D’UN DISPOSITIF DE CORRECTION D’UNE HEURE AFFICHEE

Domaine technique

De manière générale, la présente invention concerne une pièce d’horlogerie comprenant un mouvement mécanique, un affichage d’une heure réelle qui est entraîné par ce mouvement mécanique, et un dispositif de correction de cette heure réelle.

Arrière-plan technologique

Dans le domaine de la montre mécanique, la manière classique de corriger l’heure réelle indiquée par son affichage est d’utiliser la tige-couronne classique qui est généralement agencée pour pouvoir agir, en position tirée, sur un mobile d’entraînement de l’indicateur des heures et de l’indicateur des minutes, grâce à une friction prévue dans la chaîne cinématique entre ces indicateurs et la roue d’échappement. Ainsi, pour mettre une montre mécanique à l’heure réelle, il faut généralement que l’utilisateur ou un robot tire la tige-couronne et l’actionne en rotation pour amener les indicateurs des heures et des minutes dans des positions respectives voulues, notamment par une comparaison visuelle avec une horloge de référence, comme on en trouve par exemple dans des gares, ou avec une heure digitale donnée par exemple par un ordinateur.

Résumé de l’invention

On constate donc que dans le domaine des pièces d’horlogerie munies d’un mouvement mécanique, en plus d’assurer une marche précise de ce mouvement mécanique, un réel besoin existe pour un système de correction efficace de l’heure réelle affichée par ces pièces d’horlogerie comprenant un mouvement mécanique. En particulier, la présente invention a pour objectif de pouvoir mettre à l’heure précisément une pièce d’horlogerie comprenant un mouvement mécanique qui entraîne un affichage de l’heure, de préférence sensiblement à l’heure réelle exacte qui est donnée par un système extérieur agencé pour la fournir (notamment un système relié à une horloge atomique), sans nécessiter qu’un utilisateur ou un robot doive actionner une tige-couronne ou un autre organe de commande externe de la pièce d’horlogerie pour effectuer lui-même une mise à l’heure de l’affichage. Dans le cadre de l’invention, il est prévu que la précision de la mise à l’heure réelle d’une pièce d’horlogerie munie d’un mouvement mécanique ne dépende pas d’une appréciation visuelle de l’utilisateur devant estimer quand les divers indicateurs concernés sont dans des positions respectives correctes.

On comprend par ‘heure réelle’ l’heure légale d’un lieu donné, dans lequel se trouve en général la pièce d’horlogerie et son utilisateur. L’heure réelle s’affiche généralement en heures, en minutes et, le cas échéant, en secondes. L’heure réelle peut être indiquée avec une certaine erreur par une pièce d’horlogerie, en particulier du type mécanique. Pour indiquer l’heure légale donnée avec une grande précision notamment par / via un système GPS, un réseau téléphonique ou un ordinateur relié notamment à un serveur du réseau Internet recevant l’heure réelle d’une horloge de haute précision, on utilisera l’expression ‘heure réelle exacte’ dans ce texte. Cette expression s’applique aussi à l’heure réelle donnée correctement par une horloge électronique ou une base de temps électronique, incorporée dans un dispositif extérieur à la pièce d’horlogerie, qui peut être régulièrement synchronisée sur une horloge de haute précision donnant l’heure légale. Dans ce texte on mentionnera l’heure réelle aussi simplement par le terme ‘ l’heure’, en particulier s’agissant de l’heure réelle affichée par une pièce d’horlogerie. Pour répondre aux besoins susmentionnés qui sont présents dans le domaine horloger depuis de nombreuses années, la présente invention a pour objet une pièce d’horlogerie qui comprend :

- un affichage de l’heure réelle ; - un mouvement mécanique formé par un mécanisme d’entraînement de l’affichage et par un résonateur mécanique qui est couplé au mécanisme d’entraînement de manière que son oscillation cadence la marche de ce mécanisme d’entraînement ;

- un dispositif de correction de l’heure réelle qui est indiquée par l’affichage ; et dans laquelle le dispositif de correction de l’heure réelle affichée, incorporé dans la pièce d’horlogerie susmentionnée, est formé par : - un récepteur d’un signal externe de correction pour l’heure réelle affichée, - une unité électronique de commande, et - un dispositif de freinage du résonateur mécanique ; l’unité électronique de commande étant agencée pour pouvoir traiter l’information contenue dans le signal externe de correction et commander le dispositif de freinage en fonction de cette information. De plus, le dispositif de correction de l’heure réelle affichée est agencé de manière que, lorsque le signal externe de correction reçu par la pièce d’horlogerie requière une correction de l’heure réelle affichée, le dispositif de freinage puisse agir sur le résonateur mécanique au cours d’une période de correction, pour varier la marche du mécanisme d’entraînement, de sorte à effectuer au moins la majeure partie de la correction de l’heure réelle affichée, de préférence sensiblement l’entier de cette correction requise. Par ‘dispositif de freinage’, on comprend de manière générale tout dispositif capable de freiner et/ou d’arrêter un résonateur mécanique oscillant et/ou de maintenir à l’arrêt (c’est-à-dire bloquer) momentanément un tel résonateur. Le dispositif de freinage peut être formé par une ou plusieurs unités de freinage (un ou plusieurs actionneurs). Dans le cas où le dispositif de freinage est formé de plusieurs unités de freinage, en particulier deux unités de freinage, chaque unité de freinage est sélectionnée pour agir sur le résonateur mécanique dans une situation spécifique relative à la correction requise, notamment une première unité de freinage pour corriger un retard et une deuxième unité de freinage pour corriger une avance (la deuxième unité de freinage étant avantageusement agencée pour pouvoir arrêter et bloquer momentanément le résonateur). Par ‘cadencer la marche d’un mécanisme d’entraînement d’un affichage’, on comprend le fait de rythmer le mouvement de mobiles de ce mécanisme lorsqu’il fonctionne, en particulier de déterminer les vitesses de rotation de ces mobiles et ainsi d’au moins un indicateur de l’affichage. Dans la suite du texte, lorsque le terme ‘résonateur’ sans qualificatif spécifique est utilisé, c’est pour désigner un résonateur mécanique. On parlera d’un résonateur oscillant pour indiquer qu’on considère un résonateur dans son état activé, dans lequel il oscille en étant entretenu, via un échappement, par une source d’énergie mécanique.

Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif de freinage est formé par un actionneur électromécanique, agencé pour pouvoir appliquer des impulsions de freinage au résonateur mécanique, et l’unité électronique de commande comprend un dispositif générateur d’au moins une fréquence qui est agencé de manière à pouvoir générer un premier signal digital périodique à une fréquence FSUP. L’unité électronique de commande est agencée pour fournir au dispositif de freinage, chaque fois que le signal externe de correction reçu via l’unité de réception correspond à un retard dans l’heure affichée qu’il est prévu de corriger, un premier signal de commande dérivé du premier signal digital périodique, durant une première période de correction, pour activer le dispositif de freinage de manière que ce dispositif de freinage génère une première série d’impulsions de freinage périodiques qui sont appliquées au résonateur mécanique à ladite fréquence FSUP, le nombre d’impulsions de freinage périodiques dans ladite première série et donc la durée de la période de correction étant déterminés par le retard à corriger. La fréquence FSUP est prévue et le dispositif de freinage est agencé de manière que ladite première série d’impulsions de freinage périodiques à la fréquence

FSUP puisse engendrer, au cours de la première période de correction, une première phase synchrone dans laquelle l’oscillation du résonateur mécanique est synchronisée (en moyenne) sur une fréquence de correction FScor qui est supérieure à une fréquence de consigne FOc prévue pour le résonateur mécanique. Selon une variante préférée, dans laquelle le mouvement horloger comprend un échappement associé au résonateur, la fréquence FSUP et la durée des impulsions de freinage de la première série d’impulsions de freinage périodiques sont sélectionnées de manière que, lors de ladite première phase synchrone, les impulsions de freinage de ladite première série interviennent chacune hors d’une zone de couplage entre le résonateur oscillant et l’échappement.

Dans un mode de réalisation particulier, la pièce d’horlogerie comprend un dispositif de blocage du résonateur mécanique. Ensuite, l’unité électronique de commande est agencée pour pouvoir fournir au dispositif de blocage, lorsque le signal externe de correction reçu via l’unité de réception correspond à une avance dans l’heure affichée qu’il est prévu de corriger, un signal de commande qui active le dispositif de blocage de manière qu’il bloque l’oscillation du résonateur mécanique durant une période de correction déterminée par l’avance à corriger, de sorte à stopper la marche du mécanisme d’entraînement durant cette période de correction. La période de correction / blocage a normalement une durée sensiblement égale à l’avance correspondante à corriger.

En général, la correction de l’heure affichée par l’affichage est relative à une erreur détectée dans cette heure affichée par un dispositif électronique externe agencé pour pouvoir fournir à la pièce d’horlogerie le signal externe de correction. Dans un cas spécifique, la correction de l’heure affichée est relative à un changement saisonnier de l’heure, voire à un changement de fuseau horaire. L’invention concerne également un ensemble formé par une pièce d’horlogerie selon l’invention et un dispositif externe comprenant un émetteur dudit signal externe de correction. Le dispositif externe comprend :

- un dispositif photographique comprenant un capteur photographique formé d’une matrice de photo-détecteurs,

- un algorithme de traitement d’images qui est agencé pour pouvoir déterminer la position d’au moins une aiguille déterminée de l’affichage de la pièce d’horlogerie dans une image prise par le dispositif photographique, et

- une base de temps capable de fournir l’heure réelle exacte. Dans un mode de réalisation préféré, le dispositif externe comprend en outre un algorithme de calcul d’une erreur temporelle entre une première donnée temporelle, affichée par l’affichage à un instant donné et détectée par le dispositif externe via son capteur photographique et son algorithme de traitement d’images, et une deuxième donnée temporelle correspondant à la première donnée temporelle et fournie sensiblement audit instant donné par la base de temps. Lorsqu’il est prévu de corriger l’erreur temporelle calculée, le signal externe de correction fourni par le dispositif externe à la pièce d’horlogerie comprend une information relative à cette erreur temporelle. Brève description des figures

L’invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l’aide des dessins annexés, donnés à titre d’exemples nullement limitatifs, dans lesquels :

- La Figure 1 montre, en partie schématiquement, un premier mode de réalisation d’un ensemble selon l’invention comprenant une pièce d’horlogerie, selon un premier mode de réalisation, qui est munie d’un mouvement mécanique, d’un affichage de l’heure et d’un dispositif de correction de l’heure affichée, ainsi qu’un dispositif électronique externe, selon un premier mode de réalisation, qui est agencé pour pouvoir communiquer avec le module de correction; - La Figure 2 représente schématiquement une variante du dispositif de correction de la pièce d’horlogerie selon le premier mode de réalisation de la Figure 1 ;

- Les Figures 3 et 4 montrent, lors d’une correction opérée par une série d’impulsions de freinage périodiques, l’évolution de la fréquence d’oscillation d’un résonateur mécanique au cours d’une période de correction d’une avance, respectivement d’une période de correction d’un retard dans l’heure indiquée par un affichage de la pièce d’horlogerie considérée, et ceci pour le cas d’un rapport entre la fréquence de correction et la fréquence de consigne relativement proche de la valeur ;

- La Figure 5 montre, dans le cas d’un rapport relativement élevé entre la fréquence de correction et la fréquence de consigne, l’oscillation d’un résonateur mécanique au début d’une période de correction d’un retard par une série d’impulsions de freinage périodiques, cette période de correction présentant une phase transitoire initiale;

- La Figure 6 montre, lors d’une correction d’un retard opérée par une série d’impulsions de freinage périodiques, quelques périodes d’oscillation d’un résonateur mécanique au cours d’une phase synchrone pour deux fréquences de synchronisation différentes; - La Figure 7 A montre, pour une fréquence de freinage correspondant à une impulsion de freinage par alternance de l’oscillation d’un résonateur mécanique, plusieurs courbes de la fréquence de synchronisation relative maximale en fonction de l’amplitude de l’oscillation libre du résonateur et de son facteur de qualité; - La Figure 7B montre, pour une fréquence de freinage correspondant à une impulsion de freinage par période d’oscillation d’un résonateur mécanique, plusieurs courbes de la fréquence de synchronisation relative maximale en fonction de l’amplitude de l’oscillation libre du résonateur et de son facteur de qualité; La Figure 8 est un graphe donnant, pour une fréquence de consigne donnée, approximativement des plages de fréquence de correction possibles, pour corriger un retard dans l’affichage de l’heure à l’aide de courtes impulsions de freinage périodiques, en fonction de plusieurs fréquences de freinage sélectionnées pour les impulsions de freinage;

- La Figure 9 est un graphe donnant, pour une fréquence de consigne donnée, approximativement des plages de fréquence de correction possibles, pour corriger une avance dans l’affichage de l’heure à l’aide de courtes impulsions de freinage périodiques, en fonction de plusieurs fréquences de freinage sélectionnées pour les impulsions de freinage;

- La Figure 10 montre partiellement un deuxième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention;

- La Figure 11 montre partiellement un troisième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention;

- La Figure 12 représente schématiquement un quatrième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention; - La Figure 13 montre un deuxième mode de réalisation d’un ensemble selon l’invention comprenant une pièce d’horlogerie selon l’invention et un dispositif électronique externe, selon un deuxième mode de réalisation, servant de coffret et de station de recharge pour la pièce d’horlogerie;

- La Figure 14 montre schématiquement l’agencement d’éléments électroniques et d’unités fonctionnelles dans le dispositif électronique externe du deuxième mode de réalisation;

- La Figure 15 représente schématiquement un cinquième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention, laquelle peut former l’ensemble selon le deuxième mode de réalisation; - La Figure 16 montre, en partie schématiquement, un sixième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention; et

- Les Figures 17 et 18 montrent l’oscillation du résonateur mécanique au cours d’une période de correction d’un retard respectivement pour deux variantes de réalisation du dispositif de freinage de la pièce d’horlogerie de la Figure 16. Description détaillée de l’invention

En référence aux Figures 1 et 2, on décrira ci-après un premier mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention, ainsi qu’un premier mode de réalisation d’un ensemble selon l’invention comprenant une pièce d’horlogerie selon l’invention et un dispositif électronique externe formé par un téléphone portable.

La pièce d’horlogerie 2 comprend un mouvement mécanique 4, un affichage analogique de l’heure 12, un mécanisme 10 d’entraînement de cet affichage et un dispositif 6 de correction de l’heure indiquée par l’affichage. Le mouvement mécanique comprend un barillet 8 formant une source d’énergie mécanique pour le mécanisme d’entraînement 10 qui est formé par un rouage 11 , en lien cinématique avec l’affichage, un résonateur mécanique 14, formé par un balancier 16 associé à un spiral 15, et un échappement 18 couplant ce résonateur au mécanisme d’entraînement de manière que l’oscillation du résonateur cadence la marche de ce mécanisme d’entraînement. L’affichage analogique 12 est formé par un cadran 32, comprenant des indexes 36 formant une graduation pour l’affichage de l’heure réelle, et par des aiguilles 34 comprenant une aiguille des heures, une aiguille des minutes et une aiguille des secondes. Les aiguilles présentent des formes différentes, en particulier des longueurs et/ou des largeurs différentes. De préférence, les indexes sont agencés de manière à pouvoir déterminer visuellement la position Ί 2H’ pour un tour d’heures de 12 heures (ou ‘24H’ pour un tour d’heures de 24 heures). Dans le cas représenté, la position angulaire de Ί2H’ est définie par deux barrettes parallèles et sensiblement radiales, alors que les positions angulaires des autres heures sont définies par une seule barrette.

Diverses variantes peuvent être prévues pour permettre de déterminer au moins une position angulaire de l’affichage correspondant à un nombre de minutes et/ou de secondes déterminés sur la graduation prévue pour l’affichage des minutes et/ou des secondes. On remarquera que la graduation n’est pas nécessairement visible. En effet, par exemple, il suffit de savoir que l’on est en présence d’un tour d’heures de 12 heures et que la position angulaire Ί 2H’ est prévue sur un axe donné et repérable de la pièce d’horlogerie, et d’avoir un repère visible du côté de l’affichage permettant de déterminer la position angulaire 12H sur cet axe donné, et donc toute autre position angulaire correspondant à une heure quelconque, une minute quelconque et/ou une seconde quelconque. Par exemple, le cadran peut présenter un motif permettant de définir une orientation du cadran ou le cadran comprend un signe additionnel définissant un repère angulaire déterminé correspondant à une position particulière de la graduation prévue. Un tel signe additionnel peut aussi être placé sur un rehaut entourant le cadran ou sur la lunette de la boîte de montre dans laquelle le mouvement mécanique 4 est incorporé. A noter que le repère angulaire peut être simplement donné par la forme de la boîte définissant un axe déterminé repérable visuellement ou par la couronne de remontage. On notera que la présente invention ne se limite pas à un affichage analogique de l’heure réelle, mais peut aussi concerner d’autres affichages de l’heure réelle, par exemple un affichage avec une ‘heure sautante’ et/ou en particulier une ‘minute sautante’. L’affichage n’est donc pas limité à un système avec des aiguilles ayant une avance quasi continue. L’invention peut donc aussi s’appliquer notamment à un système avec des disques ou anneaux et en particulier à un affichage prévu au travers d’au moins un guichet prévu dans le cadran.

Le dispositif de correction 6 comprend un récepteur 30 d’un signal externe SE* de correction pour l’heure affichée par l’affichage 12 et une unité électronique 28 de commande de l’heure affichée qui est agencée pour pouvoir traiter l’information contenue dans le signal externe de correction SE* et générer en réponse au moins un signal interne de correction relatif à une correction de l’heure affichée, laquelle est déterminée par le signal externe de correction SE*, c’est-à-dire par l’information contenue dans ce signal externe de correction. La pièce d’horlogerie est agencée de manière à permettre une correction de l’heure indiquée par son affichage en fonction du signal externe de correction SE* qu’elle reçoit. Pour effectuer une correction de l’heure affichée, le dispositif de correction comprend généralement un dispositif de freinage du résonateur mécanique. Dans une variante principale, le dispositif de freinage est formé par un actionneur électromécanique, par exemple un actionneur du type piézoélectrique 22A. Ensuite, le dispositif de freinage est commandé par une unité électronique de commande 28 qui lui transmet un signal de commande Scmd pour commander son circuit d’alimentation de manière à gérer temporellement l’application d’une force de freinage mécanique sur le résonateur mécanique 14. De manière générale, le dispositif de correction est agencé pour que le dispositif de freinage puisse agir, chaque fois que le signal externe de correction SE* reçu par la pièce d’horlogerie requière une correction de l’heure affichée, sur le résonateur mécanique 14 au cours d’une période de correction pour varier la marche du mécanisme d’entraînement 10 de sorte à corriger au moins en majeure partie l’heure affichée.

Dans la variante représentée, l’actionneur 22A comprend un organe de freinage qui est formé par une lame flexible 24, laquelle présente sur deux surfaces opposées (perpendiculaires au plan de la Figure 1) respectivement deux couches piézoélectriques qui sont revêtues chacune d’une couche métallique formant une électrode. L’actionneur piézoélectrique comprend un circuit d’alimentation 26 permettant d’appliquer une certaine tension entre les deux électrodes de sorte à appliquer un champ électrique au travers des deux couches piézoélectriques, lesquelles sont agencées de manière à courber la lame 24 en direction de la serge 20 du balancier 14, lorsqu’une tension est appliquée entre les deux électrodes, pour que la partie d’extrémité de la lame, formant un patin de freinage mobile, puisse presser contre la surface circulaire externe de la serge et ainsi exercer une force de freinage mécanique sur le résonateur mécanique. On notera que la tension peut être variable, pour varier la force de freinage mécanique et donc le couple de freinage mécanique appliqué au balancier. Concernant le dispositif de freinage, on pourra se référer au document WO 2018/177779 pour diverses variantes d’agencement d’un tel dispositif de freinage dans un mouvement mécanique horloger. Dans une variante particulière, le dispositif de freinage est formé par une lame actionnée par un système aimant-bobine. Dans une autre variante particulière, le balancier comprend un arbre central qui définit ou qui porte une partie autre que la serge du balancier, par exemple un disque, définissant une surface de freinage circulaire. Dans ce dernier cas, un patin de l’organe de freinage est agencé de manière à exercer une pression contre cette surface de freinage circulaire lors de l’application momentanée d’une force de freinage mécanique.

L’unité de réception 30 est de préférence un récepteur sans contact, par exemples un capteur de signaux optiques codés selon un protocole de communication donné, un récepteur ‘Bluetooth’ (de préférence ‘Bluetooth Low Energy’ : BLE) ou un récepteur pour une communication sans fil à courte distance connue sous le sigle NFC. A noter que dans ces deux derniers cas, il s’agit en pratique d’unités de communication permettant de recevoir et d’envoyer des signaux selon un standard prédéfini. L’unité de réception 30 est agencée pour pouvoir démoduler le signal externe de correction SE* et fournir à l’unité électronique de commande 28 un signal digital de correction Scor correspondant au signal SE* démodulé.

Une variante préférée d’un premier mode de réalisation d’un ensemble selon l’invention comprend une pièce d’horlogerie selon l’invention et un téléphone portable 40 dans lequel est installé au moins une application de correction de l’heure pour la mise en œuvre de la présente invention, en particulier pour détecter une erreur dans l’heure indiquée par l’affichage de la pièce d’horlogerie et fournir un signal externe de correction SE* correspondant à cette pièce d’horlogerie. Le téléphone portable comprend des ressources propres qui sont utilisées par l’application de correction de l’heure, notamment une source d’énergie 42, une base de temps 48 donnant l’heure réelle exacte, et un dispositif photographique comprenant un capteur photographique formé d’une matrice de photo-détecteurs. La base de temps peut être formée par une horloge électronique qui est régulièrement synchronisée sur une heure réelle exacte fournie par le réseau téléphonique ou par le WIFI et/ou par un récepteur GPS. Ainsi, la base de temps fournit un temps de référence qui peut être très précis, synchronisé par exemple sur une horloge atomique donnant l’heure réelle exacte du lieu où se trouve le téléphone portable et son utilisateur. Le dispositif photographique 44 a un capteur formé d’une matrice de pixels permettant de prendre une image précise de l’affichage analogique 12. L’application de correction de l’heure installé dans le téléphone portable comprend un algorithme de traitement d’images 46 ou l’application est agencée pour pouvoir exploiter un tel algorithme faisant l’objet d’une application spécifique de traitement d’images installée dans le téléphone portable ou dans un serveur auquel le téléphone portable a accès notamment via Internet. L’algorithme de traitement d’images est agencé pour pouvoir déterminer la position d’au moins une aiguille déterminée de l’affichage analogique 12 dans une image prise par le dispositif photographique 44, c’est-à-dire la position de cette aiguille relativement à une graduation prévue pour son affichage, cette graduation pouvant être réduite à un seul repère visuel permettant de déterminer une position particulière d’une graduation virtuelle, comme indiqué précédemment. Dans un affichage à deux aiguilles (heures et minutes), on déterminera au moins la position angulaire de l’aiguille des minutes relativement à un repère du cadran 32 ou à une autre partie de la pièce d’horlogerie visible du côté de l’affichage, permettant de déterminer la minute affichée relativement à la graduation des minutes

(visible ou non). Dans un affichage à trois aiguilles (heures, minutes et secondes), on déterminera au moins la position angulaire de l’aiguille des minutes et celle de l’aiguille des secondes. On se référera aussi au passage précédent relatif à diverses variantes qui peuvent être prévues pour déterminer au moins une position angulaire de l’affichage. Ensuite, l’application de correction de l’heure comprend un algorithme de calcul d’une erreur temporelle entre une première donnée temporelle, indiquée par l’affichage à un instant donné et détectée par le dispositif externe, en particulier le téléphone portable 40, via son capteur photographique et son algorithme de traitement d’images, et une deuxième donnée temporelle correspondant à la première donnée temporelle et fournie audit instant donné par la base de temps 48. Comme indiqué ci-avant, la première donnée temporelle peut être la minute affichée, la minute et la seconde affichées ou l’heure réelle affichée (heures, minutes et secondes). Finalement, le téléphone portable 40 comprend une unité d’émission

(un émetteur) du signal externe de correction SE*. L’unité d’émission est du même type que l’unité de réception (du récepteur) de la pièce d’horlogerie, notamment du type optique (photodiode) ou du type radio (par exemple une unité de communication BLE ou NFC). L’application de correction de l’heure comprend une fonction permettant de coder le résultat fourni par l’algorithme de calcul d’une erreur temporelle dans un format propre à l’unité d’émission 52 pour l’envoi du signal externe de correction SE*. Ainsi, lorsqu’il est prévu de corriger l’erreur temporelle détectée, le signal externe de correction fourni par le dispositif externe à la pièce d’horlogerie comprend une information relative à cette erreur temporelle. De préférence, l’information transmise est l’erreur temporelle détectée dans l’unité la plus précise que le permet l’affichage de l’heure, généralement la seconde ou le dixième de seconde. On remarquera que la décision de corriger ou non l’affichage peut être prise par l’application dans le dispositif portable ou par l’unité électronique de commande dans la pièce d’horlogerie. Si l’erreur détectée est nulle, il est évident qu’aucune correction n’est requise. Si l’erreur détectée est non nulle mais petite, par exemple inférieure à cinq secondes, il est possible dans une variante de décider que cette erreur ne nécessite aucune correction. En d’autres termes, au moins dans un mode de fonctionnement donné, il est possible de définir une plage de valeurs pour l’erreur temporelle détectée pour laquelle aucune correction de l’affichage n’est prévue. Dans une autre variante, il est prévu que l’algorithme de calcul d’une erreur temporelle décrit précédemment soit incorporé dans la pièce d’horlogerie. Dans ce cas, le signal externe de correction SE* contient la première donnée temporelle et la deuxième donnée temporelle qui sont ensuite traitées par l’algorithme de calcul d’une erreur temporelle qui est intégré dans l’unité électronique de commande située dans la pièce d’horlogerie. Dans un mode de réalisation où la pièce d’horlogerie comprend une horloge électronique interne, notamment pour un module électronique du type ‘Fitness’, l’heure de la base de temps du téléphone portable peut en outre être transmise, comme information complémentaire, à la pièce d’horlogerie. En effet, la deuxième donnée temporelle est relative à l’instant de la prise d’image et ne correspond pas exactement à l’instant de transmission du signal externe de correction, de sorte qu’une donnée complémentaire relative à une troisième donnée temporelle est avantageuse si on souhaite fournir, pour une fonction additionnelle, une heure exacte à une horloge électronique interne de la pièce d’horlogerie.

A la Figure 2 est représenté le dispositif de correction de la pièce d’horlogerie selon le premier mode de réalisation. L’unité de réception 30A est formée par un capteur d’un signal optique. Ce capteur optique comprend au moins un élément du type phototransistor. Dans une variante, il fait partie ou est constitué d’une cellule solaire formant un récupérateur d’énergie 54 et servant à alimenter un accumulateur d’électricité 56. Dans une autre variante, le capteur optique 30A est un élément distinct du récupérateur d’énergie 56 qui sert de source d’énergie à un circuit d’alimentation 58 du dispositif de correction. Le récupérateur d’énergie peut être formé par divers types de dispositifs connus de la personne du métier, par exemples un récupérateur d’énergie magnétique, lumineuse ou calorifique. Dans une variante, le récupérateur d’énergie magnétique est agencé pour recevoir de l’énergie d’une source magnétique externe permettant de recharger l’accumulateur d’électricité sans contact électrique. Dans une autre variante avantageuse, le récupérateur d’énergie est formé par un système aimant-bobine permettant de récupérer un peu d’énergie de l’oscillation du résonateur mécanique de la pièce d’horlogerie et donc du barillet entretenant cette oscillation. Dans cette dernière variante, on agence au moins un aimant sur l’élément oscillant du résonateur ou sur le support du résonateur et au moins une bobine respectivement sur ledit support ou sur ledit élément oscillant, de manière que la majeure partie du flux magnétique engendré par l’aimant traverse la bobine lorsque le résonateur oscille dans sa plage de fonctionnement utile. De préférence, le couplage aimant-bobine est prévu autour de la position neutre (position de repos) du résonateur. Dans une autre variante, dans laquelle le mouvement mécanique est un mouvement automatique, la masse oscillante est utilisée pour entraîner une micro-génératrice produisant de l’électricité qui est stockée dans l’accumulateur. A noter que le récupérateur d’énergie peut aussi être hybride, c’est-à-dire formé de plusieurs unités différentes, notamment du type sans fil / sans contact, qui sont prévues pour récupérer diverses énergies de diverses sources d’énergie et transformer ces diverses énergies en énergie électrique.

L’unité électronique de commande 28A commande un dispositif 22 de freinage du résonateur 14, notamment un actionneur électromécanique 22A représenté schématiquement à la Figure 1. D’autres types d’actionneurs permettant d’appliquer momentanément une force de freinage au résonateur mécanique peuvent être prévus. A titre optionnel, l’unité électronique de commande comprend un circuit 68 de détection du niveau d’énergie électrique disponible, ce circuit de détection fournissant un signal SNE à un circuit logique de commande 60 pour lui donner une information relative au niveau d’énergie électrique à disposition, de sorte que ce circuit logique puisse savoir si le module de correction dispose de suffisamment d’énergie avant de lancer une opération de correction de l’heure affichée. Si ce n’est pas le cas, les diverses options suivantes sont possibles :

1) La pièce d’horlogerie dispose d’un émetteur permettant d’indiquer directement à l’utilisateur que l’accumulateur doit être rechargé pour permettre d’effectuer une correction complète de l’heure affichée, par exemple via un signal optique ou acoustique engendré par l’émetteur. La pièce d’horlogerie n’effectue aucune correction tant que le niveau d’énergie électrique n’est pas suffisant pour une correction complète. 2) La pièce d’horlogerie dispose d’un émetteur, notamment une unité de communication BLE ou NFC ou un émetteur optique formé d’au moins une diode électroluminescente, permettant d’indiquer au téléphone portable 40 que l’accumulateur doit être rechargé pour permettre d’effectuer une correction complète de l’heure affichée. Le téléphone portable peut alors indiquer à l’utilisateur cette information sur son affichage électronique. Dans une variante, la pièce d’horlogerie n’effectue aucune correction tant que le niveau d’énergie électrique n’est pas suffisant pour une correction complète. Dans une variante avantageuse, le téléphone portable active directement une fonction de recharge de l’accumulateur d’électricité 56 via le récupérateur d’énergie 54 ou un autre dispositif de récupération d’énergie propre à un transfert d’énergie du téléphone portable, par exemple par induction magnétique.

3) La pièce d’horlogerie effectue seulement une correction partielle de l’heure affichée en utilisant l’énergie disponible dans l’accumulateur 56 et, de préférence, informe le téléphone portable, via un émetteur agencé dans la pièce d’horlogerie, du fait que la correction effectuée ne sera que partielle et éventuellement l’erreur restante que le circuit logique 60 peut calculer.

4) La pièce d’horlogerie n’effectue aucune correction et ne transmet aucune information (variante simple avec pièce d’horlogerie ‘muette’). En l’absence d’une gestion de l’énergie électrique telle qu’indiquée ci-avant, la pièce d’horlogerie peut commencer une opération de correction requise si la tension électrique à disposition est suffisante et effectuer cette opération de correction tant que la tension électrique fournie par le circuit d’alimentation 58 est suffisante. Dans une variante avantageuse, il est prévu de mettre le dispositif de correction dans un mode de veille lorsqu’aucune opération de correction de l’heure affichée n’est prévue, de manière à économiser l’énergie électrique disponible dans l’accumulateur 56. Diverses parties du module de correction peuvent être activées, selon les besoins, seulement durant des périodes différentes. On reviendra par la suite dans le cadre d’un autre mode de réalisation à la gestion de l’alimentation électrique du dispositif de correction selon l’invention.

L’unité électronique de commande 28A, incorporée dans le premier mode de réalisation de la pièce d’horlogerie 2, comprend un circuit logique de commande 60, qui reçoit le signal digital de correction Scor fourni par le récepteur 30A du signal externe de correction SE* , et un dispositif générateur 62 d’un signal digital périodique ayant une fréquence FSUP donnée (le dispositif générateur 62 est aussi nommé ‘générateur de fréquence’ ou simplement ‘générateur’ à la fréquence FSUP). Selon que l’erreur temporelle T Err à corriger correspond à un retard ou à une avance dans l’affichage de l’heure, le circuit logique de commande 60 génère respectivement soit deux signaux de commande S1 R et S2R, qu’il fournit respectivement au générateur de fréquence 62 et à un compteur temporel 63 (‘timer’), soit un signal de commande SA qu’il fournit à un compteur temporel 70. Les compteurs temporels 63 et 70 sont programmables et servent à mesurer une période de correction prévue, respectivement une période PRcor pour la correction d’un retard et une période PAcor pour la correction d’une avance. Par définition, une avance correspond à une erreur positive et un retard correspond à une erreur négative. Comme indiqué précédemment, le circuit logique reçoit soit l’erreur temporelle TEIT à corriger (variante préférée), soit une heure affichée par la pièce d’horlogerie à un instant donné et l’heure réelle exacte correspondante fournie par une base de temps du dispositif électronique externe. Dans le deuxième cas, il calcule lui-même l’erreur temporelle TEIT.

On exposera premièrement l’agencement de l’unité électronique de commande 28A pour corriger un retard détecté dans l’affichage de l’heure, et seulement par la suite l’agencement de cette unité pour corriger une avance. Dans le cas d’une erreur négative correspondant à un retard, il est prévu, selon un premier mode de correction d’un retard, de générer une série d’impulsions de freinage périodiques à une fréquence FSUP, ces impulsions de freinage périodiques étant appliquées par le dispositif de freinage 22, en particulier par l’actionneur 22A au résonateur oscillant. Pour ce faire, le circuit logique de commande 60 active le générateur de fréquence 62 via le signal S1R et le compteur temporel 63 qui compte ou décompte un intervalle de temps correspondant à une période de correction PRcor dont la durée (la valeur) est déterminée par le circuit logique (par définition, l’expression ‘compteur temporel’ englobe un compteur temporel à un intervalle de temps donné et aussi un décompteur temporel à zéro depuis cet intervalle de temps donné qui est introduit initialement dans ce décompteur temporel).

Dans la variante représentée, lorsque le générateur de fréquence est activé, il fournit un signal digital périodique SFS, à la fréquence FSUP, à un autre compteur temporel 64 (timer à une valeur Tp correspondant à une durée sélectionnée pour les impulsions de freinage périodiques). Les sorties des timers 63 et 64 sont fournis à une porte logique ΈT (‘AND’) 65 qui fournit en sortie un signal d’activation périodique Sci pour activer périodiquement le dispositif de freinage 22, durant la période de correction PFtcor prévue, via une porte logique OU’ (‘OR’) 66 ou tout autre circuit de commutation permettant de transmettre le signal d’activation périodique Sci au dispositif de freinage. Le signal d’activation périodique Sci forme le signal de commande Scmd dans le cas d’une correction d’un retard détecté dans l’heure affichée par la pièce d’horlogerie. Ainsi, le dispositif de freinage applique des impulsions de freinage périodiques au résonateur mécanique à la fréquence

FSUP durant une période de correction PFtcor dont la durée (valeur) dépend du retard à corriger. De manière générale, les impulsions de freinage ont un caractère dissipatif car une partie de l’énergie du résonateur oscillant est dissipée lors de ces impulsions de freinage. Dans un mode de réalisation principal, le couple de freinage mécanique est appliqué substantiellement par frottement, en particulier au moyen d’un organe de freinage mécanique exerçant une certaine pression sur une surface de freinage du résonateur, de préférence une surface de freinage circulaire, comme exposé précédemment lors de la description de la pièce d’horlogerie 2 en référence à la Figure 1 .

De préférence, comme pour la variante représentée à la Figure 1 , le système formé du résonateur mécanique et du dispositif de freinage de ce résonateur est configuré de manière à permettre au dispositif de freinage de débuter, dans la plage de fonctionnement utile du résonateur oscillant, une impulsion de freinage mécanique sensiblement à tout instant de la période d’oscillation naturelle du résonateur oscillant. En d’autres termes, une des impulsions de freinage périodiques peut débuter sensiblement à n’importe quelle position angulaire du résonateur oscillant, en particulier la première impulsion de freinage intervenant au cours d’une période de correction.

Selon l’enseignement donné par le document WO 2018/177779 déjà cité précédemment, il est possible de réguler précisément la fréquence moyenne d’un résonateur oscillant en lui appliquant de manière continue des impulsions de freinage périodiques à une fréquence de freinage FFR correspondant avantageusement au double de la fréquence de consigne FOc divisée par un nombre entier positif N, soit FFR = 2-F0c / N. La fréquence de freinage FFR est proportionnelle à la fréquence de consigne FOc pour le résonateur mécanique et dépend seulement de cette fréquence de consigne dès que le nombre entier positif N est donné. On apprend du document WO 2018/177779 que, après une phase transitoire intervenant au début de l’activation du dispositif de freinage appliquant les impulsions de freinage périodiques à la fréquence de freinage FFR, une phase synchrone s’établit durant laquelle l’oscillation du résonateur mécanique est synchronisée, en moyenne, sur la fréquence de consigne FOc, pour autant que le couple de freinage appliqué par les impulsions de freinage et la durée de ces impulsions de freinage soient sélectionnés de sorte que les impulsions de freinage interviennent, au cours de la phase synchrone, lors du passage du résonateur mécanique par des positions extrêmes de son oscillation, c’est-à- dire que l’inversion du sens du mouvement d’oscillation intervienne au cours de chaque impulsion de freinage ou à la fin de chaque impulsion de freinage. Cette dernière situation intervient dans le cas avantageux, notamment plus sûr, où le résonateur mécanique est stoppé par chaque impulsion de freinage et reste ensuite bloqué par le dispositif de freinage jusqu’à la fin de cette impulsion de freinage.

Bien que peu intéressant, le document WO 2018/177779 indique qu’une synchronisation peut aussi être obtenue pour une fréquence de freinage FFR supérieure au double de la fréquence de consigne (2F0), en particulier pour une valeur égale à M-FO avec M étant un nombre entier supérieur à deux (M > 2). Dans une variante avec FFR = 4-F0, on a juste une perte d’énergie dans le système sans effet durant la phase synchrone, car une impulsion sur deux intervient au point neutre du résonateur ; ce qui est désavantageux. Pour une fréquence de freinage FFR plus élevée, les impulsions dans la phase synchrone qui n’interviennent pas aux positions extrêmes annulent leurs effets deux à deux. On comprend donc qu’il s’agit de cas théoriques sans grand intérêt pratique. On notera que d’autres fréquences de freinage peuvent conduire à une synchronisation du résonateur sur la fréquence de consigne, mais les conditions pour la mise en œuvre du procédé de régulation sont bien plus délicates et difficiles à mettre en œuvre.

Dans le cadre du développement qui a conduit à la présente invention, on a mis en lumière le fait que le phénomène remarquable mis en lumière dans le document WO 2018/177779 peut être utilisé non seulement pour synchroniser continûment un résonateur sur sa fréquence de consigne, mais également pour faire varier de manière déterminée la fréquence d’oscillation d’un résonateur dans deux plages de fréquence situées respectivement en- dessous et en-dessus de sa fréquence de consigne ; c’est-à-dire qu’il est possible d’imposer une fréquence moyenne déterminée à un résonateur mécanique qui est différente de sa fréquence de consigne, supérieure ou inférieure, en appliquant des impulsions de freinage périodiques qui puissent synchroniser ce résonateur sur une fréquence différente de la fréquence de consigne mais suffisamment proche de cette dernière pour permettre rétablissement d’une phase synchrone entre le résonateur oscillant et le dispositif de freinage générant les impulsions de freinage à une fréquence sélectionnée à cet effet, tout en maintenant le résonateur oscillant dans un régime fonctionnel pour cadencer la marche de la pièce d’horlogerie. La présente invention propose d’utiliser cette découverte remarquable pour effectuer une correction de l’heure affichée par une pièce d’horlogerie en variant la marche du mouvement mécanique horloger considéré, c’est-à-dire en variant la fréquence du résonateur qui cadence la marche du mécanisme d’entraînement de l’affichage de la pièce d’horlogerie en question durant une période de correction donnée.

En particulier, dans le premier mode de réalisation de l’unité électronique de commande décrit ici, il est prévu de corriger un retard détecté dans l’heure affichée selon un premier mode de correction d’un retard dans lequel on synchronise, durant une période de correction PRcor , le résonateur oscillant sur une fréquence de correction FScor qui est supérieure à la fréquence de consigne FOc. Il a été démontré dans le cadre du développement ayant conduit à la présente invention que, de manière similaire au cas d’une synchronisation sur la fréquence de consigne, les meilleurs résultats sont obtenus, pour une fréquence de correction supérieure ou inférieure à la fréquence de consigne, lorsque la fréquence de freinage FBra est sélectionnée, pour une fréquence de correction Fcor donnée, de manière à satisfaire la relation mathématique suivante :

FBra = 2-Fcor / N , où N est un nombre entier positif.

Ainsi, les impulsions de freinage périodiques sont appliquées au résonateur mécanique à une fréquence de freinage Fera correspondant avantageusement au double de la fréquence de correction Fcor divisée par un nombre entier positif N, de préférence peu élevé. Cette relation est valable pour une fréquence de correction Fcor = FScor qui est supérieure à la fréquence de consigne et également pour une fréquence de correction F cor = Flcor qui est inférieure à la fréquence de consigne (premier mode de correction d’une avance qui interviendra par la suite dans un autre mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention). La fréquence de freinage FBra est donc proportionnelle à la fréquence de correction prévue F cor et dépend seulement de cette fréquence de correction dès que le nombre entier positif N est sélectionné. Par ‘synchronisation sur une fréquence donnée’ on comprend une synchronisation en moyenne sur cette fréquence donnée. Cette définition est importante pour un nombre N supérieur à deux. Par exemple, dans le cas N = 6, on a seulement une période d’oscillation sur trois qui subit une variation de sa durée, relativement à la période de consigne T0c = 1/F0c (de fait relativement à la période d’oscillation naturelle / libre T0 = 1/FO), via un déphasage temporel engendré par chaque impulsion de freinage dans l’oscillation du résonateur.

On notera que, comme dans le cas d’une synchronisation sur la fréquence de consigne, d’autres fréquences de freinage peuvent permettre d’obtenir, sous certaines conditions, une synchronisation sur une fréquence de correction souhaitée, mais la sélection d’une fréquence de freinage FBra = 2-Fcor / N permet d’obtenir une synchronisation sur la fréquence Fcor de manière plus efficace et avec plus de stabilité. De manière générale, la relation mathématique entre la fréquence de freinage et la fréquence de correction est Fera = (p/q)-Fcor avec p et q deux nombres entiers positifs et le nombre q avantageusement supérieur au nombre p. La personne du métier peut expérimentalement établir une liste des nombres fractionnaires p/q qui sont appropriés et sous quelles conditions (notamment pour quel couple de freinage).

On remarquera que les impulsions de freinage peuvent être appliquées avec un couple de force constant ou un couple de force non constant (par exemple sensiblement en courbe de Gauss ou sinusoïdal). Par ‘impulsion de freinage’ on comprend l’application momentanée d’un couple de force au résonateur qui freine son organe oscillant (balancier), c’est-à-dire qui s’oppose au mouvement d’oscillation de cet organe oscillant. Dans le cas d’un couple variable, la durée de l’impulsion est définie généralement comme la partie de cette impulsion qui présente un couple de force significatif pour freiner le résonateur, en particulier la partie pour laquelle le couple de force est supérieur à la moitié de la valeur maximale. On notera qu’une impulsion de freinage peut présenter une forte variation. Elle peut même être hachée et former une succession d’impulsions plus courtes. De manière générale, la durée de chaque impulsion de freinage est prévue inférieure à la moitié d’une période de consigne TOc pour le résonateur, mais elle est avantageusement inférieure à un quart d’une période de consigne et de préférence inférieure à T0c/8.

Aux Figures 3 et 4 sont représentées, pour un résonateur mécanique ayant une fréquence de consigne FOc = 4 Hz et présentant une oscillation 72, respectivement une première série d’impulsions de freinage périodiques 74 appliquées au résonateur à une fréquence FiNF = 2-Flcor avec Flcor = 0.99975-FOc = 3.999 Hz, pour le cas d’une fréquence naturelle FO = 4.0005 Hz, et une deuxième série d’impulsions de freinage périodiques 76 appliquées au résonateur à une fréquence Fsup = 2-FScor avec

FScor = 1.00025-FOc = 4.001 Hz, pour le cas d’une fréquence naturelle F0 = 3.9995 Hz. Les graphes inférieurs aux Figures 3, 4 montrent l’évolution de la fréquence d’oscillation du résonateur au cours d’une période de correction, laquelle est définie comme la période au cours de laquelle on applique au résonateur les impulsions de freinage à la fréquence FINF OU FSUP.

La courbe 78 montre l’évolution de la fréquence d’oscillation du résonateur mécanique lors de l’application de la première série d’impulsions de freinage périodiques 74 pour une correction d’une avance détectée dans l’heure affichée, la fréquence de freinage FINF conduisant à une fréquence de correction Flcor , donnée par la fréquence de synchronisation, qui est inférieure à la fréquence de consigne FOc (premier mode de correction d’une avance). La courbe 80 montre l’évolution de la fréquence d’oscillation du résonateur mécanique lors de l’application de la deuxième série d’impulsions de freinage périodiques 76 pour une correction d’un retard détecté dans l’heure affichée, la fréquence de freinage FSUP conduisant à une fréquence de correction FScor , donnée par la fréquence de synchronisation, supérieure à la fréquence de consigne (premier mode de correction d’un retard).

La très courte période de correction aux Figures 3 et 4 a été prise pour pouvoir montrer une période de correction complète tout en ayant une représentation de l’oscillation du résonateur et des impulsions de freinage périodiques qui soit bien visible sur le graphe donnant la position angulaire du résonateur en fonction du temps. En effet, en quelques secondes, la correction possible est relativement petite, en pratique inférieure à une seconde. Pour les fréquences de correction choisies aux Figures 3 et 4, la correction est donc très petite. Ainsi, si les fréquences naturelles (fréquences propres / libres) du résonateur oscillant sont ici dans la norme pour une montre mécanique, puisqu’elles correspondent à une erreur journalière d’environ 10 secondes par jour (avance, respectivement retard), les fréquences de correction sont données purement à titre d’exemples et sont bien plus proches de la fréquence de consigne que les fréquences de correction qui sont généralement prévues pour la mise en œuvre du premier mode de correction d’une avance ou d’un retard. En conclusion, les Figures 3 et 4 sont données seulement schématiquement pour exposer de manière générale le comportement du résonateur oscillant lorsqu’il est soumis à une série d’impulsions de freinage périodiques à une fréquence de correction proche de la fréquence de consigne, mais différente de celle-ci, et dans le cas d’une fréquence naturelle conduisant à une dérive temporelle classique. Des considérations plus détaillées et précises relativement aux fréquences de correction possibles seront exposées par la suite.

Dans les deux graphes montrant les courbes de fréquence 78 et 80, on observe au début de la période de correction une phase transitoire RHp au cours de laquelle la fréquence varie avant de se stabiliser à la fréquence Flcor, respectivement FScor au cours d’une phase synchrone PFIsyn qui suit la phase transitoire. Dans les deux cas représentés, la phase transitoire RHp est relativement courte (inférieure à 2 secondes) et l’évolution de la fréquence s’opère dans la direction de la fréquence de correction voulue. Dans les deux cas représentés, la correction moyenne par unité de temps durant la phase transitoire est approximativement égale à celle qui intervient durant la phase synchrone. Cependant, on notera que la phase transitoire peut être plus longue, par exemple de 3 à 10 secondes, et l’évolution de la fréquence au cours de la phase transitoire varie de cas en cas de sorte que la correction moyenne est variable et non déterminée, mais elle reste pratiquement faible. On peut se référer aux figures 9 à 11 du document WO 2018/177779 où les phases transitoires pour synchroniser le résonateur sur la fréquence de consigne FOc, depuis une fréquence naturelle proche mais différente, sont plus longues. On remarquera qu’à la figure 10 de ce document, alors que la fréquence de consigne est supérieure à la fréquence naturelle du résonateur, la fréquence d’oscillation commence par diminuer au début de la phase transitoire avant d’augmenter pour finalement dépasser la fréquence naturelle et se stabiliser à la fréquence de consigne. La durée de la phase transitoire et l’évolution de la fréquence au cours de cette phase transitoire dépendent de divers facteurs, en particulier du couple de freinage, de la durée des impulsions, de l’amplitude initiale de l’oscillation, et de l’instant auquel intervient la première impulsion de freinage dans une période d’oscillation. Il est donc difficile de contrôler l’écart temporel résultant d’une phase transitoire relativement à la fréquence de consigne. A titre d’exemple, si Fcor = 1 ,05- FOc = 4,2 Hz et que la phase de transition dure au maximum 10 secondes, et si on assume que la fréquence moyenne au cours de cette phase de transition est égale à FOc, alors l’écart temporel absolu par rapport à Fcor est au plus égal à une demi-seconde. Cette incertitude engendre donc une petite erreur dans la correction engendrée lors d’une période de correction, mais elle n’est pas négligeable. On verra par la suite une solution pour éviter une telle erreur. Dans le premier mode de réalisation de l’unité électronique de commande, on a donc une petite erreur possible dans la correction obtenue si on détermine (la durée de) la période de correction PRcor seulement sur la base de l’erreur temporelle TEIT à corriger, en définissant cette période de correction comme étant la période au cours de laquelle on applique au résonateur une série d’impulsions de freinage périodiques à la fréquence de freinage prévue, et en prenant comme hypothèse que la fréquence d’oscillation au cours de la période de correction est celle de la fréquence de synchronisation. La fréquence de synchronisation détermine la fréquence de correction.

Par définition, la fréquence de correction Fcor est égale à la fréquence de synchronisation. On remarquera que, dans la phase synchrone de la période de correction, il faut que la durée des impulsions de freinage soit suffisante pour que le couple de freinage appliqué au résonateur permette son arrêt (passage par une position angulaire extrême, définissant son amplitude instantanée) au cours ou à la fin de chaque impulsion de freinage. Dans le cas d’une fréquence de synchronisation supérieure à la fréquence de consigne pour corriger un retard, l’intervalle de temps durant lequel le résonateur reste arrêter au cours d’une impulsion de freinage diminue la correction possible par unité de temps, de sorte qu’il est préférable de limiter cet intervalle de temps, en tenant compte d’une certaine marge de sécurité, pour avoir une période de correction plus courte grâce à une fréquence de synchronisation plus élevée. A noter que la fréquence des impulsions de freinage, l’énergie d’entretien fournie au résonateur à chaque alternance de son oscillation et la valeur du couple de freinage interviennent dans l’intervalle de temps nécessaire pour arrêter le résonateur oscillant. Pour une fréquence de freinage donnée et la fréquence de correction résultant, la personne du métier saura déterminer, notamment de manière expérimentale ou par simulations, un couple de freinage et une durée pour les impulsions de freinage de manière à optimiser le système de freinage. Pour des fréquences de consigne entre 2 Hz et 10 Hz, des couples de freinage compris entre 0,5 mNiti et 50 mNiti et des durées d’impulsions de freinage comprises entre 2 ms et 10 ms s’avèrent généralement appropriés pour les fréquences de correction qu’il est pratiquement avantageux d’utiliser (ces plages de valeurs étant données à titre d’exemples nullement limitatifs). En partant de l’hypothèse mentionnée précédemment, à savoir que la fréquence de synchronisation intervient sur la totalité de la période de correction PRcor, on peut déterminer la valeur de la période de correction à prévoir sur la base de l’erreur temporelle TEIT à corriger, de la fréquence de consigne FOc et de la fréquence de correction Fcor ; et comme la fréquence de synchronisation détermine la fréquence de correction qui lui est égale, on peut aussi déterminer la valeur de la période de correction à prévoir sur la base de l’erreur temporelle TEIT à corriger, de la fréquence de consigne FOc et de la fréquence de freinage FBra. Par définition, une avance dans l’affichage de l’heure correspond à une erreur positive alors qu’un retard correspond à une erreur négative. On obtient les relations mathématiques suivantes pour déterminer la valeur de la période de correction :

P Cor = T Ern FOC / (FOC - Fcor) = 2T _E rr FOC / (2F0C - N Fera)

Dans le premier mode de correction d’un retard (erreur négative), la fréquence de correction Fcor = FScor est supérieure à FOc, de sorte que Pcor est bien positif. Dans ce cas la fréquence de freinage FBra = FSUP. On a alors la relation :

PRcor = ÏErr-FOc / (FOc - FScor) = 2T _E rr FOc /(2F0c - N-FSUP)

Dans le premier mode de correction d’une avance (erreur positive), la fréquence de correction Fcor = Flcor est inférieure à FOc, de sorte que Pcor est bien positif. Dans ce cas la fréquence de freinage Fera = FINF. On a alors la relation :

PAcor = ÏErr-FOc / (FOc - F Icor) = 2ÏErr FOC /(2FÛC - N FINF)

Dans une variante de réalisation, le dispositif électronique extérieur (téléphone portable 40) a en mémoire ou reçoit de la pièce d’horlogerie considérée la fréquence de consigne pour le résonateur mécanique de cette pièce d’horlogerie et la fréquence supérieure prévue pour corriger un retard (éventuellement en fonction de plages de valeurs pour ce retard). Ainsi, dans cette variante, l’application de correction de l’heure qui est implémentée dans le dispositif électronique extérieur peut déterminer la valeur de la période de correction PRcor et communiquer cette information à la pièce d’horlogerie via le signal de correction externe SE*. Dans cette variante, l’unité électronique de commande de la pièce d’horlogerie n’a pas besoin de ressources pour calculer la valeur de la période de correction sur la base de l’erreur temporelle ÏErr à corriger.

Suite à l’exposé général relatif à une correction de la marche d’une pièce d’horlogerie mécanique obtenue par une série d’impulsions de freinage périodiques appliquées à son résonateur, on peut revenir au premier mode de réalisation de la pièce d’horlogerie selon l’invention. L’unité électronique de commande 28A (Figure 2) est agencée pour fournir au dispositif de freinage, chaque fois que le signal externe de correction SE* reçu par l’unité de réception de la pièce d’horlogerie 2 correspond à un retard dans l’heure affichée qu’il est prévu de corriger, un signal de commande Sci dérivé du signal digital périodique SFS fourni par le générateur de fréquence 62, durant une période de correction PRcor , pour activer le dispositif de freinage 22 de manière que ce dispositif de freinage génère une série d’impulsions de freinage périodiques qui sont appliquées au résonateur à la fréquence FSUP. Comme (la durée de) la période de correction est déterminée par le retard à corriger, le nombre d’impulsions de freinage périodiques dans la série d’impulsions de freinage périodiques est donc aussi déterminé par le retard à corriger. La fréquence FSUP est prévue et le dispositif de freinage est agencé de manière que chaque série d’impulsions de freinage périodiques à la fréquence FSUP puisse engendrer, au cours de la période de correction correspondante, une première phase synchrone dans laquelle l’oscillation du résonateur est synchronisée (par définition ‘synchronisée en moyenne’) sur une fréquence de correction FScor qui est supérieure à la fréquence de consigne FOc prévue pour le résonateur mécanique.

En référence aux Figures 5 à 10, on exposera ci-après quelques observations relatives aux impulsions de freinage, en particulier concernant les fréquences de freinage FBra et les fréquences de correction Fcor correspondantes qui sont avantageusement envisagées dans une variante préférée du premier mode de correction d’un retard, et aussi dans une variante préférée d’un premier mode de correction d’une avance (qui sera implémentée dans un mode de réalisation décrit par la suite), dans lequel il est prévu de corriger une avance détectée dans l’heure affichée par une série d’impulsions de freinage à une fréquence FINF, déjà définie précédemment, résultant en une fréquence de correction Flcor , aussi définie précédemment, qui est inférieure à la fréquence de consigne FOc.

La Figure 5 montre une première partie d’une période de correction avec un rapport relativement élevé entre la fréquence de correction FScor = 3,5 Hz et la fréquence de consigne FOc = 3,0 Hz (sensiblement égale à la fréquence naturelle du résonateur lorsqu’il oscille librement, représenté par l’oscillation 82), à savoir un rapport RS = FScor / FOc = 3,5 / 3,0 = 1 ,167. Lorsqu’on applique au résonateur mécanique des impulsions de freinage 84 avec une fréquence de freinage FBra = FSUP = 2-FScor = 7,0 Hz (cas N = 1 ) et un couple de force de freinage suffisant, permettant dans la phase transitoire RHp de diminuer suffisamment l’amplitude de l’oscillation 86 du résonateur oscillant pour finalement l’arrêter au cours de chaque impulsion de freinage, on peut imposer à ce résonateur relativement rapidement la fréquence de correction correspondante, soit FScor = 3,5 Hz. On remarquera que déjà après une seconde on obtient dans l’exemple donné la synchronisation voulue, mais une phase PHst de stabilisation de l’oscillation intervient au début de la phase synchrone PFIsyn. Dans le cas représenté, l’amplitude augmente à nouveau au cours de la phase de stabilisation pour finalement se stabiliser à une amplitude correspondant environ au tiers de l’amplitude initiale du résonateur libre.

Un démonstrateur (un prototype de la pièce d’horlogerie selon l’invention) a été réalisé pour le cas présenté à la Figure 5. En appliquant des impulsions de freinage périodiques à la fréquence FSUP = 7,0 Hz au résonateur mécanique, on a obtenu une avance de 7 heures sur l’affichage de la pièce d’horlogerie pour une période de correction de 6 heures, et ceci de manière très précise. On a ainsi ‘gagné’ précisément 1 heure en 6 heures de temps réel. Un tel résultat ouvre des perspectives pour des corrections de l’heure indiquée par l’affichage qui sont autres que des corrections d’une dérive temporelle de cet affichage dû à la seule imprécision du résonateur fonctionnant librement (c’est-à-dire en l’absence d’impulsions de freinage). Ainsi, comme on le verra dans un autre mode de réalisation décrit par la suite, la présente invention permet de corriger le saut de 1 heure qui intervient à un changement saisonnier de l’heure (en particulier pour le passage de l’heure d’hiver à heure d’été où on avance l’heure légale). On peut même penser corriger un changement de fuseau horaire pouvant intervenir lors d’un voyage.

La Figure 6 montre l’oscillation libre 82A d’un résonateur mécanique, une première oscillation 86A de ce résonateur dans une phase synchrone d’une période de correction où le rapport RS entre la fréquence de correction FScor et la fréquence de consigne FOc est relativement peu élevé (c’est-à- dire relativement proche de ), et une deuxième oscillation 86B de ce résonateur dans une phase synchrone d’une période de correction où le rapport RS entre la fréquence de correction FScor et la fréquence de consigne

FOc est relativement élevé (c’est-à-dire relativement éloigné de ). La première oscillation 86A résulte d’une série d’impulsions de freinage périodiques 84A de relativement faible intensité et intervenant une fois par période d’oscillation (ce qui correspond au cas N = 2 avec FSUP = FScor). Par contre, la deuxième oscillation 86B résulte d’une série d’impulsions de freinage périodiques 84B de relativement forte intensité et intervenant une fois par alternance de l’oscillation (ce qui correspond au cas N = 1 , soit FSUP = 2-FScor).

En sélectionnant de manière appropriée le couple de freinage et la fréquence de freinage, on observe que la fréquence de correction peut varier continûment entre la fréquence de consigne FOc et une certaine fréquence supérieure FSCmax, pour la correction d’un retard dans l’heure affichée, et continûment entre la fréquence de consigne FOc et une certaine fréquence inférieure FICmax, pour la correction d’une avance dans l’heure affichée. La fréquence supérieure FSCmax et la fréquence inférieure FICmax ne sont pas des valeurs que l’on peut aisément calculer théoriquement. Il faut pour chaque pièce d’horlogerie les déterminer pratiquement. On remarquera que bien que cette information soit intéressante, elle n’est pas nécessaire. Ce qui est important, c’est que les fréquences de freinage soient sélectionnées et les couples de freinage à disposition soient appropriés pour engendrer au cours de chaque période de correction, de préférence assez rapidement, une phase synchrone au cours de laquelle le résonateur mécanique peut osciller à la fréquence de correction prévue par la relation mathématique donnée précédemment, sans être arrêté dans son oscillation (c’est-à-dire qu’il faut éviter d’arrêter le résonateur de sorte qu’il ne puisse plus repartir de la position d’arrêt, ce qui conduirait à un arrêt du mécanisme d’entraînement de l’affichage).

Sur la Figure 6 est indiqué un angle de sécurité 0sec au-dessous duquel, en valeur absolue, on évitera d’arrêter le résonateur mécanique (c’est-à-dire entre - 0sec et 0sec), et donc au-dessus duquel l’amplitude, en valeur absolue, doit pratiquement demeurer durant la phase synchrone, au moins après la phase de stabilisation. De manière avantageuse pour le fonctionnement du résonateur mécanique, l’angle 0sec est prévu égal ou, de préférence, supérieur à un angle qzi (voir Figure 10) qui correspond à l’angle de couplage entre le résonateur et l’échappement qui lui est associé, d’un côté et de l’autre côté de la position neutre du résonateur définie par la position angulaire de la cheville de couplage portée par le plateau du balancier lorsque ce résonateur est à ou passe par sa position de repos. On déclare ainsi ‘zone interdite’, pour arrêter le résonateur mécanique au cours d’une impulsion de freinage, la zone angulaire de couplage (-qzi à qzi) entre le résonateur mécanique et l’échappement (on remarquera qu’il est possible de freiner dans cette zone interdite au cours de la phase transitoire, mais on évitera d’arrêter le résonateur dans cette zone interdite). On notera que, dans la plage de fonctionnement utile du résonateur, il peut être nécessaire, pour conserver un fonctionnement correct de l’échappement et notamment pour assurer la phase de dégagement, que l’angle de sécurité 0sec soit supérieur à l’angle de couplage q _z i. La personne du métier saura déterminer une valeur pour l’angle de sécurité 0sec pour chaque mouvement mécanique associé à un dispositif de correction selon le premier mode de réalisation. L’angle de couplage q _z i peut varier d’un mouvement mécanique à l’autre, notamment entre 22° et 28°.

La condition de non blocage du résonateur dans la zone angulaire de sécurité durant la période de correction d’un retard est importante car un comptage de l’écoulement du temps via l’échappement (c’est-à-dire le cadencement de la marche du mécanisme d’entraînement de l’affichage de l’heure) doit continuer durant cette période de correction d’un retard. Ainsi, très avantageusement, ladite fréquence FSUP et la durée des impulsions de freinage périodiques sont sélectionnées de manière que, lors de ladite phase synchrone d’une période de correction dans le cadre du premier mode de correction d’un retard, les impulsions de freinage périodiques interviennent chacune hors d’une zone de couplage entre le résonateur mécanique oscillant et l’échappement, de préférence hors d’une zone de sécurité définie pour le mouvement mécanique. Il en va de même pour la sélection de ladite fréquence FINF et la durée des impulsions de freinage périodiques dans le cadre du premier mode de correction d’une avance. Pour orienter la personne du métier dans le choix des fréquences de correction et des fréquences de freinage correspondantes, un modèle mathématique a été établi sur la base de l’équation du mouvement d’un oscillateur mécanique. Pour déterminer une correction maximale, positive ou négative, on considère le résonateur dans une phase synchrone et stable. Ensuite, on introduit une simplification pour la force d’entretien appliquée au résonateur par la source d’énergie via l’échappement, en la considérant du type cos(oot). On notera que cette simplification est prudente par le fait qu’elle diminue la valeur maximale relativement au cas réel où l’entier de l’énergie fournie au résonateur intervient dans la zone interdite qzi définie précédemment. Finalement, on considère la durée des impulsions de freinage très petite, de fait ponctuelle, en définissant la fréquence de freinage FBra comme l’inverse de la valeur temporelle Tsec à laquelle le résonateur atteint, dans l’équation du mouvement donnée ci-après, l’angle de sécurité 0sec dans la demi-alternance correspondant au nombre N sélectionné dans la relation Fcor = N - FBra / 2.

Pour trouver la correction maximale et donc la période minimale ou maximale selon que l’erreur temporelle à corriger est négative (retard) ou positive (avance), le temps t=0 est donné par une impulsion de freinage au cours de laquelle l’oscillateur est arrêté à l’angle de sécurité 0sec. Ensuite, dans la phase synchrone stable, le résonateur doit s’arrêter à l’impulsion de freinage suivante au plus tôt, respectivement au plus tard également à l’angle de sécurité (-1 ^N )-0sec dans une plage temporelle donnée par la valeur de N et par le fait que la fréquence de correction est prévue supérieure ou inférieure à la fréquence de consigne FOc pour corriger le retard ou l’avance.

Dans ce cas, l’équation du mouvement est donnée par : où t = Q-T0 /p , T0 est la période d’oscillation libre (considérée égale à TOc = 1/F0c pour les calculs) et q ₀ est l’amplitude de l’oscillation libre. On observe donc que le facteur de qualité Q du résonateur mécanique intervient dans l’équation du mouvement.

Pour obtenir une fréquence de correction FScor supérieure à la fréquence de consigne FOc, il faut que Tsec intervienne dans une alternance après le passage du résonateur par sa position neutre / de repos. On a donc pour un N donné :

La fréquence maximale de freinage FSBmax (N) = 1 / Tsec et la fréquence de correction maximale FSCmax (N) = N-FSBmax/2.

Pour obtenir une fréquence de correction Flcor inférieure à la fréquence de consigne FOc, il faut que Tsec intervienne dans une alternance avant le passage du résonateur par sa position neutre / de repos. On a donc pour un N donné : La fréquence minimale de freinage FIBmin (N) = 1 /Tsec et la fréquence de correction minimale FICmin = N-FIBmin /2.

Les Figures 7A et 7B représentent respectivement les courbes de RSmax (N=1 ) = FSCmax (N=1 ) / FOC et de RSmax (N=2) = FSCmax (N=2) / FOc en fonction de l’amplitude qo de l’oscillation libre du résonateur mécanique pour divers facteurs de qualité Q de ce résonateur mécanique. On observe que plus le facteur de qualité est petit, plus le rapport RSmax (N) est grand.

La Figure 8 donne, pour un résonateur ayant un facteur de qualité Q = 100, une amplitude libre qo = 300° et un angle de sécurité 0sec = 25°, les plages de fréquence de correction supérieure, pour une fréquence de consigne FOc et diverses valeurs respectives de N, qui sont envisageables dans le cadre du premier mode de correction d’un retard, en représentant le rapport RS = FScor/ FOc qui s’étend entre la valeur et RSmax (N). La Figure 9 donne, pour un résonateur ayant un facteur de qualité Q = 100, une amplitude libre qo = 300° et un angle de sécurité 0sec= 25°, les plages de fréquence de correction inférieure, pour une fréquence de consigne FOc et diverses valeurs respectives de N, qui sont envisageables dans le cadre du premier mode de correction d’une avance, en représentant le rapport RI = Flcor/ FOc qui s’étend entre Rlmax (N) et la valeur .

Comme indiqué précédemment, les plages données aux Figures 8 et 9 découlent d’un modèle théorique simplifié. On voit que les fréquences de correction maximales, respectivement minimales dépendent de plusieurs paramètres. Ces figures donnent une bonne indication de la réalité pour un mouvement mécanique ayant des propriétés assez standard. Toutefois, pour chaque mouvement mécanique donné, il faudra définir les valeurs limites si on souhaite s’en approcher pour effectuer de grandes corrections dans de relativement courtes périodes de correction. Après avoir exposé en détails l’agencement de l’unité électronique de commande et le fonctionnement du dispositif de correction du premier mode de réalisation de la pièce d’horlogerie selon l’invention pour corriger un retard dans l’heure affichée par la pièce d’horlogerie, on exposera ci-après l’agencement de l’unité électronique de commande selon ce premier mode de réalisation pour corriger une avance dans l’heure affichée selon un deuxième mode de correction d’une avance.

Pour permettre la mise en œuvre du deuxième mode de correction d’une avance, la pièce d’horlogerie comprend un dispositif de blocage du résonateur mécanique. De manière générale, dans le cadre du deuxième mode de correction d’une avance, l’unité électronique de commande est agencée pour pouvoir fournir au dispositif de blocage, lorsque le signal externe de correction reçu par l’unité de réception correspond à une avance dans l’heure affichée qu’il est prévu de corriger, un signal de commande qui active le dispositif de blocage de manière que ce dispositif de blocage bloque l’oscillation du résonateur mécanique durant une période de correction déterminée par l’avance à corriger, de sorte à stopper la marche dudit mécanisme d’entraînement durant cette période de correction.

Dans le premier mode de réalisation décrit en référence aux Figures 1 et 2, la pièce d’horlogerie 2 comprend un dispositif de blocage qui est constitué par le dispositif de freinage 22, en particulier par l’actionneur piézoélectrique 22A, lequel sert également à la mise en œuvre du premier mode de correction d’un retard. Lorsque le signal externe de correction S Ext , reçu par l’unité de réception 30, correspond à une avance dans l’heure affichée qu’il est prévu de corriger, le circuit logique 60 de l’unité électronique de commande 28A (Figure 2) fournit un signal de commande SA au compteur temporel 70 (timer) qui est programmable. Ce timer 70 engendre alors un signal Sc2 d’activation du dispositif de freinage 22, via la porte OU’ (‘OR’) 66 ou un autre commutateur, pour une période de correction PAcor dont la durée est sensiblement égale à l’avance correspondante TEIT à corriger. Le signal d’activation périodique Sc2 forme alors le signal de commande Scmd. On remarquera que le signal d’activation Sc2 commande le dispositif de freinage 22 dans un mode de blocage du résonateur mécanique pour une relativement longue durée, à savoir durant sensiblement toute la période de correction PAcor = T Err. A cet effet, la tension fournie alors par le circuit d’alimentation 26 entre les deux électrodes de la lame piézoélectrique 24 peut différer de celle prévue pour engendrer les impulsions de freinage périodiques pour corriger un retard. Cette tension est sélectionnée de sorte que la force de freinage appliquée au résonateur mécanique puisse l’arrêter, de préférence assez rapidement, et ensuite le bloquer jusqu’à la fin de la période de correction. Dans une variante, la tension électrique appliquée à la lame piézoélectrique 24 est prévue variable au cours de la période de correction. Par exemple, il est possible de prévoir une tension supérieure au début de la période de correction, laquelle est sélectionnée pour arrêter rapidement le résonateur, notamment au cours de l’alternance de l’oscillation de ce résonateur dans laquelle intervient le début de la période de correction, et ensuite de diminuer la tension à une valeur moindre mais suffisante pour maintenir à l’arrêt le résonateur. De manière avantageuse, on sélectionnera la tension électrique pour que la force de freinage résultante ne puisse pas arrêter le résonateur mécanique dans la zone angulaire interdite (-qzi à qzi) définie précédemment. A cet effet, le couple de freinage est sélectionné assez grand pour pouvoir arrêter le résonateur et le bloquer dans la position angulaire d’arrêt, quelle qu’elle soit, et suffisamment petit pour que ce couple de freinage ne puisse pas arrêter le résonateur dans la zone angulaire interdite. De préférence, on évitera d’arrêter le résonateur dans la zone angulaire de sécurité (- 0sec à 0sec), décrite précédemment. Cette dernière condition est importante lorsque le résonateur n’est pas auto-démarrant. De manière générale, il suffit de s’assurer que le résonateur puisse repartir à la fin de la période de correction.

Selon une variante spécifique permettant d’assurer un arrêt rapide du résonateur hors de la zone angulaire de sécurité susmentionnée, il est prévu une phase préliminaire intervenant avant la période de correction où le résonateur est bloqué (c’est-à-dire où il demeure arrêté suite à son arrêt intervenant rapidement ou immédiatement au début de la période de correction). Durant la phase préliminaire, il est prévu d’utiliser le premier mode de correction d’un retard à disposition dans le premier mode de réalisation. On constate que dans la phase synchrone du premier mode de correction décrit précédemment, le passage par une position angulaire extrême intervient durant chaque impulsion de freinage. Ainsi, les impulsions de freinage sont en phase avec des passages du résonateur mécanique par une de ses deux positions angulaires extrêmes, chacun de ces passages définissant le début d’une alternance. On tire avantage de ce fait en activant le générateur de fréquence 62 durant la phase préliminaire, laquelle est prévue de relativement courte durée mais néanmoins de durée suffisante à rétablissement d’une phase synchrone où le résonateur est synchronisé sur la fréquence FScor. La phase préliminaire se termine par exemple lors d’une dernière impulsion de freinage qui est immédiatement suivie par la période de correction avec une activation du dispositif de freinage dans le mode de blocage. Ainsi, on sait que le résonateur est bloqué hors de la zone angulaire de sécurité. Le couple de freinage pour la phase préliminaire peut être prévu différent de celui utilisé pour la correction d’un retard exposé précédemment. Comme le comportement de la fréquence au cours de la phase transitoire au début d’une série d’impulsions de freinage périodiques peut varier de cas en cas, il n’est guère possible de déterminer l’erreur engendrée par la phase préliminaire. Cependant, il est possible d’estimer une erreur maximale. Par exemple, si la fréquence FSUP = 1 ,05-F0c (correction de 30 secondes en 10 minutes) et que la phase préliminaire est prévue avec une durée de 10 secondes (durée sélectionnée supérieure à celles de phases transitoires pouvant intervenir), on peut estimer l’erreur maximale à 0,5 seconde (une demi-seconde). Pour un mouvement mécanique, si une telle erreur n’est pas négligeable, elle est relativement petite puisqu’un mouvement mécanique classique présente une erreur journalière comprise généralement entre 0 et 5 à 10 secondes.

En référence à la Figure 10, on décrira un deuxième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention qui se distingue du premier mode de réalisation par l’agencement du dispositif de blocage permettant d’implémenter avantageusement le deuxième mode de correction d’une avance dans l’affichage de l’heure associé au mouvement mécanique de la pièce d’horlogerie. Ce mouvement mécanique 92 comprend un échappement classique 94 formé par une roue d’ancre 95 et une ancre 96 pouvant osciller entre deux goupilles 95. L’ancre comprend une fourchette 97 entre les cornes de laquelle vient classiquement s’insérer à chaque alternance la cheville 98 formant aussi l’échappement et portée par un plateau 100 qui est solidaire de l’arbre 102 du balancier 104 (représenté partiellement) du résonateur mécanique ou venu de matière avec cet arbre (c’est-à-dire que l’arbre est usiné avec un profil longitudinal définissant le plateau). Le plateau 100 est circulaire et centré sur l’axe central de l’arbre 102 qui définit l’axe de rotation du balancier 104.

La pièce d’horlogerie comprend un dispositif de blocage 106 qui est distinct du dispositif de freinage 22A (Figure 1) utilisé pour la correction d’un retard. Ce dispositif de blocage est donc dédié à la mise en œuvre du deuxième mode de correction d’une avance. Le dispositif de blocage est formé par un actionneur électromécanique, en particulier par un actionneur piézoélectrique du même type décrit en lien avec la Figure 1. Selon la variante représentée, l’actionneur comprend une lame piézoélectrique flexible 24A et ses deux électrodes sont alimentées en tension par un circuit d’alimentation 26A. La lame 24A présente à son extrémité libre une partie saillante 107, formant un plot, qui est située du côté du plateau 100. La lame s’étend selon une direction parallèle à une tangente de la circonférence du plateau, à faible distance de cette circonférence circulaire. Le plateau présente un creux traversant 108, lequel s’ouvre radialement sur la périphérie du plateau et dont le profil dans le plan général du plateau est prévu pour permettre au plot 107 de venir s’y loger lorsqu’il est situé angulairement en face de ce creux et que l’actionneur piézoélectrique 106 est activé. Selon la variante représentée, le creux 108 est diamétralement opposé à la cheville 98 et le plot est situé angulairement à la position zéro de la cheville (c’est-à- dire à la position angulaire de cette cheville lorsque le résonateur est au repos, respectivement passe par sa position neutre). A noter que cette position angulaire zéro de la cheville définit normalement la position angulaire zéro du balancier 104, et donc du résonateur mécanique, dans un repère angulaire fixe relativement au mouvement mécanique 92 et centré sur l’axe de rotation du balancier.

Dans une variante équivalente, le creux peut être agencé à un autre angle relativement à la cheville, par exemple à 90°, et l’actionneur 106 est alors positionné en périphérie du plateau de manière que le plot 107 soit diamétralement opposé au creux lorsque le résonateur est au repos. Ainsi, quelle que soit l’alternance et la position angulaire lors de l’activation de l’actionneur piézoélectrique, le plot entrera dans le creux lorsque le résonateur sera dans une position angulaire égale, en valeur absolue, sensiblement à 180° (ceci étant exactement le cas si le balancier est mis au repère, c’est-à-dire que la cheville est alignée sur les centres de rotation respectifs du balancier et de l’ancre lorsque le résonateur est au repos). Cette valeur de 180° est clairement hors de la zone de sécurité (elle est supérieure à l’angle de sécurité défini précédemment) et elle est généralement inférieure à la plage des amplitudes du résonateur mécanique correspondant à sa plage de fonctionnement utile.

Ensuite, selon la variante avantageuse représentée à la Figure 10, les parois latérales du creux 108 sont parallèles au rayon passant par son centre et l’axe de rotation du balancier. Dans une variante équivalente, ces parois latérales sont prévues radiales. De même, le plot 107 présente deux parois latérales, perpendiculaires au plan général du plateau, qui sont parallèles au rayon passant par son centre et l’axe de rotation du balancier ou qui sont, dans la variante équivalente, sensiblement radiales relativement à l’axe de rotation. Grâce à cet agencement, lorsque le plot 107 est introduit dans le creux 108 qui lui sert alors de logement, ce plot bloque la rotation du plateau 100 et donc du balancier 104 par une force substantiellement tangentielle dont la direction est sensiblement parallèle à la direction longitudinale générale de la lame piézoélectrique 24A. Lorsque l’actionneur 106 est activé, l’extrémité de la lame portant le plot 107 subit un déplacement sensiblement radial, relativement à l’axe de rotation du balancier, et le plot peut alors, en fonction de la position angulaire du balancier à ce moment-là, soit exercer une force essentiellement radiale sur la surface latérale circulaire du plateau 100, soit entrer au moins partiellement dans le creux 108. L’actionneur doit seulement être agencé pour que le plot puisse subir, lorsque cet actionneur est activé, un déplacement suffisant pour s’introduire dans le creux lorsque ce dernier est situé dans une position angulaire correspondant sensiblement à celle du plot (dans un repère angulaire fixe relativement au plot). On peut prévoir une force de frottement relativement faible lorsque le plot vient s’appuyer contre la surface latérale circulaire du plateau au début d’une période de correction, c’est-à-dire suite à l’activation de l’actionneur, dans le cas où le creux n’est pas en vis-à-vis du plot lorsque sa surface proximale arrive au niveau de la circonférence circulaire du plateau. Ainsi, on peut s’assurer que l’amplitude du résonateur diminue peu lors du freinage initial opéré par le plot exerçant une force radiale contre cette surface latérale circulaire. Ensuite, lorsque le plot est inséré dans le creux alors que ce dernier se trouve en face du plot, la force radiale exercée par la lame piézoélectrique sur le plateau peut être très faible, voire nulle. L’énergie électrique nécessaire au blocage du résonateur durant la période de correction peut donc être relativement petite, bien plus petite que dans le cas du premier mode de réalisation.

Lorsque le dispositif de correction de la pièce d’horlogerie reçoit un signal externe de correction correspondant à la correction d’une avance détectée dans l’affichage de l’heure, son circuit logique de commande, de manière similaire au fonctionnement du premier mode de réalisation, active le dispositif de blocage 106, en lui fournissant un signal de commande Sc2 semblable à celui décrit précédemment dans le cadre du premier mode de réalisation, pour une période sensiblement égale à l’erreur temporelle à corriger. Grâce à l’agencement d’un creux dans un plateau circulaire centré sur l’axe de rotation du résonateur et d’un actionneur présentant une partie correspondante, mais de préférence moins large que le creux, qui est agencée pour pouvoir subir un mouvement sensiblement radial entre une position de non interaction, correspondant à un état non alimenté de l’actionneur, et un état d’interaction avec le balancier du résonateur, correspondant à un état alimenté de l’actionneur dans la variante décrite ici, le début de l’activation du dispositif de blocage 106 peut avoir lieu à tout instant, quelle que soit la position angulaire du résonateur et quel que soit le sens du mouvement d’oscillation (donc indépendamment de l’alternance en cours parmi les deux alternances formant chaque période d’oscillation). Ceci est très avantageux.

Finalement en lien avec le deuxième mode de réalisation, l’actionneur électromécanique peut être d’un autre type que celui représenté à la Figure 10. Par exemple, dans une variante, l’actionneur peut comprend un noyau ferromagnétique ou aimanté qui peut être déplacé sous l’action d’un champ magnétique engendré par une bobine. En particulier, ce noyau est colinéaire avec la bobine et il comprend une partie d’extrémité sortant de la bobine au moins lorsque l’actionneur est activé, cette partie d’extrémité formant un doigt qui est configuré pour pouvoir venir s’introduire dans le creux du plateau, ce doigt ayant notamment une partie terminale avec la forme du plot 107. Dans une variante préférée, l’actionneur est un actionneur bistable. L’alimentation de l’actionneur est avantageusement maintenue, lors de son activation pour passer de la position de non-interaction à la position d’interaction, jusqu’à ce que le plot soit entrer au moins partiellement dans le creux 108. Une telle variante est particulièrement intéressante car l’actionneur ne doit exercer aucune force de blocage par application d’une pression radiale sur un élément du balancier du résonateur dans ses deux positions stables correspondant respectivement à la position de non interaction et la position d’interaction prévues. Dans cette variante préférée, la consommation d’énergie peut être très faible, quelle que soit la durée de la période de correction, ce qui est très avantageux.

En référence à la Figure 11, on décrira un troisième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention, laquelle se distingue essentiellement du premier mode de réalisation par l’agencement du dispositif de blocage permettant d’implémenter avantageusement le deuxième mode de correction d’une avance dans l’affichage de l’heure associé au mouvement mécanique de la pièce d’horlogerie. Les références déjà décrites en relation avec les Figures 1 et 2 ne seront pas décrites ici à nouveau en détails. Comme dans le deuxième mode de réalisation, la pièce d’horlogerie 112 selon le troisième mode de réalisation comprend un dispositif de blocage 114 qui est distinct du dispositif de freinage 22B utilisé pour la correction d’un retard. Le dispositif de freinage 22B est similaire au dispositif de freinage 22A déjà décrit et son fonctionnement est semblable, c’est-à-dire qu’il est adapté pour l’implémentation du premier mode de correction d’un retard exposé en détails précédemment. Ce dispositif de freinage 22B comprend une alimentation électrique 26B qui est partiellement commune à celle du dispositif de blocage 114 et qui reçoit le signal de commande Sci. Ensuite, il comprend une lame piézoélectrique 24B en forme d’équerre, cette forme étant prévue ici à titre de variante envisageable et pour permettre plus aisément d’agencer la lame piézoélectrique 24B et la lame piézoélectrique 25, formant le dispositif de blocage, sur une même surface d’un support contenant l’alimentation commune 26B. Cependant, d’autres variantes peuvent être prévues, notamment un dispositif de freinage identique à celui de la Figure 1 avec un circuit d’alimentation entièrement distinct de celui du dispositif de blocage.

Le dispositif de blocage 114 est remarquable pour au moins deux raisons. Premièrement, il agit sur un résonateur mécanique classique 14 ne nécessitant aucune modification, en particulier aucun usinage spécifique contrairement au deuxième mode de réalisation. Ensuite, le dispositif de blocage est un dispositif bistable, c’est-à-dire qu’un élément de blocage présente deux positions stables, à savoir ici la bascule 115. Le dispositif de blocage est agencé de manière qu’une première des deux positions stables de la bascule correspond à une position de non interaction avec le balancier 16 alors que la seconde de ces deux positions stables correspond à une position de blocage du résonateur via une force radiale exercée par une lame 116, formant la bascule 115, sur la serge 20 du balancier. La lame 116 est pivotée autour d’un axe agencé dans le mouvement mécanique 4A (dans une autre variante, la bascule est agencée de manière que son axe de pivotement soit agencé sur un support distinct du mouvement mécanique et appartement à un module de correction). Dans une variante, cet axe est formé par une goupille fixe autour de laquelle est montée une partie terminale annulaire de la lame 116. Cette lame est rigide ou semi-rigide, une légère flexibilité pouvant être avantageux.

La lame 116 est associée à un système magnétique particulier permettant d’engendrer le caractère bistable de la bascule 115 et par conséquence du dispositif de blocage 114. Le système magnétique comprend un premier aimant 118, porté par la lame et donc solidaire en rotation de cette lame, un deuxième aimant 119 agencé fixement dans le mouvement mécanique, ou relativement à ce dernier, et une plaquette ferromagnétique 120 agencée entre le premier aimant et le deuxième aimant, à faible distance fixe du deuxième aimant 119 ou contre celui-ci (par exemple la plaquette est collée contre cet aimant, seule une couche de colle séparant alors l’aimant de la plaquette).

Les premier et deuxième aimants 118, 119 présentent des polarités magnétiques qui sont opposées et leurs axes magnétiques respectifs sont sensiblement alignés. Ainsi, en l’absence de la plaquette ferromagnétique, ces deux aimants exerceraient l’un sur l’autre constamment une force de répulsion et la bascule resterait ou reviendrait toujours, en l’absence de forces extérieures au système magnétique, dans une position où la lame est en butée contre une goupille 124 de limitation de sa rotation. Cependant, grâce à l’agencement de la plaquette ferromagnétique, on a une inversion de la force magnétique qui s’exerce entre les deux aimants. Plus précisément, lorsqu’on approche l’aimant mobile 118 depuis sa position éloignée (représentée à la Figure 11), la force de répulsion décroît jusqu’à s’annuler et finalement à s’inverser lorsque l’aimant mobile arrive à proximité de la plaquette ferromagnétique. Ainsi, lorsque l’aimant mobile 118 est situé très proche ou contre la plaquette ferromagnétique 120, cet aimant mobile subit une force magnétique d’attraction. Ce phénomène physique étonnant est exposé en détails dans la demande de brevet CH 711889, laquelle contient également quelques applications horlogères. La bascule 114 est agencée de manière à présenter deux positions stables en l’absence de forces extérieures au système magnétique du dispositif de blocage. La première position stable est une position de non interaction dans laquelle la lame 116 est en butée contre la goupille 124, l’aimant mobile 118 subissant alors une force magnétique de répulsion qui maintient la bascule contre cette goupille. La seconde position stable est une position d’interaction dans laquelle la lame 116 est en butée contre la serge 20 du balancier 16, l’aimant mobile 118 subissant alors une force magnétique d’attraction qui maintient la bascule contre cette serge. La plaquette ferromagnétique 120 est agencée de manière que la lame exerce une force radiale de blocage du balancier 16, et donc du résonateur 14, lorsque la bascule est dans sa seconde position stable. Pour que la lame puisse exercer une force de blocage contre la surface latérale extérieure de la serge 20, il faut que la surface de la plaquette 120 située en face de l’aimant mobile 118 soit légèrement en retrait relativement à la surface proximale de cet aimant mobile lorsque la lame 116 arrive en contact avec la serge. Si la lame est semi-rigide et présente donc une certaine flexibilité, il est possible que l’aimant mobile arrive finalement en butée contre la surface proximale de la plaquette ferromagnétique, mais alors la lame est en flexion. Pour déplacer la bascule bistable 115 entre ses deux positions stables, dans les deux sens, le dispositif de blocage comprend un dispositif d’actionnement de cette bascule. Ce dispositif d’actionnement 126 est commandé par le circuit logique de l’unité électronique de commande via son circuit d’alimentation qui reçoit le signal de commande Sc2. Ce qui est remarquable, c’est le fait que la force de blocage exercée par le dispositif de blocage ne provient pas d’une alimentation électrique de ce dispositif de blocage mais du système magnétique qui le forme. Ainsi, le dispositif de blocage nécessite de la puissance électrique seulement au début et à la fin de la période de blocage intervenant dans le deuxième mode de correction d’une avance, lors de la commutation de la bascule bistable entre ses deux états stables. A titre d’exemple uniquement, le dispositif d’actionnement 126 est formé par un dispositif piézoélectrique comprenant une lame piézoélectrique 25 pouvant être fléchie dans les deux directions depuis sa position de repos (position non activée), par l’application d’une tension électrique, fournie par le circuit d’alimentation 26B, entre ses deux électrodes respectivement avec une polarité électrique positive et négative. La bascule 115 comprend une fourchette 122 définissant une cavité à l’intérieur de laquelle est logée l’extrémité libre de la lame piézoélectrique 25. La largeur de la cavité est prévue de préférence supérieure à la largeur de l’extrémité libre de la lame 25 et cette lame est agencée de manière qu’elle soit contre une première paroi latérale de la cavité lorsque la bascule bistable est dans sa première position stable et contre la seconde paroi latérale de cette cavité lorsque la bascule bistable est dans sa seconde position stable. En ajustant la largeur de la cavité, on peut avoir la lame piézoélectrique 25 sensiblement droite, c’est-à-dire sans flexion, dans les deux positions stables de la bascule. Cependant, une légère flexion résiduelle comme représenté, en l’absence de tension appliquée par l’alimentation électrique, peut être prévue et être avantageuse étant donné le parcours à effectuer par l’extrémité de la lame piézoélectrique. Dans une variante avantageuse, le dispositif d’actionnement de la bascule est formé par un système électromagnétique aimant-bobine, l’aimant étant notamment fixé à la bascule et la bobine est fixée au support de la bascule de manière sensiblement alignée avec l’aimant. Selon la polarité de la tension électrique appliquée à la bobine, la bascule subit une force d’attraction ou de répulsion magnétique, permettant ainsi de faire passer aisément la bascule d’une de ses deux positions stables à l’autre dans les deux sens.

Dans une autre variante conduisant au même phénomène physique et donc au même effet recherché, la plaquette ferromagnétique 120 est agencée contre l’aimant mobile 118, duquel elle est solidaire. Finalement, dans une autre variante, il est prévu de combiner les deuxième et troisième modes de réalisation. Pour ce faire, la lame de la bascule comprend, dans la région de contact avec la serge 20, un plot qui fait saillie en direction de cette serge, laquelle présente un creux le long de sa circonférence globalement circulaire. La personne du métier saura disposer le dispositif de blocage de sorte que sa première position stable soit une position de non interaction et sa seconde position stable soit une position d’interaction dans laquelle le plot est au moins partiellement inséré dans le creux, ce plot exerçant en général initialement un frottement sec dynamique contre la surface latérale extérieure de la serge, lorsque la bascule est actionnée par le dispositif d’actionnement pour passer de sa première position stable à sa seconde position stable en début d’une période de correction d’une avance, avant de pénétrer dans le creux lorsque ce dernier se présente en face du plot au cours de l’oscillation du balancier. En référence aux Figures 1 et 12, on décrira ci-après un quatrième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie. Ce quatrième mode de réalisation est un mode de réalisation préféré qui se distingue du premier mode de réalisation substantiellement par le mode de correction d’une avance et par quelques perfectionnements et par des variantes relatives à certaines unités du dispositif de correction 132.

Premièrement, l’unité de réception 30B du dispositif de correction est une unité BLE (sigle pour l’abréviation de ‘Bluetooth Low Energy’). Ensuite, l’alimentation électrique 130 du dispositif de correction est plus évoluée que dans la variante représentée pour le premier mode de réalisation (Figure 2). Le récupérateur d’énergie est une cellule solaire 54A, notamment agencée au niveau du cadran ou de la lunette portant le verre protégeant le cadran. Ce cadran forme généralement une partie de l’affichage de l’heure. De plus, une photodiode 136 est prévue pour recevoir un signal lumineux d’activation du dispositif de correction fourni par le dispositif électronique externe, notamment du téléphone portable 40, pour déclencher / débuter dans la pièce d’horlogerie un cycle de correction de l’heure affichée sur la base d’un signal externe de correction SE* fourni ensuite par le dispositif électronique externe (autrement dit pour lancer le procédé de correction de l’heure affichée qui est implémenté dans le dispositif de correction 132). L’alimentation électrique 130 comprend un circuit 134 de gestion de l’alimentation du dispositif de correction 132. Ce circuit est apte à recevoir diverses informations de l’accumulateur d’électricité 56 et il reçoit de la photodiode 136 un signal de réveil SW-UP lorsque cette photodiode reçoit un signal lumineux spécifique du téléphone portable 40. Diverses mesures connues de la personne du métier peuvent être prises pour éviter que la photodiode n’envoie des signaux intempestifs de réveil au dispositif de correction. En particulier, une bande de fréquence spécifique étroite peut être sélectionnée. De plus, le signal lumineux peut être codé, notamment par une modulation de son intensité lumineuse et la photodiode136 ou le circuit de gestion 134 est alors agencé pour pouvoir déterminer si le code logique correspondant à cette modulation concerne bien un signal de réveil prévu. Une fois que le circuit de gestion 134 a reçu un signal de réveil valable, il détecte le niveau d’énergie disponible dans l’accumulateur 56. Comme dans le premier mode de réalisation, si le niveau d’énergie est insuffisant pour mener à son terme le procédé de correction, le circuit de gestion peut réagir de diverses manières. En particulier, il peut réveiller l’unité BLE et envoyer un message au téléphone portable via cette unité BLE pour que ce dispositif externe donne cette information à l’utilisateur via son affichage électronique. Ensuite, il peut soit rester en attente (‘Standby’) d’un apport d’énergie électrique via sa cellule solaire ou un autre moyen de récupération d’énergie prévu en sus, soit débuter dans la mesure du possible un cycle de correction tout en savant qu’il risque de ne pas pouvoir le terminer correctement pour cause de manque d’énergie à disposition.

Lorsque le niveau d’énergie à disposition est suffisant à un cycle de correction, le circuit de gestion 134 active, dans une première variante, premièrement l’unité BLE dans l’attente d’un signal externe de correction SE*. L’unité BLE a généralement les ressources pour contrôler si un signal externe reçu à la bonne fréquence présente le format standard, mais il se peut que le circuit logique de commande 60A doive être activé pour l’analyse d’un signal reçu par l’unité BLE si ce signal est reçu à la bonne fréquence et présente le bon format. Dans ce dernier cas, c’est l’analyse du signal digital de correction Scor qui indiquera, le cas échéant, que le signal reçu n’est pas approprié ou incomplet. Ainsi, dans une deuxième variante, le circuit de gestion active directement l’unité BLE et le circuit logique de commande, mais de préférence pas les autres éléments du dispositif de correction. Si aucun signal de correction n’est reçu ou reçu correctement, le circuit de gestion 134 peut, dans une variante, en informer le téléphone portable (directement ou via le circuit logique de commande 60A, ce dernier devant alors être activé pour ce faire), et soit attendre un nouveau signal externe de correction dans un délai supplémentaire, soit retourner dans un mode ‘Standby’ dans l’attente d’un nouveau signal de réveil. Dans une autre variante où la pièce d’horlogerie comprend un moyen électronique ou électromécanique pour donner un signal visible à l’utilisateur, le circuit de gestion 134 peut alors utiliser ce moyen pour indiquer lui-même à l’utilisateur qu’il n’est pas en mesure d’effectuer une correction, car il ne reçoit pas ou pas correctement le signal externe de correction.

Dans la première variante susmentionnée, lorsque l’unité BLE reçoit un signal externe de correction SE* à la bonne fréquence et au bon format, il active au moins le circuit logique de commande 60A auquel il fournit le signal digital de correction pour analyse et suite d’un cycle de correction. Si le signal digital Scor comprend les informations temporelles attendues, notamment l’erreur temporelle TE _IT à corriger et son signe mathématique indiquant s’il s’agit d’un retard ou d’une avance à corriger (cette dernière information étant binaire, un seul bit peut être prévu à cet effet), le circuit de gestion 134 active alors l’entier du dispositif de correction et le circuit d’alimentation 26C du dispositif de freinage. Comme le quatrième mode de réalisation se caractérise par une implémentation du premier mode de correction d’un retard, comme dans le premier mode de réalisation, et du premier mode de correction d’une avance déjà décrit précédemment mais non implémenté dans le premier mode de réalisation, toute correction prévue est réalisée par une série d’impulsions de freinage périodiques au cours d’une période de correction. Dans une variante principale, toutes les impulsions de freinage sont prévues avec une même durée Tp. Ainsi, un seul et même timer 64 est nécessaire pour déterminer la durée des impulsions de freinage et ce timer est agencé, dans la variante représentée à la Figure 12, dans le circuit d’alimentation 26C. Ce timer fournit un signal d’activation / d’actionnement SAct à un interrupteur 138 placé entre une source de tension 140 et l’organe de freinage 24C agissant sur le balancier. L’organe de freinage 24C est par exemple similaire à la lame piézoélectrique (Figure 1) de la variante représentée pour le premier mode de réalisation. Ainsi, l’interrupteur 138 commande l’alimentation de l’actionneur formant le dispositif de freinage. Le timer 64 reçoit un premier signal de commande S1 cmd d’un dispositif de commutation 66A qui est commandé par le circuit logique 60A de sorte que le premier signal de commande est sélectivement formé par un signal digital périodique parmi trois signaux digitaux périodiques prévus SFS, SFI et SFO _C qui ont respectivement trois fréquences différentes FSUP, FINF et FOc. Le signal digital périodique réinitialise périodiquement le timer à la fréquence sélectionnée et, en réponse, ce timer active périodiquement l’actionneur pour une durée Tp, en rendant momentanément conducteur l’interrupteur 138, pour générer une série d’impulsions de freinage périodiques à cette fréquence sélectionnée.

Lorsque le signal digital de correction indique qu’une erreur temporelle correspond à un retard à corriger ou que le circuit logique de commande a déterminé lui-même une telle erreur temporelle à corriger sur la base des informations contenues dans le signal externe de correction, le circuit logique 60A détermine, en fonction de la fréquence FSUP sélectionnée, une période de correction PRcor correspondante ou un nombre d’impulsions de freinage périodiques à générer à la fréquence FSUP au cours du cycle de correction en cours. Pour ce faire, il utilise la formule relative à ce calcul qui a été établie précédemment. Pour appliquer la série d’impulsions de freinage à la fréquence FSUP conduisant à une fréquence de correction FScor supérieure à la fréquence de consigne, il utilise le générateur de fréquence 62, déjà décrit, qui fournit un signal digital périodique SFS à la fréquence FSUP au timer 64 via le commutateur 66A, lequel est commandé à cet effet par le circuit logique de commande.

Lorsque le signal digital de correction indique qu’une erreur temporelle correspond à une avance à corriger ou que le circuit logique de commande a déterminé lui-même une telle erreur temporelle à corriger sur la base des informations contenues dans le signal externe de correction, le circuit logique 60A détermine, en fonction de la fréquence FINF sélectionnée, une période de correction PAcor correspondante ou un nombre d’impulsions de freinage périodiques à générer à une fréquence FINF, définie précédemment, au cours du cycle de correction en cours. Pour ce faire, il utilise la formule relative à ce calcul qui a été établie précédemment. Pour appliquer la série d’impulsions de freinage à la fréquence FINF conduisant à une fréquence de correction Flcor inférieure à la fréquence de consigne, il utilise le générateur de fréquence 142 qui fournit un signal digital périodique SFI à la fréquence FINF au timer 64 via le commutateur 66A, lequel est commandé à cet effet par le circuit logique de commande.

De manière générale, pour permettre l’implémentation du premier mode de correction d’une avance, l’unité électronique de commande 28B est agencée pour pouvoir fournir au dispositif de freinage, lorsque le signal externe de correction reçu par l’unité de réception correspond à une avance dans l’heure affichée qu’il est prévu de corriger, un signal de commande dérivé d’un signal digital périodique fourni par un générateur de fréquence à une fréquence FINF, durant une période de correction, pour activer le dispositif de freinage de manière qu’il génère une série d’impulsions de freinage périodiques appliquées au résonateur mécanique à la fréquence FINF. Cette fréquence FINF est prévue et le dispositif de freinage est agencé de manière que la série d’impulsions de freinage périodiques à la fréquence FINF puisse engendrer, au cours de la période de correction, une phase synchrone dans laquelle l’oscillation du résonateur mécanique est synchronisée sur une fréquence de correction Flcor qui est inférieure à la fréquence de consigne FOc prévue pour le résonateur mécanique. La (durée de la) période de correction et donc le nombre d’impulsions de freinage périodiques dans ladite série d’impulsions de freinage périodiques sont déterminés par l’avance à corriger.

Le dispositif de correction du quatrième mode de réalisation comprend un perfectionnement pour augmenter la précision de la correction effectuée et aussi permettre l’application de couples de freinage relativement élevés, notamment pour des corrections à des fréquences relativement éloignées de la fréquence de consigne, sans risquer d’arrêter durablement le résonateur mécanique par un arrêt, lors d’une impulsion de freinage au début de la période de correction, dans la zone angulaire de couplage entre le résonateur et l’échappement ou plus généralement dans la zone angulaire de sécurité décrite précédemment. Selon ce perfectionnement, la pièce d’horlogerie comprend un dispositif de détermination du passage du résonateur mécanique oscillant par au moins une position spécifique, ce dispositif de détermination d’une position spécifique du résonateur mécanique permettant à l’unité électronique de commande de déterminer un instant spécifique auquel le résonateur mécanique oscillant se trouve dans ladite position spécifique, et donc de déterminer la phase du résonateur. Ensuite, l’unité électronique de commande est agencée de manière qu’une première activation du dispositif de freinage intervenant au début de la période de correction, pour engendrer une première interaction entre ce dispositif de freinage et le résonateur mécanique, soit déclenchée en fonction dudit instant spécifique. Selon une variante avantageuse du perfectionnement exposé ci-avant et en référence à la Figure 12, le dispositif de correction comprend en outre un générateur de fréquence 144 qui est agencé de manière à pouvoir générer un signal digital périodique SFOC à la fréquence de consigne FOc prévue pour le résonateur. L’unité électronique de commande 28B est agencée pour pouvoir fournir au dispositif de freinage un signal de commande dérivé du signal digital périodique SFOC , durant une période préliminaire précédant directement la période de correction, pour activer le dispositif de freinage de manière que ce dispositif de freinage génère une série préliminaire d’impulsions de freinage périodiques qui sont appliquées au résonateur mécanique à la fréquence de consigne FOc. Pour ce faire, le circuit logique de commande 60A fournit au générateur 144 un signal de commande SPP. La durée Tp des impulsions de freinage périodiques et la force de freinage appliquée au résonateur oscillant, lors de la série préliminaire d’impulsions de freinage périodiques, sont prévues de manière qu’aucune de ces impulsions de freinage ne puisse arrêter le résonateur oscillant dans la zone de couplage de ce résonateur oscillant avec l’échappement qui lui est associé (entre -qzi et qzi ) ou, de préférence, dans une zone de sécurité prédéfinie (entre -Osée et 0sec ) englobant la zone de couplage (ces zones ont été exposées précédemment).

Ensuite, la durée de la période préliminaire et la force de freinage appliquée au résonateur oscillant, lors de la série préliminaire d’impulsions de freinage périodiques, sont prévues de manière à engendrer au moins en fin de la période préliminaire une phase synchrone préliminaire dans laquelle l’oscillation du résonateur mécanique est synchronisée (en moyenne) sur la fréquence de consigne FOc. Dans la variante représentée, la source de tension électrique 140 est variable et commandée par le circuit logique 60A qui lui fournit un signal de commande S2cmd, de sorte que le niveau de tension appliqué à l’organe de freinage 24C peut être varié pour varier la force de freinage. On peut ainsi prévoir une force de freinage moindre durant la période préliminaire que durant une période de correction qui lui succède. On peut aussi varier la force de freinage au cours de la période préliminaire et/ou de la période de correction.

La période de correction, prévue pour corriger une avance ou un retard, suit directement la période préliminaire. Plus précisément, le déclenchement d’une première impulsion de freinage à la fréquence FINF OU FSUP, au début d’une période de correction de l’heure affichée, intervient après un intervalle de temps déterminé relativement à un instant auquel est déclenchée la dernière impulsion de freinage de la période préliminaire, de manière que cette première impulsion de freinage intervienne hors d’une zone de sécurité prédéfinie englobant la zone de couplage susmentionnée. Cette condition est aisément remplie par le fait que le résonateur est dans une phase synchrone au moins en fin de la période préliminaire ; ce qui a pour conséquence que le résonateur s’arrête lors de la dernière impulsion de freinage de cette période préliminaire. Ainsi, une inversion du sens de rotation intervient lors de ladite dernière impulsion de freinage, de sorte que le début d’une nouvelle alternance de l’oscillation du résonateur intervient au cours de cette dernière impulsion de freinage. Le dispositif de correction peut ainsi connaître, avec une précision de Tp/2 (par exemple une précision de 3 ms), la phase de l’oscillation. Par conséquent, l’unité électronique de commande peut être agencée de sorte que le circuit logique de commande puisse déterminer un instant initial pour déclencher la première impulsion de freinage qui remplisse la condition susmentionnée, en activant le générateur de fréquence 62 ou 142, selon la correction requise, après un intervalle de temps déterminé depuis ladite dernière impulsion de freinage qui assure que la première impulsion de freinage soit hors de la zone de sécurité prédéfinie.

De plus, l’instant du déclenchement de ladite première impulsion de freinage et la force de freinage appliquée au résonateur oscillant, lors de cette première impulsion et ensuite lors des impulsions de freinage périodiques qui suivent au cours de la période de correction, sont prévus de manière que la phase synchrone à la fréquence de correction Flcor ou FScor débute de préférence dès la première impulsion de freinage, ou dès une deuxième impulsion de freinage si la première impulsion de freinage sert à diminuer l’amplitude de l’oscillation sans parvenir à arrêter le résonateur, et que cette phase synchrone demeure durant toute la période de correction. Dans une variante particulière, la première impulsion de freinage de la période de correction intervient après un intervalle de temps correspondant à l’inverse de la fréquence FSUP OU FINF, selon la correction requise, suite à l’instant auquel intervient la dernière impulsion de freinage de la période préliminaire. Dans une autre variante particulière, ledit intervalle de temps est sélectionné égal à l’inverse du double de la fréquence de correction FScor ou Flcor, selon la correction requise, ou à l’inverse de cette fréquence FScor ou Flcor. Le perfectionnement décrit ci-avant est remarquable car il utilise des ressources à disposition, en particulier le dispositif de freinage prévu pour effectuer la correction requise, pour déterminer la phase de l’oscillation du résonateur. Aucun capteur spécifique à la détermination de cette phase n’est nécessaire. De plus, aucune dérive temporelle signification n’est induite par la période préliminaire (en général au maximum T0c/4). On remarquera que les générateurs aux diverses fréquences ont été représentés de manière séparée à la Figure 12, mais un seul dispositif générateur de fréquences programmable peut être utilisé.

En référence aux Figures 13 à 15, on décrira ci-après un deuxième mode de réalisation d’un ensemble 150 selon l’invention, lequel comprend une pièce d’horlogerie 154 selon un cinquième mode réalisation et un dispositif externe 152 selon un deuxième mode de réalisation d’un ensemble selon l’invention. La pièce d’horlogerie est une montre-bracelet (ci-après la montre) et le dispositif externe forme un coffret comprenant un logement pour recevoir la montre dans une position donnée. Le coffret 152 est muni d’un dispositif photographique 156 agencé dans le couvercle du coffret de manière à pouvoir prendre une image de l’entier de l’affichage de la pièce d’horlogerie lorsque le couvercle est fermé avec la pièce d’horlogerie 154 placée correctement dans le logement. Le coffret 152 est muni de diverses unités et circuits électroniques. Ce coffret comprend :

- un dispositif photographique comprenant un capteur photographique formé d’une matrice de photo-détecteurs, - un algorithme de traitement d’images qui est agencé pour pouvoir déterminer la position d’au moins une aiguille déterminée de l’affichage de la pièce d’horlogerie dans une image prise par le dispositif photographique (à noter que cet algorithme peut être traité dans un serveur externe en communication avec le coffret), - une base de temps capable de fournir l’heure réelle exacte,

- un algorithme de calcul d’une erreur temporelle entre une première donnée temporelle, indiquée par l’affichage à un instant donné et détectée par le dispositif externe via son capteur photographique et son algorithme de traitement d’images, et une deuxième donnée temporelle correspondant à la première donnée temporelle et fournie sensiblement audit instant donné par la base de temps,

- un émetteur d’un signal externe de correction comprenant une information relative à ladite erreur temporelle, cet émetteur étant formé par une unité BLE dans la variante représentée. Le coffret 152 comprend en outre un affichage électronique 153, une unité centrale de commande et, pour pouvoir recevoir régulièrement ou sur demande l’heure réelle exacte, une unité de communication (unité RF) pouvant recevoir l’heure réelle exacte par une antenne prévue à cet effet (radio synchronisation), ou une unité WIFI pour recevoir l’heure réelle exacte via Internet, ou une unité GPS. Le coffret comprend aussi une alimentation électrique pouvant être alimentée ou rechargée via une prise du type USB ou autre. Finalement, le coffret comprend une unité de recharge sans fil, par induction magnétique, pour la montre 154 qui comprend notamment un module de Fitness. Cette unité de recharge sans fil est agencée de préférence dans un support introduit dans le logement du coffret de manière à être à proximité de la montre et sous celle-ci lorsqu’elle est placée dans le coffret notamment pour permettre une recharge de sa batterie 56A.

La montre 154 comprend divers éléments et circuits électroniques. Les références déjà décrites précédemment ne seront pas décrites à nouveau ici en détails. Cette montre comprend une unité BLE 30B pour la réception de divers signaux dont en particulier un signal de correction de l’heure affichée par la montre, ainsi qu’un dispositif de freinage 22C dont les éléments qui le constituent ont déjà été décrits précédemment, lequel reçoit un signal d’activation SAct de l’unité électronique de commande qui sera décrit par la suite. Ensuite, la montre 154 comprend une batterie rechargeable 56A, de préférence par induction magnétique (par un moyen sans contact), et un circuit de gestion de l’alimentation 134A, similaire à celui déjà décrit en relation avec la montre de la Figure 12. A titre optionnel, la montre comprend en outre un module Fitness 156 et un affichage électronique 158 associé en particulier au module Fitness, lequel peut utiliser l’unité BLE pour communiquer avec des dispositifs électroniques extérieurs à la montre, en particulier avec le coffret 152, un téléphone portable ou tout autre dispositif électronique approprié, par exemple un ordinateur.

L’unité électronique de commande 28C de la montre 154 est agencée pour permettre la mise en œuvre du premier mode de correction d’un retard, selon une variante perfectionnée, et de corriger une avance selon le premier mode de correction ou le deuxième mode de correction déjà décrits. Ainsi, cette unité électronique de commande comprend un circuit logique de commande 60B qui commande un dispositif de commutation 66B en parallèle à un dispositif générateur de fréquences aux fréquences FOc, FINF et F1 SUP et F2SUP. F1 SUP et F2SUP sont deux valeurs différentes sélectionnées pour la fréquence FSUP définie précédemment. Ce dispositif générateur de fréquences est composé d’un générateur 144 à la fréquence FOc, pour l’implémentation d’une période préliminaire déjà décrite dans le cadre du quatrième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention, d’un générateur 142 à la fréquence FINF décrit également dans le cadre du quatrième mode de réalisation, et de deux générateurs 62A et 62B fournissant respectivement deux signaux digitaux périodiques SFSI et SFS2 ayant des fréquences respectives F1 SUP et F2SUP. En d’autres termes, le dispositif générateur de fréquences est agencé de manière à pouvoir générer, pour corriger un retard dans l’heure affichée, un signal digital périodique sélectivement à la fréquence F1 SUP et à la fréquence F2SUP pour commander le dispositif de freinage. Les fréquences F1 SUP et F2SUP sont prévues de manière que la fréquence de correction FScor, pour corriger un retard selon le premier mode de correction, puisse prendre deux valeurs différentes F1 cor et F2cor, respectivement pour les deux fréquences F1 SUP et F2SUP, avec la fréquence de correction F2cor supérieure à la fréquence de correction F1 cor.

Il est avantageusement prévu que la sélection de la fréquence F1 SUP soit effectuée lorsque le retard à corriger, en valeur absolue, est inférieur à une valeur donnée alors que la sélection de la fréquence F2SUP soit effectuée lorsque ce retard est égal ou supérieur à cette valeur donnée. La fréquence FSUP peut donc prendre, en fonction de la valeur du retard à corriger, au moins deux valeurs différentes F1 SUP et F2SUP. Selon le générateur activé, le signal de commande S1 cmd est formé par l’un des signaux digitaux périodiques SFOC, SFI, SFSI et SFS2. Ce signal S1 cmd forme lui-même directement le signal d’activation SAct. On remarquera qu’aucun timer n’est prévu pour déterminer la durée des impulsions de freinage, car il est prévu dans cette variante que ce soit les signaux digitaux périodiques SFOC, SFI, SFSI et SFS2 qui définissent cette durée par leur rapport cyclique déterminé entre leur état logique haut

(T) et leur état logique bas (‘0’). Ainsi, par exemple, la durée de l’état logique haut détermine la durée de chaque impulsion de freinage, l’interrupteur 138 étant alors fermé (transistor passant) aux flancs montants du signal digital périodique fourni et étant ouvert (transistor non passant) aux flancs descendants de ce signal digital périodique. De plus, l’unité électronique de commande 28C comprend un timer 70, semblable à celui décrit en référence à la Figure 2, pour permettre de mettre en œuvre le deuxième mode de correction déjà décrit dans le premier mode de réalisation d’une montre selon l’invention. Ce timer 70 fournit un signal de commande S3cmd pour activer le dispositif de freinage via une porte logique OU’ (‘OR’) 166 recevant également le signal de commande S1 cmd (on remarquera que la commutation opérée par la porte logique peut être incorporée dans le commutateur 66B, rendant superflu cette porte logique introduite dans le schéma de la Figure 15 pour différencier le premier mode de correction du deuxième mode de correction). Ainsi, il est possible de sélectionner soit le premier mode de correction, soit le deuxième mode de correction pour corriger une avance.

Il est avantageux de sélectionner le premier mode de correction lorsque l’avance à corriger est inférieure à une valeur donnée alors que le deuxième mode de correction est sélectionné lorsque l’avance à corriger est égale ou supérieure à cette valeur donnée. Comme le premier mode de correction d’une avance permet de consommer moins d’énergie électrique que le deuxième mode de correction avec un dispositif de freinage du type actionneur électromécanique ayant une seule position stable en l’absence d’alimentation (par exemple l’actionneur piézoélectrique 22A à la Figure 1), la sélection entre le premier et le deuxième mode de correction peut aussi dépendre du niveau de la batterie rechargeable 56A. De même, comme le premier mode de correction d’un retard nécessite a priori un couple de freinage plus fort dans le cas d’un rapport relativement élevé entre la fréquence de correction et la fréquence de consigne, la sélection entre le générateur 62A et le générateur 62B peut dépendre aussi du niveau de la batterie rechargeable.

Le cinquième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie comprend des moyens pour pouvoir corriger non seulement une erreur dans l’heure affichée, découlant d’une dérive temporelle du résonateur oscillant ou d’une mise à l’heure manuelle peu précise, mais également pour permettre de changer l’heure affichée au moment opportun lors d’un changement d’heure saisonnier (passage de l’heure d’hiver à l’heure d’été et réciproquement). Pour ce faire, la montre 154 comprend un circuit d’horloge interne 162 et un compteur temporel programmable 160. L’application installée dans un dispositif externe (coffret 152 ou un téléphone portable 40 de la Figure 1), pour pouvoir communiquer avec la montre et activer son dispositif de correction, comprend la fonction ‘changement saisonnier de l’heure’ pour programmer la montre 154 de sorte qu’elle effectue, selon le cas, une avance d’une heure ou recule d’une heure (ou d’une demi-heure, le cas échéant) la nuit prévue pour effectuer le changement d’heure. A cet effet, le dispositif externe est agencé pour pouvoir envoyer à la montre, via son émetteur prévu pour communiquer avec cette montre, un signal de correction relatif au changement saisonnier de l’heure. Ce signal de correction comprend le saut temporel prévu et son sens (+/- 1 heure), ainsi qu’une indication relative à la période de temps restante jusqu’à la nuit et l’heure prévues pour effectuer le changement d’heure (par exemple une période de 15 jours, 8 heures et 20 minutes). Ainsi, le dispositif externe comprend les ressources nécessaires pour connaître non seulement l’heure réelle exacte mais également la date. Sur la base de la date au moment où la fonction ‘changement d’heure saisonnier’ est activée, l’application calcule aisément la période de temps restante susmentionnée.

Lorsque la montre 154 reçoit le signal externe de correction avec l’indication que ce signal est relatif à un prochain changement d’heure, le circuit logique de commande 60B programme le compteur temporel 160 pour que ce dernier mesure la période de temps restante, dès un signal de réinitialisation reçu du circuit logique, jusqu’au moment prévu pour le changement d’heure. Alternativement le début de la mesure temporelle a lieu dès l’activation du circuit d’horloge 162 par le circuit logique après que le compteur temporel a été programmé, cette activation intervenant rapidement après la réception du signal externe de correction. Pour effectuer le changement d’heure saisonnier la nuit prévue, la montre 154 peut profiter du fait qu’elle peut être rechargée par l’unité de recharge du coffret 152. En effet, comme le changement d’heure est prévu généralement la nuit, après minuit, l’utilisateur peut mettre la montre dans le coffret la nuit en question et activer la recharge de la batterie de la montre (à moins que ceci ne se fasse automatiquement). Ainsi, la montre dispose de suffisamment d’énergie pour effectuer la relativement longue correction de l’heure. Pour une telle correction, la montre sélectionnera selon le cas soit le deuxième mode de correction d’une avance en activant le timer 70, après lui avoir fourni la durée de la période de correction PAcor, soit le générateur F2SUP en l’activant pour une période de correction PRcor calculée pour un retard correspondant au saut de ‘1 heure’. Par exemple, le rapport RS = F2Cor/ F0c est prévu supérieur à 1 ,10 et de préférence supérieur à 1 ,15. Comme indiqué précédemment, le premier mode de correction d’un retard permet de corriger par exemple 1 heure lors d’une période de correction de 6 heures. On peut même envisager corriger 1 heure en 5 heures.

On notera que le dispositif de freinage peut être formé par un actionneur d’un autre type que celui décrit précédemment, en particulier par un actionneur du type électromagnétique comprenant un système de couplage aimant - bobine prévu pour freiner directement le résonateur mécanique, au moins un aimant étant fixé au balancier du résonateur ou à son support et au moins une bobine étant respectivement portée par ce support ou le balancier du résonateur.

En référence aux Figures 16 à 18, on décrira ci-après un sixième mode de réalisation d’une pièce d’horlogerie selon l’invention. Ce sixième mode de réalisation est agencé pour permettre la mise en œuvre du deuxième mode de correction d’une avance, déjà été décrit dans des modes de réalisation précédents, et un deuxième mode de correction d’un retard qui sera décrit ici en détails. La pièce d’horlogerie 170 selon le sixième mode de réalisation est représentée en partie à la Figure 16, où seul le résonateur mécanique 14A du mouvement mécanique est montré. Hormis le dispositif de correction de l’heure affichée, les autres éléments de la pièce d’horlogerie sont similaires à ceux représentés à la Figure 1. Le résonateur mécanique comprend un balancier 16A associé à un ressort-spiral 15. Le balancier comprend une serge 20A qui présente une partie saillante 190 s’élevant radialement à sa périphérie. Aucun autre élément du balancier ne s’élève jusqu’à la position radiale de la partie d’extrémité de la partie saillante 190. Le balancier comprend une marque 191 formée d’une succession non symétrique de barrettes présentant des coefficients de réflexion différents de la lumière provenant d’un capteur optique 192 ou simplement une réflexion différente de cette lumière, notamment une succession d’au moins deux barrettes noires de largeurs différentes et séparées par une barrette blanche, la largeur d’une des deux barrettes noires étant égale à la somme des largeurs de l’autre barrette noire avec la barrette blanche. On comprend que les barrettes forment ainsi une sorte de code avec une transition au milieu de la marque 191. Au lieu de barrettes noires et d’une barrette blanche, on peut prendre d’autres couleurs. Dans une variante, les barrettes noires correspondent à des zones mates de la serge, alors que la barrette blanche correspond à une zone polie de cette serge. Les barrettes noires peuvent aussi correspondre à des entailles dans la serge qui présentent un plan incliné. Plusieurs variantes sont donc possibles. On notera que la marque 191 a été représentée sur le dessus de la serge pour sa description, mais dans la variante représentée elle est située sur la surface latérale extérieure de la serge étant donné que le capteur optique est agencé dans le plan général du balancier 16A. Dans une autre variante, la marque est située comme représentée, sur la surface supérieure ou inférieure de la serge, et le capteur est alors pivoté de 90° pour pouvoir illuminer cette marque. Le capteur optique 192 est agencé pour détecter les passages du résonateur oscillant par sa position neutre (correspondant à la position angulaire Ό’ pour la partie saillante 190) et permettre de déterminer le sens du mouvement du balancier lors de chaque passage par cette position neutre. Ce capteur optique comprend un émetteur 193 d’un faisceau lumineux en direction de la serge 20A, cet émetteur étant agencé pour qu’il illumine la marque 191 lorsque le résonateur passe par sa position neutre, et un récepteur de lumière 194 agencé pour recevoir au moins une partie du faisceau lumineux qui est réfléchi par la serge au niveau de la marque. Le capteur optique forme ainsi un dispositif de détection d’une position angulaire spécifique du balancier, permettant à l’unité électronique de commande de déterminer un instant spécifique auquel le résonateur mécanique oscillant se trouve dans la position angulaire spécifique, et aussi un dispositif de détermination du sens du mouvement du balancier lors du passage du résonateur oscillant par la position angulaire spécifique. D’autres types de détecteur de position et de sens du mouvement du résonateur peuvent être prévus dans d’autres variantes, notamment des détecteurs capacitifs ou inductifs.

Ensuite, la pièce d’horlogerie 170 comprend un dispositif de freinage du résonateur qui est formé par un dispositif électromécanique 174 à butée mobile bistable. Une variante de réalisation, à titre d’exemple non limitatif, est représentée à la Figure 16. Le dispositif électromécanique 174 comprend un moteur électromécanique 176, du type moteur pas-à-pas horloger de petites dimensions, qui est alimenté par un circuit d’alimentation 178, lequel comprend un circuit de commande agencé pour engendrer, lorsqu’il reçoit un signal de commande S4cmd, une série de trois impulsions électriques qui sont fournies à la bobine du moteur de sorte que son rotor 177 avance d’un pas à chaque impulsion électrique, soit d’un demi-tour de rotation. La série de trois impulsions électriques est prévue pour entraîner rapidement le rotor, de manière continue ou quasi continue. Le pignon du rotor engrène avec une roue intermédiaire 180 qui engrène avec une roue ayant un diamètre égal au triple de celui du pignon du rotor et portant fixement un premier aimant permanent bipolaire 182. Etant donné le rapport de diamètres entre ledit pignon et la roue portant l’aimant 182, ce dernier tourne d’un demi-tour lors d’une série de trois impulsions électriques. Ainsi le premier aimant présente une première position de repos et une seconde position de repos dans laquelle le premier aimant présente une polarité magnétique opposée à celle de la première position de repos (par ‘position de repos’, on comprend une position dans laquelle se trouve l’aimant 182 après que le moteur 176 ait effectué sur commande une série de trois impulsions électriques et que son rotor ait ensuite cessé de tourner).

De plus, l’actionneur 174 comprend une bascule bistable 184 pivotée autour d’un axe 185 fixé au mouvement mécanique et limitée dans sa rotation par deux goupilles 188 et 189. La bascule bistable comprend au niveau de son extrémité libre, formant la tête de cette bascule, un deuxième aimant permanent bipolaire 186 qui est mobile et sensiblement aligné sur le premier aimant 182, les axes magnétiques de ces deux aimants étant prévus sensiblement colinéaires lorsque le premier aimant est dans l’une ou l’autre de ses deux positions de repos. Ainsi, la première position de repos du premier aimant correspond, relativement au deuxième aimant 186, à une position d’attraction magnétique, et sa seconde position de repos correspond à une position de répulsion magnétique. Chaque fois que le signal de commande S4cmd active le circuit d’alimentation pour qu’il effectue une série de trois impulsions électriques, le premier aimant tourne d’un demi-tour et la bascule passe alternativement d’une position stable de non interaction avec le balancier du résonateur à une position stable d’interaction avec ce balancier dans laquelle la bascule 184 forme alors une butée pour la partie saillante 190, laquelle vient buter contre la tête de cette bascule lorsque le résonateur oscille et que la partie saillante arrive au niveau de cette tête, quel que soit le sens de rotation du balancier lors du choc. Dans la position de non interaction, la bascule mobile est hors d’un espace balayé par la partie saillante 190 lorsque le résonateur oscille avec une amplitude dans sa plage de fonctionnement utile. Par contre, dans la position d’interaction, la bascule mobile est située partiellement dans cet espace balayé par la partie saillante et forme ainsi une butée pour le résonateur. Par ‘position stable’, on comprend une position dans laquelle la bascule demeure en l’absence d’une alimentation du moteur 176 qui sert à actionner la bascule entre ses deux positions stables, dans les deux sens. La bascule forme ainsi une butée mobile bistable pour le résonateur. Cette bascule forme donc un organe de stop rétractable pour le résonateur. L’actionneur 174 est agencé de manière que la bascule peut rester dans la position de non-interaction et dans la position d’interaction sans maintenir une alimentation du moteur 176.

L’organe de stop dans sa position d’interaction et la partie saillante définissent une première position angulaire de stop QB pour le balancier du résonateur oscillant qui est différente de sa position neutre, la partie saillante venant buter contre l’organe de stop à cette première position angulaire de stop lorsqu’elle arrive depuis sa position angulaire Ό’, correspondant à la position neutre du résonateur, au cours d’une seconde demi-alternance d’une première alternance déterminée parmi les deux alternances de chaque période d’oscillation du résonateur. Ensuite, l’angle QB est prévu inférieur à une amplitude minimale du résonateur mécanique oscillant dans sa plage de fonctionnement utile. De plus, l’angle QB est prévu de sorte que le résonateur oscillant soit arrêté par l’organe de stop hors de la zone de couplage du résonateur oscillant avec l’échappement du mouvement mécanique, laquelle a déjà été décrite. L’organe de stop dans sa position d’interaction et la partie saillante définissent également une deuxième position angulaire de stop, proche de la première mais supérieure à celle-ci, pour le balancier du résonateur oscillant lorsque la partie saillante arrive depuis une position angulaire extrême du résonateur au cours d’une première demi-alternance de la seconde alternance parmi les deux alternances de chaque période d’oscillation. Cette deuxième position angulaire de stop est aussi prévue inférieure à une amplitude minimale du résonateur mécanique oscillant dans sa plage de fonctionnement utile.

On remarquera que la partie saillante 190 peut, dans une autre variante, s’élever axialement de la serge ou d’un des bras du balancier et le dispositif électromécanique bistable 174 est alors agencé de manière que la bascule bistable présente un mouvement dans un plan parallèle à l’axe de rotation du balancier. Dans cette autre variante, les axes d’aimantation respectifs des deux aimants 182 et 186 sont axiaux et restent sensiblement colinéaires, l’aimant 182 étant alors agencé sous la tête de la bascule. On remarquera qu’un tel agencement du dispositif électromécanique bistable peut aussi être prévu dans le cadre de la variante représentée avec une partie saillante s’élevant radialement de la serge. On notera que la partie saillante du résonateur peut, dans une autre variante, être agencée autour de l’arbre du balancier, notamment en périphérie d’un plateau porté par cet arbre ou venu de matière avec l’arbre. Dans une variante, un tel plateau est le plateau portant la cheville de l’échappement.

Finalement, la pièce d’horlogerie 170 comprend une unité électronique de commande 196 qui est associée au capteur optique 192 et agencée pour commander le circuit d’alimentation 178 du dispositif électromécanique, auquel l’unité 196 fournit le signal de commande S4cmd. L’unité électronique de commande comprend un circuit logique de commande 198, un compteur temporel bidirectionnel 200 et un circuit d’horloge 202. Cette unité de commande et le récepteur 204 du signal externe de correction SE* sont associés au dispositif électromécanique 174 pour permettre la mise en œuvre du deuxième mode de correction d’une avance et aussi du deuxième mode de correction d’un retard dans l’heure indiquée par l’affichage de la pièce d’horlogerie, exposé ci-après. On comprend par ‘avance’ et ‘retard’ dans l’heure affichée aussi bien une erreur détectée par un dispositif externe, comprenant une application spécifique à la présente invention, qu’un saut en avant ou en arrière dans l’heure affichée qui est requis via un signal externe de correction SE* fourni à la pièce d’horlogerie par un dispositif externe, que ce soit notamment pour un changement d’heure saisonnier comme exposé précédemment ou même pour effectuer une changement de fuseau horaire dans le cas où l’utilisateur de la pièce d’horlogerie passe d’un fuseau horaire à un autre.

Pour mettre en œuvre le deuxième mode de correction implémenté dans ce sixième mode de réalisation, l’unité électronique de commande 196 est agencée pour commander le dispositif électromécanique (aussi nommé ‘actionneur’ ou ‘actionneur électromécanique’) de manière qu’il puisse actionner sélectivement l’organe de stop (la bascule bistable 184), selon qu’il est prévu de corriger un retard ou une avance dans l’heure affichée par la pièce d’horlogerie, pour que cet organe de stop soit déplacé de sa position de non interaction à sa position d’interaction respectivement avant que la partie saillante 190 n’atteigne ladite première position angulaire de stop QB au cours de ladite seconde demi-alternance de ladite première alternance d’une période d’oscillation et avant que la partie saillante 190 n’atteigne ladite deuxième position angulaire de stop au cours de ladite première demi- alternance de ladite seconde alternance d’une période d’oscillation. De manière générale, pour corriger au moins en partie une avance

(erreur temporelle positive), le dispositif électromécanique est agencé de manière que, lorsque l’organe de stop est actionné pour stopper le résonateur mécanique dans une première demi-alternance, l’organe de stop empêche momentanément, après que la partie saillante ait buté contre cet organe de stop, le résonateur mécanique de continuer le mouvement d’oscillation naturelle propre à cette première demi-alternance, de sorte que ce mouvement d’oscillation naturelle au cours de la première demi-alternance est momentanément interrompu avant qu’il ne soit poursuivi, après un certain délai de blocage qui se termine par le retrait de l’organe de stop. De préférence, dans le cas d’un dispositif électromécanique bistable tel que décrit précédemment, il est prévu de corriger sensiblement l’entier d’une erreur temporelle positive, déterminée par un signal externe de correction fourni à la pièce d’horlogerie selon l’invention, au cours d’une période continue de blocage définissant une période de correction, laquelle est prévue sensiblement égale à l’avance à corriger. Pour ce faire, dans la variante décrite, suite à l’instant d’un passage du résonateur par sa position neutre lors d’une dite seconde alternance d’une période d’oscillation (alternance où la partie saillante 190 arrive au niveau de la tête de la bascule 184 avant le passage du résonateur par sa position neutre), cette seconde alternance étant détectée par le capteur optique 192 grâce à l’agencement prévu pour détecter le sens du mouvement d’oscillation lors de la détection des passages du résonateur par sa position neutre, l’unité électronique de commande attend qu’un délai de T0c/4 soit atteint pour activer l’actionneur de sorte qu’il entraîne, via son moteur, la bascule 184 entre sa position stable de non interaction à sa position stable d’interaction où la tête de la bascule forme une butée pour la partie saillante. Selon la valeur de la position angulaire de stop, comprise par exemple entre 90° et 120°, il est possible de prévoir un délai plus court que T0c/4, par exemple T0c/5, pour déclencher une série de trois impulsions électriques permettant d’entraîner le moteur 176 pour que son rotor tourne rapidement d’un tour et demi, l’intervalle de temps pour permettre à la bascule de pivoter entre ses deux positions stables, par inversion du sens du flux magnétique généré par l’aimant 182, étant ainsi allongé. Dans ce dernier cas, il faut s’assurer que la partie saillante ait bien dépasser la position angulaire de stop dans l’alternance précédant la première demi-alternance au cours de laquelle il est prévu de bloquer le résonateur durant une période de correction.

De manière générale, pour corriger au moins en partie un retard (erreur temporelle négative), le dispositif électromécanique est agencé de manière que, lorsque l’organe de stop est actionné pour stopper le résonateur mécanique dans une seconde demi-alternance d’au moins une dite première alternance d’une période d’oscillation (alternance au cours de laquelle la partie saillante 190 arrive au niveau de la tête de la bascule 184 après le passage du résonateur par sa position neutre), il met ainsi prématurément fin à cette seconde demi-alternance sans bloquer le résonateur mais en inversant le sens du mouvement d’oscillation de ce résonateur, de sorte que le résonateur mécanique commence, suite à un arrêt instantané ou quasi instantané provoqué par la collision de la partie saillante avec l’organe de stop, directement une alternance suivante. Ainsi, dans le cadre du deuxième mode de correction d’un retard, le détecteur de position et de sens du mouvement du résonateur et l’unité électronique de commande sont agencés de manière à pouvoir activer l’actionneur, chaque fois que le signal externe de correction reçu par l’unité de réception correspond à un retard dans l’heure affichée, de manière que cet actionneur actionne son organe de stop pour que la partie saillante du résonateur oscillant vienne buter contre cet organe de stop dans une pluralité de demi-alternances de l’oscillation du résonateur mécanique qui suivent chacune son passage par la position neutre, de sorte à mettre prématurément un terme à chacune de ces demi-alternances sans bloquer le résonateur mécanique. Le nombre de demi-alternances de ladite pluralité de demi-alternances est déterminé par le retard à corriger.

Dans une variante préférée représentée aux Figures 17 et 18, l’unité électronique de commande et l’actionneur sont agencés de manière que, pour corriger au moins en partie un retard, la bascule est maintenue dans sa position d’interaction, suite à un actionnement de cette bascule de sa position de non interaction à sa position d’interaction alors que le résonateur oscillant est situé angulairement du côté de sa position neutre relativement à la position angulaire de stop, jusqu’à la fin de la période de correction au cours de laquelle la partie saillante du résonateur mécanique oscillant vient buter périodiquement plusieurs fois contre la tête de la bascule, la durée de la période de correction pendant laquelle la bascule est maintenue dans sa position d’interaction étant déterminée par le retard à corriger. Le pivotement de la bascule de sa position de non interaction vers sa position d’interaction peut intervenir soit dans une dite première alternance (celle où est prévu le choc avec la partie saillante, cette première alternance étant détectée par la détection du sens de rotation du balancier) de préférence directement après la détection du passage par la position neutre pour que la bascule soit placée dans sa position d’interaction avant que la partie saillante n’atteigne l’angle de stop QB , soit dans une dite seconde alternance (également détectée par la détection du sens de rotation du balancier) directement après la détection du passage par la position neutre, cette seconde variante laissant plus de temps pour actionner la bascule et permettre qu’elle soit placée de manière stable dans sa position d’interaction (l’angle de stop est par définition inférieur ou égal à 180°). Par exemple, si QB= 120° et l’amplitude de l’oscillation libre du résonateur qi_= 270°, alors on dispose dans la seconde variante d’un intervalle de temps correspondant à une rotation entre l’angle Ό’ et un peu moins de 240° (360°-120°), soit environ 230° si l’angle qt à l’axe de rotation défini par la tête de la bascule vaut environ 10°, pour effectuer le pivotement de la bascule (de sorte à ne pas bloquer le balancier en dépassant la position de la partie saillante dans la seconde alternance) ; alors que dans la première variante on ne dispose que d’un intervalle de temps correspondant à une rotation entre l’angle Ό’ et 120°. On remarquera que si qi_ < 360°- QB - QT , alors on dispose de bien plus de temps dans la seconde variante pour effectuer le pivotement de la bascule.

De manière générale, pour déterminer la durée d’une période de correction d’un retard, l’unité électronique de commande comprend un circuit de mesure associé au capteur optique, ce circuit de mesure comprenant un circuit d’horloge, fournissant un signal d’horloge à une fréquence déterminée, et un circuit comparateur permettant de mesurer une dérive temporelle du résonateur oscillant relativement à sa fréquence de consigne, le circuit de mesure étant agencé pour pouvoir mesurer un intervalle de temps correspondant à une dérive temporelle du résonateur mécanique depuis le début de la période de correction. L’unité électronique de commande est agencée pour terminer la période de correction dès que ledit intervalle de temps est égal ou légèrement supérieur à une erreur temporelle qui est fournie par le signal externe de correction.

Dans la variante décrite à la Figure 16, le circuit de mesure comprend un circuit d’horloge 202, fournissant un signal digital périodique à la fréquence F0c/2, et un compteur bidirectionnel 200 (compteur réversible). Ce compteur bidirectionnel reçoit à son entrée le signal périodique du circuit d’horloge (engendrant une décrémentation de ce compteur de deux unités pour chaque période de consigne TOc = 1/F0c) et à son entrée ‘+’ un signal digital du capteur optique 192 qui comprend une impulsion ou un changement d’état logique à chaque passage du résonateur 14A par sa position neutre Ό’. Comme un tel passage intervient dans chaque alternance du résonateur oscillant, le compteur 200 est incrémenté de deux unités à chaque période d’oscillation. Ainsi l’état du compteur (nombre entier Mcb) est représentatif d’une dérive temporelle du résonateur mécanique relativement à la fréquence de consigne qui est déterminée par le circuit d’horloge ayant la précision d’un oscillateur à quartz. Le nombre entier Mcb correspond au nombre d’alternances supplémentaires effectuées par le résonateur, depuis un instant initial où le compteur réversible est réinitialisé, relativement à un cas d’une oscillation à la fréquence de consigne. Le circuit logique de commande 198 reçoit du capteur optique 192 un signal digital permettant à ce circuit logique de déterminer les passages du résonateur par sa position neutre et le sens du mouvement d’oscillation à chacun de ces passages. Pour corriger un retard donné, suite à une détection d’un passage du résonateur par sa position neutre comme décrit ci-avant, le circuit logique de commande, d’une part, active l’actionneur 174 pour qu’il actionne la bascule vers sa position d’interaction et, d’autre part, réinitialise (effectue un ‘reset’) le circuit d’horloge 202 et le compteur bidirectionnel 200, ce qui définit le début d’une période de correction. On notera que cette réinitialisation peut, dans une variante, avoir lieu avant l’alimentation de l’actionneur 174 pour effectuer le pivotement de la bascule, mais après que l’unité électronique de commande 196 et le capteur optique 192 sont activés. Dans une variante, la réinitialisation du circuit d’horloge n’est pas prévue. Dans d’autres variantes, le capteur optique est remplacé par un autre type de capteur, par exemple du type magnétique ou capacitif. Dans une variante spécifique, le détecteur du passage du résonateur mécanique par sa position neutre est formé par un capteur de son miniaturisé (microphone de type MEMS) capable de détecter les impulsions sonores engendrées par les chocs entre la cheville du balancier et la fourchette de l’ancre formant l’échappement du mouvement mécanique. Le nombre d’alternances à la fréquence de consigne FOc dans une erreur temporelle négative TEIT (retard donné) est égale à -ÏErr-2-FOc. Ainsi, dès que le nombre Mcb du compteur bidirectionnel atteint cette valeur ou la dépasse légèrement (car cette valeur n’est pas dans tous les cas un nombre entier), le retard donné est rattrapé et l’affichage de l’heure est à nouveau correct (il donne alors l’heure réelle de manière précise, en particulier avec une précision d’une seconde). Le circuit logique de commande est donc agencé pour pouvoir comparer l’état du compteur avec la valeur -TErr-2-F0c, et pour mettre fin à la période de correction dès qu’il détecte que le nombre Mcb est égal ou supérieur à cette valeur, en commandant le circuit d’alimentation 178 de l’actionneur pour que ce dernier actionne la bascule de sa position stable d’interaction à sa position stable de non interaction.

Aux Figures 17 et 18 sont représentés les oscillations du résonateur 14A, respectivement dans deux cas particuliers extrêmes de la variante préférée exposée précédemment, au début d’une période de correction d’un retard donné. La Figure 17 concerne le cas où l’énergie cinématique du résonateur est entièrement absorbée lors de chaque choc entre la partie saillante du balancier et la tête de la butée. L’oscillation libre 210 présente notamment une seconde alternance libre A2L avant une détection d’un temps to au passage du résonateur par sa position neutre (position Ό’ de la partie saillante 190) dans la première alternance qui suit, le temps to marquant le début d’une période de correction d’un retard donné. La bascule est déplacée dans sa position d’interaction directement après le temps to. Suite au premier choc entre la partie saillante et la bascule, on obtient un déphasage positif DP1 relativement grand entre l’oscillation libre fictive 211 et l’oscillation 212. Ensuite s’établit une phase stable où l’oscillation 212 est abrégée, relativement à une oscillation libre fictive 213 depuis l’arrêt précédent du résonateur par l’organe de stop, dans la seconde demi-alternance de la première alternance A1 de chaque période d’oscillation ; ce qui résulte alors en un déphasage positif DP2 plus petit que DP1. La deuxième alternance A2 de l’oscillation 212 n’est pas perturbée par la bascule.

La Figure 18 concerne un cas particulier d’un choc dur ou choc élastique entre la partie saillante et la tête de la bascule. Dans ce cas l’énergie cinétique du résonateur est conservée à chaque choc, étant donné qu’il n’y a pas de dissipation d’énergie cinétique lors des chocs, mais seulement une inversion du sens du mouvement d’oscillation. L’amplitude de l’oscillation 216 lors de la période de correction demeure ainsi identique à celle de l’oscillation libre 210, et donc de l’oscillation libre fictive 217 pour chaque période d’oscillation. Suite au temps to s’établit une phase stable avec des alternances A1 ^* et A2 ^* de durée T2 bien inférieure à TO/2, engendrant un déphasage positif DP3 relativement important à chaque période d’oscillation. Pour obtenir un choc élastique, on peut prévoir que la bascule présente une certaine élasticité, notamment que le corps de la bascule et/ou sa tête soient formées d’un matériau élastique capable de subir une certaine compression, de manière à absorber momentanément de l’énergie cinétique du balancier pour le redonner immédiatement après l’inversion du sens du mouvement d’oscillation. Dans ce cas, l’oscillation 216 dépassera légèrement l’angle de stop QB. Dans une autre variante plus sophistiquée, c’est la partie saillante qui est montée élastiquement sur la serge du balancier. Par exemple, la partie saillante présente une base formant un coulisseau agencé dans une coulisse circulaire usinée dans la serge et un élément élastique, en particulier un petit ressort boudin est agencé dans la coulisse à l’arrière du coulisseau, c’est-à-dire de l’autre côté de la tête de la bascule relativement à la partie saillante lorsqu’elle se trouve dans sa position angulaire Ό’. En pratique, les chocs entre la partie saillante du balancier et la butée du dispositif électromécanique interviennent généralement d’une manière qui correspond à une situation physique entre les deux situations extrêmes décrites aux Figures 17 et 18.

Finalement, dans un autre mode de réalisation, le dispositif électro mécanique est formé par un actionneur électromécanique monostable qui comprend un doigt mobile agencé de manière que ce doigt mobile puisse être déplacé alternativement entre une première position radiale et une deuxième position radiale lorsque cet actionneur est respectivement non activé (non alimenté) et activé (c’est-à-dire qu’il est alimenté). La première position radiale du doigt correspond à une position de non interaction avec le balancier du résonateur oscillant et sa seconde position radiale correspond à une position d’interaction avec le balancier oscillant dans laquelle ce doigt forme alors une butée pour la partie saillante du balancier oscillant, de manière similaire à la tête de la bascule 184.