléments d'affichage appartenant à chaque segment sont interconnectés entre eux (en série ou en parallèle ou en série-parallèle) de façon à être commandés simultanément par des circuits électroniques simples, disponibles dans le commerce, utilisés par exemple pour la commande des afficheurs "sept segments" à cristaux liquides. De tels circuits sont largement diffusés dans le commerce sous forme de circuits intégrés en technologie CMOS. L'intelligibilité du message peut être améliorée à peu de frais en prévoyant quelques groupes supplémentaires disposés en des emplacements judicieux, pour figurer, par exemple, un tiret et/ou deux points et/ou le signe " " signifiant degré. A titre d'exemple, de tels groupes supplémentaires peuvent être placés entre deux paires d'ensembles formant des afficheurs du type "sept segments"; les deux points servant à l'affichage de l'heure, le tiret à l'affichage de la date et le "'" servant à l''affichage de la température. A titre d'exemple 17:02 signifiera 17 h 2 mn 26-03 signifiera 26 mars 18 signifiera 18 degrés celsius. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin non limitatif annexé dans lequel - les figures 1 et 2 représentent schématiquement une partie d'un tableau d'affichage montrant un ensemble de groupes d'éléments d'affichage définissant un caractère de configuration dite "à sept segments", selon deux variantes possibles - la figure 3 est une vue schématique partielle illustrant la structure de l'un des groupes de la figure 1 ou 2 - la figure 4 est un schéma électronique de commande des groupes de l'ensemble de la figure I ou 2 - la figure 5 illustre un circuit de logique combinatoire permettant la commande automatique d'un sous-groupe de l'ensemble de la figure 1 ou 2, et - les figures 6a et 6b illustrent d'autres circuits de logique combinatoire permettant la commande automatique d'autres sous-groupes de l'ensemble de la figure 2. Sur les figures 1 et 2, un tableau d'affichage 10 comporte au moins une configuration d'affichage du type à sept segments, laquelle est représentée par les limites des zones où les éléments d'affichage sont présents et interconnectés (par exemple à l'arrière du tableau) de façon à constituer des groupes (ou des sous-groupes qui seront définis plus loin) dans lesquels les éléments d'affichage sont commandés ensemble comme s'il s'agissait d'un élément unique. Dans l'exemple, ces éléments sont des diodes électroluminescentes 11, disposées côte à côte, comme sur la figure 3, pour recouvrir autant que faire se peut, la surface de chaque zone représentée par son contour sur les figures 1 et 2,ces diodes étant connectées dans chaque zone, en série ou en parallèle ou de préférence, en série-parallèle.En dehors des zones repérées S1-S7 et X, Y, Z, T sur la figure 1 et des zones repérées S1-S7 et A, B, X, Y, Z, T sur la figure 2, le tableau n'est pas muni de diodes, sauf en des zones particulières où d'autres diodes (non représentées) définissent encore certains signes tels que un tiret, deux points ou le signe non. Sur les figures 1 et 2, ces zones représentent ainsi les emplacements de groupes d'éléments d'affichage S1 à S7 et de sous-groupes d'éléments d'affichage X, Y, Z, T et A, B, X, Y, Z, T. Les éléments des sous-groupes sont connectés de la même façon que ceux des groupes mais ils ne sont pas commandés de la même façon. Les groupes sont adressés par un circuit de commande du genre de celui qui est représenté à la figure 4,tandis que les sous-groupes sont pilotés par des circuits de logique combinatoire, du genre de ceux qui sont représentés sur les figures 5 et 6. Les groupes et sous-groupes reconstituent donc un caractère ou signe, notamment ici l'un des chiffres 0-9.Comme mentionné ci-dessus, quatre ensembles de tels groupes permettent l'affichage d'une information simple telle que l'heure, la date ou la température. D'autre part, il apparait que les sept groupes définis ci-dessus, pour chaque ensemble, sont agencés en "segments". On parlera par commodité de segments horizontaux (S1, S4, S7) ou de segments verticaux (S2, S3, S5, S6) étant bien entendu que cette dénomination qui est adoptée en supposant le tableau d'affichage 10 en position verticale, n'est que de pure convention et ne signifie absolument rien en ce qui concerne la position d'utilisation dudit tableau. Comme représenté, les sous-groupes sont situés entre des extrémités adjacentes de segments voisins. Leur rôle est d'assurer une continuité d'affichage à la jonction desdits segments et donc de permettre une meilleure lisibilité du caractère.L'ensemble des groupes représentés sur la figure 1 peut par exemple être commandé par un circuit conforme à la figure 4, à partir de deux types de circuits intégrés 14 et 15, disponibles dans le commerce. Le circuit 14 reçoit les données en série sur son entrée E,les décode, les mémorise et pilote le circuit 15 qui les amplifie. Les états des sorties 16 du circuit 15 permettent l'allumage des segments sélectionnés pour reproduire le chiffre voulu. Les données peuvent être transmises d'une sortie du circuit 14 à l'entrée E' d'un autre circuit 14 analogue, pour le pilotage d'un autre ensemble, etc... A titre d'exemple, les circuits 14 peuvent être des circuits intégrés de référence 74HC4094P tandis que les circuits 15 peuvent être des circuits intégrés de référence ULN2803. On va maintenant décrire les formes des groupes et sous-groupes qui ont été étudiées pour permettre une meilleure lisibilité des caractères, à distance, grâce au fait que les jonctions entre segments voisins peuvent être complétées par l'allumage desdits sous-groupes. Sur la figure 1, les éléments des groupes définissant deux segments horizontaux, respectivement supérieur S1 et inférieur S7 s'inscrivent dans des rectangles. Chacun de ces segments est en contact par un seul angle avec l'extrémité d'un segment vertical voisin (S2 et S3 pour S1, S5 et S6 pour S7) et un sous-groupe X, Y, Z ou T est agencé en un triangle admettant deux côtés communs avec les petits côtés de deux segmentes, respectivement horizontal et vertical, voisins. Les sous-groupes X, Y, Z et T sont respectivement pilotés par des moyens de commande autonomes incluant un circuit de logique combinatoire recevant des signaux représentatifs de l'état d'au moins deux groupes ou segmentes, adjacents à ce sous-groupe. Ainsi, pour l'exemple des figures 1 et 2, ce circuit de logique combinatoire peut se résumer à une simple porte OU (figure 5) à deux entrées. On a représenté ici une porte OU 18 qui reçoit sur ses deux entrées, les signaux de commande des segments S1 et S3 et dont la sortie délivre un signal servant à piloter le sous-groupe Y.On vérifiera facilement qu'une porte OU regroupant les signaux de commande des segments S1 et S2 sera apte à piloter le sous-groupe X, qu'une porte OU regroupant les signaux de commande de S5 et S7 sera apte à piloter le sous-groupe Z et qu'une porte OU regroupant les signaux de commande de S6 et S7 sera apte à piloter le sous-groupe T. Par ailleurs, les éléments d'un groupe définissant un segment vertical S2, S3, S5 ou S6 s'inscrive dans un périmètre délimitant la réunion d'un rectangle et, au voisinage du segment horizontal médian S4, d'un triangle rectangle admettant pour l'un des côtés formant l'angle droit (représenté en trait interrompu mais n'ayant pas de réalité physique) le petit côté du rectangle et dont l'autre côté formant l'angle droit, s'étend sur la moitié de la hauteur dudit segment horizontal médian S4.Dans l'exemple de la figure 1, en outre, les éléments du groupe définissant ledit segment horizontal médian S4 s'inscrivent dans un périmètre délimitant un rectangle prolongé, de part et d'autre de chacun de ses petits côtés par des triangles isocèles dont les côtés égaux sont communs avec les hypoténuses des triangles rectangles définis ci-dessus, des deux segments verticaux voisins. Le mode de réalisation de la figure 1 ne comporte donc pas de sous-groupe aux extrémités du segment horizontal médian S4, de sorte que certains chiffres (le 1 et le 7) peuvent apparaître avec moins de lisibilité que les autres. La figure 2 permet de résoudre ce problème en prévoyant deux sous-groupes supplémentaires A et B, de part et d'autre de l'élément horizontal médian S4. Dans la configuration de la figure 2, seule la forme de l'élément horizontal médian S4 change.Ainsi, les éléments dugroupe définissant ledit segment horizontal médian S4 s'inscrivent dans un périmètre délimitant un simple rectangle. En revanche, un sous-groupe A ou B précité est agencé en un triangle isocéle adjacent à chaque petit côté de ce rectangle formant le segment S4. La base de chaque triangle isocèle est commune avec le petit coté correspondant de ce rectangle et les deux côtés égaux du triangle isocèle sont communs avec les hypoténuses des triangles rectangles des deux segments verticaux voisins. La commande autonome du sous-groupe A peut être obtenue par un autre circuit de logique combinatoire et notamment celui de la figure 6a, composé d'une simple porte OU à trois entrées 19 combinant les signaux de commande des segments S2, S4 et S5. La sortie de cette porte OU pilote le sous-groupe A. Le même circuit peut être utilisé pour la commande du sous-groupe B comme le montre la figure 6b. Une simple porte OU à trois entrées 20 combine les signaux de commande des segments S3, S4 et S6. REVENDICATIONS 1. Tableau d'affichage à caractères de grandes dimensions, comportant des éléments d'affichage (11) sélectionnables, notamment des éléments lumineux tels que par exemple des -diodes électroluminescentes, caractérisé en ce que ledit tableau comporte un nombre limité de tels éléments d'affichage, disposés en des emplacements prédéterminés et interconnectés entre eux pour être commandés par groupes (S1, S7), lesdits groupes reconstituant des caractères ou signes. 2. Tableau d'affichage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un ensemble de tels groupes (S1-S7) définissant un caractère du type de configuration dite "à sept segments". 3. Tableau d'affichage selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit ensemble comporte en outre des sous-groupes (X, Y, Z, T, A, B) situés entre des extrémités adjacentes de segments voisins pour assurer une continuité d'affichage à leur jonction et donc une meilleure lisibilité du caractère. 4. Tableau d'affichage selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'un tel sous-groupe est piloté par des moyens de commande incluant un circuit de logique combinatoire (18-19,20,21, 22) recevant des signaux représentatifs de l'état d'au moins deux groupes adjacents à ce sous-groupe. 5. Tableau d'affichage selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que les éléments des groupes définissant deux segments dits horizontaux, respectivement supérieur (S1) et inférieur (S7) s'inscrivent dans des rectangles et que chacun de ces segments est en contact par un seul angle à l'extrémité d'un segment dit vertical voisin (S2, S3-S5, S6) et qu'un sous-groupe (X, Y, Z, T) précité est agencé en un triangle admettant deux côtés communs avec les petits côtés des deux segments respectivement dits horizontal et verticaux, voisins. 6. Tableau d'affichage selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les éléments d'un groupe définissant un segment dit vertical (S2, S3, S5, 55 > S6) s'inscrivent dans un périmètre délimitant la réunion d'un rectangle et, au voisinage d'un segment dit horizontal médian (S4), d'un triangle rectangle admettant pour l'un de ses côtés formant l'angle droit, le petit côté dudit rectangle et dont l'autre côté formant l'angle droit, s'étend sur la moitié de la hauteur dudit segment horizontal médian. 7. Tableau d'affichage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments du groupe définissant ledit segment horizontal médian (S4) s'inscrivent dans un périmètre délimitant un rectangle prolongé, de part et d'autre de chacun de ses petits côtés, par des triangles isocèles dont les côtés égaux sont communs avec les hypoténuses des triangles rectangles des deux segments dits verticaux voisins. 8. Tableau d'affichage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments du groupe définissant ledit segment horizontal médian (S4) s'inscrivent dans un rectangle et qu'un sous-groupe (A, B) précité est agencé en un triangle isocèle adjacent à chaque petit côté de ce rectangle, la base d'un tel triangle isocèle étant commune avec ledit petit côte et les deux côtés égaux de ce triangle isocèle étant communs avec les hypoténuses des triangles rectangles des deux segments dits verticaux voisins. 9. Tableau d'affichage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un groupe définissant un tiret et/ou au moins un groupe définissant deux points et/ou au moins un groupe définissant le signe degré.