Brevet FR2692419A1 — publié le 19931217

La présente invention se rapporte à l'application d'un clavier plat à touches tactiles progressives à la télécommande sans fil d'une unité fonctionnelle. Cette invention concerne également un tel clavier plat à touches progressives. Les unités classiques telles que ponts roulants, treuils et autres appareils sont commandées traditionnellement au moyen d'un boîtier de commande électrique tenu en main par l'opérateur et relié par un câble à l'appareil. L'opérateur dispose, pour transmettre les ordres : marche/arrêt, vitesse de déplacement, enroulement, etc..., de manettes ou de boutons poussoirs disposés sur le boîtier de commande. Ce type de boîtier présente de multiples inconvénients, notamment au niveau de son poids et de son encombrement, de la fiabilité réduite des manettes de commande, ainsi que de la faible maniabilité et adaptabilité du dispositif à des conditions variables d'utilisation, en raison du câble par lequel le boîtier est relié à l'appareil et qui limite les déplacements de l'opérateur, voire même gêne directement les mouvements du treuil ou du palan. Ces inconvénients sont en partie éliminés dans les ordres de fonctionnement télécommandés. L'opérateur dispose alors d'un boîtier de taille plus réduite, fréquemment du type clavier à touches, muni d'une antenne pour la transmission des ordres. Il lui suffit généralement de se trouver dans un certain périmètre et d'orienter le boîtier vers l'appareil pour le faire travailler à distance. En dépit du fait qu'ils permettent de réduire les dimensions des boîtiers, ce type de claviers de télécommande présentent également certains inconvénients. En particulier, les touches des claviers classiques sont des contacts "tout ou rien" à rupture brusque. Chaque touche ne permet de transmettre qu'un ordre à la fois, de manière discontinue. Par exemple, une touche réalise la fonction marche/arrêt, une autre la vitesse de façon fixe ou variable par pressions successives correspondant chacune à un palier de vitesse (incrémentation). Ce mode de commande conduit à une multiplication du nombre de touches fonctionnelles et nuit à la progressivité de la commande à distance de l'appareil, le fonctionnement par à-coups engendrant, outre l'inconfort d'utilisation, une détérioration accélérée des éléments mécaniques. Par ailleurs, la télécommande sans fil à variation progressive de vitesse, notamment proportionnelle, presente de nombreux avantages dont une grande souplesse et rapidité dans l'utilisation. Le but de l'invention est d'apporter ces avantages et de remédier à ces inconvénients en proposant l'application à la télécommande sans fil d'un clavier à touches de caractéristiques variables, afin que l'opérateur dispose d'une commande progressive. L'invention concerne également un tel clavier à touches progressives. Les cellules composant les touches étant associées à une électronique programmable, la variation de leurs caractéristiques en fonction de la force d'enfoncement exercée par l'opérateur est interprétée de manière fiable de façon à engendrer un ordre variable en continu. Par exemple, en appuyant modérément sur une touche, on commande le démarrage à vitesse réduite, et en enfonçant de plus en plus, on augmente progressivement la vitesse. Cette application d'un clavier à touches progressives à la télécommande sans fil et le clavier prévu à cet effet, présentent de nombreux avantages dont les principaux sont les suivants la taille très réduite du boîtier et donc la maniabilité ; . le nombre réduit de touches, chaque touche pouvant transmettre un type d'ordre plus complexe . la simplification du pilotage pour l'opérateur . la progressivité du fonctionnement au moyen de commandes de ce type . l'amélioration de la qualité de la commande en raison de la sensibilité tactile qu'autorise le clavier à touches progressives . la commande se révèle plus adaptée aux réactions et aux réflexes de l'homme. Les caractéristiques techniques et d'autres avantages de l'invention sont consignés dans la description qui suit, effectuée à titre d'exemple non limitatif sur un mode d'exécution en référence aux dessins accompagnants dans lesquels . la figure 1 est une vue schématique en perspective dite en éclaté" du clavier appliqué à la télécommande sans fil . la figure 2 est une vue en coupe transversale du clavier au niveau de deux touches . la figure 3 est une vue à plat du circuit imprimé composant le clavier appliqué à la télécommande . les figures 4 et 5 sont des vues de détail respectivement à plat et en coupe transversale d'une cellule L'invention concerne tout d'abord l'application d'un clavier quelconque à touches progressives à la télécommande sans fil d'une unité fonctionnelle et ensuite un exemple de clavier tel que décrit ci-après. Le clavier tactile se présente sous la forme d'un volume extra-plat 1 composé de plusieurs éléments plans superposés. I1 s'agit d'abord d'un élément de base ou plaque de fond 2, par exemple une plaque métallique rectangulaire, qui constitue un support rigide sur lequel viennent prendre place successivement les autres éléments plans constituants. Un circuit imprimé 3 formé de pistes conductrices telles que 4 couchées ou imprimées sur une feuille ou un film 5 souple ou semi-rigide composite, rapporté sur une feuille de protection et d'isolation, de format rectangulaire de même taille que la plaque de fond 2 est posé, et éventuellement collé, sur cette plaque. Sur sa face supérieure sont disposées des cellules circulaires 6 à sensibilité progressive définissant une pluralité de touches tactiles de commande 7, selon, par exemple deux rangées de sept touches comme représenté sur la figure 1. Le circuit imprimé 3 est décrit spécifiquement plus loin en référence à la figure 3. Le circuit imprimé 3 est recouvert par un masque plan 8 sous la forme d'une plaquette intercalaire 9, par exemple en matière plastique rigide. Cette plaquette intercalaire d'interposition a pour but d'assurer une surépaisseur. Elle est percée de rangées d'ouvertures circulaires 10 à l'emplacement des touches de commande. Ces ouvertures circulaires 10 présentent un diamètre légèrement supérieur à celui des cellules 6 à sensibilité progressive. Ce masque plan 8 protège le circuit imprimé 3, tout en évitant l'enfoncement des cellules par simple serrage du boîtier. L'épaisseur de la plaquette intercalaire 9 ou le masque 8 détermine la course d'enfoncement des touches du clavier. Bien entendu, l'épaisseur de cette plaquette doit dépasser la surépaisseur représentée par les cellules 6 sur le circuit imprimé 3. Un tapis amortisseur 11 en caoutchouc vient ensuite s'intercaler entre les différents éléments constituants. Il a pour rôle d'amortir et de répartir l'effort de pression du doigt à l'emplacement des touches, sur toute la surface de la cellule, grâce à l'élasticité naturelle du matériau. L'épaisseur et les caractéristiques mécaniques de ce tapis déterminent le degré d'amortissement et de répartition. Immédiatement en dessous, se trouve un film plastique mince 12 portant imprimées par sérigraphie sur sa surface supérieure les indications graphiques ou écrites caractérisant la fonction de chaque touche, qui apparaîtront à travers les ouvertures de la plaque supérieure de fermeture du clavier. Par exemple, un premier couple de touches commandera le déplacement de la vitesse variable progressivement en avant et en arrière d'un pont roulant suspendu, un deuxième couple, le déplacement transversal du dispositif à palan, un troisième, le déroulement et l'enroulement du câble, un quatrième et un cinquième, l'orientation et le travail d'une pince de chargement/déchargement. Les sixième et septième couples de touches, dans l'exemple de réalisation décrite, peuvent être affectés à des fonctions complémentaires ou annexes, par exemple de sécurité. Un élément supérieur de fermeture sous la forme d'une plaque supérieure de fermeture 13 en métal et de forme rectangulaire constitue la partie supérieure du boîtier et la surface fonctionnelle du clavier. Cette plaque est ajourée selon des ouvertures circulaires 14 aux emplacements correspondant aux cellules 6 du circuit imprimé 3 disposées en-dessous, formant ainsi chacune une touche 7 pouvant être enfoncée par un des doigts de l'opérateur. Ces éléments sont superposés et assemblées à l'aide d'une liaison mécanique du type par exemple visécrou. A cet effet, les plaques supérieure et inférieure sont percées de trous respectivement 15 et 16 de diamètre correspondant, et les éléments intermédiaires, film plastique, tapis de caoutchouc, masque plan et circuit imprimé, présentent des évidements 17, 18, 19, 20 au niveau des passages de vis. Le circuit imprimé 3 est réalisé par le dépôt ou l'impression des pistes conductrices 4 sur la feuille ou le film isolant 5, par exemple plastique souple ou semi-rigide selon le dessin représenté sur la figure 3. Ces pistes relient chaque cellule 6 à sensibilité progressive à un élément connecteur commun 21 fixé à une des extrémités du circuit imprimé 3 de la feuille plastique, pour la transmission des signaux électriques de commande. Les cellules 6 sont incorporées à la feuille composite constituant le support du circuit imprimé ou rapportées sur celui-ci par collage ou insérées dans des évidements ou des orifices conformés dans la surface supérieure de la feuille plastique. Comme mentionné plus haut, les cellules 6 sont disposées sur deux rangées rectilignes de sept cellules chacune. Chaque cellule comprend une pastille 22 de contact électrique progressif protégé par une membrane circulaire 23. Cette pastille de contact électrique progressif présente sur sa face inférieure, par exemple, un revêtement rugueux semi-conducteur 24 qui établit une liaison électrique d'application progressive en fonction de la pression exercée sur la pastille à travers la membrane. Pour ce faire, on peut envisager, de façon non limitative, un circuit de connexion sous la forme de deux séries 25 et 26 de branches parallèles 27 et 28 de deux peignes 29 et 30 disposés en regard et s'interpénétrant comme représenté sur les figures 4 et 5. Chacune des séries de ces branches de chacun de ces deux peignes 29 et 30 sont connectées à une piste semi-circulaire, respectivement distributrice 31 et collectrice 32. Chaque piste distributrice 31 est reliée à une connexion du connecteur latéral par une ligne de circuit spécifique se regroupant en faisceau 33 vers le connecteur 21. Les pistes collectrices 32 sont toutes connectées entre elles par une boucle collectrice 34. Par exemple, les pistes collectrices 32 seront toutes situées dans un espace 35 existant entre les deux rangées de cellules de même que la boucle collectrice 34. Les pistes distributrices 31 et leurs lignes individuelles correspondantes seront situées à l'extérieur de chaque côté des deux rangées. Cette topographie est celle adoptée pour les six premières paires de cellules. En raison de la surface limitée disponible sur les côtés à l'extérieur des deux rangées, la septième paire de cellules est desservie par des lignes 36 et 37 situées dans l'espace 35 entre les deux rangées de cellules. Pour éviter l'interconnexion de ces lignes avec la boucle collectrice 34, les pistes distributrices sont placées pour cette septième paire de cellules à l'intérieur et les pistes collectrices à l'extérieur. L'exploitation des touches progressives s'effectue selon une loi proportionnelle qui se traduit par une augmentation linéaire de la vitesse en fonction de la pression exercée sur la touche. Une autre façon d'exploiter les touches progressives du clavier décrit ci-dessus consiste, moyennant des circuits d'un ensemble électronique d'exploitation programmable, à attribuer à l'une ou l'autre touche au moins un seuil de vitesse de manière à pouvoir commander successivement au moins deux vitesses. On peut ainsi commander la mise en fonctionnement dans un sens à une première vitesse par une première pression du doigt, et ensuite le passage à une deuxième vitesse par une pression plus forte sur la touche. Ce seuil de passage à la deuxième vitesse est bien entendu réglable par programmation des circuits d'exploitation. Ainsi, l'information analogique fournie par le capteur ou détecteur peut être décodée et exploitée en tenant compte d'un seuil d'enclenchement programmable. Il est bien entendu qu'au-delà des moyens décrits, diverses modifications évidentes et variantes simples entrent dans le cadre de la présente invention. REVENDICATIONS 1. Application à la télécommande sans fil d'un clavier de commande plat à touches tactiles formées de cellules à sensibilité progressive. 2. Clavier de commande plat à touches pour la télécommande d'une unité fonctionnelle, par exemple une grue ou un pont roulant, caractérisé en ce qu'il est formé d'un boîtier comprenant: . une plaque de fond (2) rigide formant le fond du boîtier; . un circuit imprimé (3) portant des cellules (6) à sensibilité progressive en fonction de l'enfoncement, reliées à un élément connecteur pour la transmission des commandes, lesdites cellules (6) définissant une pluralité de touches de commande (7); . un masque (8); . un tapis (11) en caoutchouc; . un film (12) sérigraphié portant sur sa surface supérieure des inscriptions ou dessins caractérisant la fonction de chaque touche;; . une plaque supérieure de clavier (13) rigide formant le dessus du boîtier, percée d'ouvertures (14) à l'emplacement de chaque touche, pour l'enfoncement des cellules (6) par les doigts d'un opérateur. 3. Clavier selon la revendication .2, caractérisé en ce que la sensibilité progressive des cellules (6) est une variation de leur résistance électrique en fonction de l'enfoncement. 4. Clavier selon la revendication 3, caractérisé en ce que les cellules (6) réalisent une connexion progressive entre les branches (27,28) intercalées de deux peignes (29,30) en vis-à-vis, les branches d'un desdits peignes étant connectées à une piste semi-circulaire distributrice (31) de courant, les branches de l'autre peigne à une piste semicirculaire collectrice (32). 5. Clavier selon la revendication 2, caractérisé en ce que la souplesse et l'épaisseur du tapis (11) de caoutchouc sont choisis de façon à amortir et à répartir la pression mécanique d'enfoncement. 6. Clavier selon la revendication 2, caractérisé en ce que les cellules (6) sont reliées aux connexions d'un élément connecteur commun (21) fixé sur le circuit imprimé (3), chacune par une ligne distributrice propre d'une part, et par une boucle collectrice commune (34) d'autre part. 7. Procédé de commande d'un émetteur de télécommande sans fil à partir d'un clavier à touches, caractérisé en ce que l'on utilise des touches à sensibilité progressive, et en ce que la variation progressive des caractéristiques de ces touches est exploitée pour commander une mise en fonctionnement et une variation proportionnelle de vitesse. 8. Procédé de commande d'un émetteur de télécommande sans fil à partir d'un clavier à touches, caractérisé en ce que l'on utilise des touches à sensibilité progressive, et en ce que la variation progressive des caractéristiques de ces touches est exploitée pour commander une mise en fonctionnement à une première vitesse puis, après un seuil réglable, le passage à une deuxième vitesse lors d'une pression plus importante sur la touche. 9. Procédé selon les revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les touches à sensibilité progressive sont des touches à variation progressive de la résistance en fonction de la pression exercée sur la touche.