Brevet FR2640778A1 — publié le 19900622

DISPOSITIF PORTABLE DE TRAITEMENT DE L'INFORMATION, A USAGE EDUCATIF, INFORMATIF, PERSONNEL OU DOMESTIQUE L'invention concerne un dispositif portable de traitement de l'information, à usage éducatif, informatif, personnel ou domestique, du type comprenant un micro-processeur associé à une mémoire de travail et une mémoire de programme, un écran d'affichage et un clavier à touches. On connaît déjà des micro-ordinateurs portables ou portatifs, comprenant en général un bottier dont le couvercle est formé par un écran plat, par exemple à cristaux liquides, et la base par un clavier comprenant un nombre de touches relativement élevé, en général supérieur à 80. Pour fonctionner, un tel micro-ordinateur doit comprendre au moins un logiciel d'exploitation, auquel est le plus souvent associé un logiciel d'application spécifique (traitement de texte, calcul, tableur, bases de données, etc.). Dans les deux cas, il faut posséder de bonnes connaissances du système d'exploitation et/ou du logiciel d'application spécifique pour pouvoir utiliser ce micro-ordinateur. De plus, sur un plan purement pratique, il est préférable de savoir se servir correctement d'un clavier de machine à écrire si l'on veut ne pas perdre un temps important à taper les questions, instructions ou réponses sur le clavier du micro-ordinateur. Enfin, bien que ce type de micro-ordinateur soit portable, il reste cependant relativement encombrant et lourd. Le besoin se fait sentir actuellement d'un dispositif portable de traitement de l'information, qui soit léger, peu encombrant, utilisable directement par toute personne sans nécessité d'apprendre un système d'exploitation ou un logiciel spécifique, et qui soit d'application à peu près universelle. L'invention a précisément pour but de répondre à ce besoin. Elle propose à cet effet un dispositif portable de traitement de l'information, à usage éducatif, informatif, personnel ou domestique, comprenant un micro-processeur associé à une mémoire de travail et une mémoire de programme, un écran d'affichage et un clavier à touches, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme d'un écran plat, par exemple à cristaux liquides, monté dans un cadre ou un boîtier comportant un nombre réduit de touches de fonctions spécialisées qui forment le clavier précité, ledit cadre ou boîtier contenant en outre un moyen de lecture de données enregistrées sur un support indépendant, tel par exemple qu'une carte a mémoire, ainsi que le micro-processeur précité et ses mémoires, la mémoire de programme contenant d'une part un programme de gestion des entréessorties, d'autre part un logiciel d'application spécifique du type auto-exécutable sans système d'exploitation, ne demandant à l'utilisateur que des opérations logiques du type sélection, acceptation, refus et utilisant les informations enregistrées sur le support indépendant précité ou dans les mémoires du dispositif. Avantageusement, ce logiciel d'application spécifique est un logiciel du type traitement de questions à choix multiple. Le dispositif selon l'invention peut ainsi avoir un nombre très réduit de touches, par exemple inférieur ou égal à 12, qui sont uniquement des touches de fonctions spécialisées. Les fonctions associées aux diverses touches dans le cadre d'un logiciel d'application spécifique peuvent être affichées sur l'écran, pour faciliter la manipulation du dispositif selon l'invention. Un tel dispositif fonctionne sans système d'exploitation particulier et ne nécessite pas l'apprentissage de l'utilisation d'un logiciel d'application. En fait, c'est le système informatique qui fournit des informations, des questions ou des réponses à l'utilisateur, et l'utilisateur se contente de sélectionner, d'accepter ou de refuser. On comprend donc qu'un tel dispositif peut avoir un format de poche, et que c'est la taille de l'écran d'affichage qui va déterminer les dimensions du dispositif. Selon une autre caractéristique de l'invention, ce dispositif comprend des moyens de connexion à un système informatique indépendant, constitué par au moins une association micro-processeur-mémoire et capable d'exécuter un logiciel éventuellement complexe, pré-enregistré dans sa mémoire. De préférence, les moyens de connexion du dispositif avec ce système informatique indépendant sont du type canal à canal. Il est prévu avantageusement que le dispositif selon l'invention comprenne des moyens pour interdire l'exécution du logiciel spécifique enregistré dans sa m*- moire de programme, tant qu'il est connecté au système informatique indépendant. De la sorte, c'est toujours le logiciel du système indépendant qui est exécuté lorsque ce système est connecté au dispositif selon l'invention, et c'est le logiciel d'application spécifique du dispositif qui est exécutable dès que l'on déconnecte le système indépendant. Les applications d'un tel dispositif sont multiples - enseignement assisté par ordinateur : le logiciel d'application spécifique enregistré dans la mémoire programme du dispositif est alors, par exemple, un logiciel de traitement de questions à choix multiple, les questions elles-memes avec leurs réponses et des commentaires éventuels étant enregistré6 sur des cartes à mémoire par catégorie, par discipline, etc. - les jeux individuels (jeux de connaissance, jeux de réflexion, jeux éducatifs, divertissements, etc.) - informations à usage domestique :par exemple encyclopédies interactives permettant de trouver la réponse à un certain nombre de questions qui se posent dans la vie courante, - livres interactifs : par exemple traitement de notice technique ou juridique (contrat d'assurance, notice de fonctionnement d'un magnétoscope, d'-une caméra-vidéo, etc.) ou consultations sélectives d'informations par choix de mots-clés (sports, spectacles, etc...) - télécommande simple ou complexe d'appareils du type magnétoscopes, lecteurs de disques compacts audio ou vidéo, etc... - lecture et affichage du contenu de cartes à mémoire (cartes de crédit, cartes de fidélité, etc...) - traitement et utilisation en général des cartes a mémoire. Selon une autre caractéristique de l'invention, qui permet d'élargir encore le champ d'application possible, le dispositif comprend également une ligne de liaison télématique, pour le chargement de données et/ou d'instructions. On peut ainsi connecter le dispositif soit à un micro-ordinateur, soit à un réseau de transmission de données par ligne téléphonique, tel que le réseau Télétel, pour charger dans la mémoire dynamique du dispositif des données ou des programmes. Dans la description qui suit, faite à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés dans lesquels la figure 1 est une vue schématique en perspective d'un dispositif selon l'invention la figure 2 est une vue de dos de ce dispos i- tif; la figure 3 est un schéma fonctionnel des composants essentiels du dispositif selon l'invention. Dans l'exemple représenté, le dispositif selon l'invention a la forme d'un boiter plat 10 de forme rectangulaire, dont la majeure partie de la face avant est occupée par un écran d'affichage 12, par exemple à cristaux liquides. Cette face avant comprend également deux touches 14, dans ses angles supérieurs gauche et droit. La petite face supérieure horizontale 16 du boîtier comprend également deux touches 18 au voisinage de ses extrémités. La face arrière du boîtier 10, représentée en figure 2, comprend quatre touches 20 le long de chacun de ses bords verticaux, et une cavité ou un emplacement creux 22 de réception d'un système informatique indépendant.Le bottier 10 comprend en outre un moyen de lecture de données enregistrées sur un support indépendant, par exemple des moyens 24 de lecture d'une carte à mémoire, comprenant un logement plat qui débouche sur un des côtés, par exemple la face supérieure horizontale 16, du bottier 10. A l'intérieur du bottier 10 sont logés les éléments suivants - un micro-processeur 26 associé à une mémoire dynamique 28 du type RAM et une mémoire programme 30 du type ROM et qui est relié de façon classique à l'écran d'affichage 12 et au clavier 32 constitué par les touches 14, 18 et 20, ainsi qu'à un haut-parleur HP, - un émetteur 34 à infrarouges ou ultrasons, utilisé pour la télécommande d'un poste de télévision, d'un magnétoscope, d'un lecteur laser, etc... - un circuit 36 de liaison télématique, permettant de connecter le dispositif selon l'invention soit à un micro-ordinateur, par une liaison série ou parallèle, soit à un terminal de liaison à un réseau du type Télétel (terminal Minitel par exemple) pourvu d'un circuit modem, - des moyens 38 de connexion à un système informatique indépendant 40, logé dans la cavité 22 du bot- tier et comprenant au moins un micro-processeur 42 associé à une mémoire dynamique 44 et une mémoire de programme 46. Le système indépendant 40 est de préférence une unité mattresse, sous la commande de laquelle travaillera le micro-processeur 26 pour exécuter un logiciel enregistré dans la mémoire 46 du système 40 et en utilisant des données lues par le circuit 24 dans une carte à mémoire, ou bien contenues dans la mémoire 28 ou 30. Le système 40 est de préférence du type inviolable, c'est-à-dire que ses composants 42, 44 et 46 ne sont pas accessibles de l'extérieur, sauf par la liaison 38, sans destruction complète du système. La liaison 38 est de préférence du type canal à canal, bien connue des spécialistes, et qui comporte pour chaque micro-processeur un registre directement implanté sur un bus de données du microprocesseur associé, et une bascule dont des entrées sont reliées à des circuits décodeurs d'adresses de lecture et d'écriture. Ce type de liaison est simple à réaliser, peu coûteux et très performant. On notera en outre que la liaison entre le dispositif selon l'invention et le système informatique indépendant 40 s'effectue de micro-processeur à micro-processeur, sans permettre d'accéder directement à un logiciel éventuellement très complexe enregistré dans les mémoires du système 40. Ce logiciel est ainsi particulièrement bien protégé contre les tentatives de copie ou de piratage. Il peut s'agir par exemple d'un logiciel expert, du type posant des questions à l'utilisateur, travaillant sur les réponses et donnant une conclusion finale. Ce logiciel sera du type auto-exécutable sans système d'exploitation du type MS-DOS ou UNIX (marques enregistrées) de façon à pouvoir se dérouler en ne demandant à l'utilisateur que d'actionner quelques touches de fonctions spécialisées. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention découle à l'évidence de ce qui précède lorsqu'aucun système indépendant 40 n'est connecté au micro-processeur 26 du dispositif, c'est un logiciel d'application spécifique enregistré dans la mémoire 30 du dispositif qui sera automatiquement exécuté. Les données auxquelles s'appliquera ce logiciel sont contenues par exemple dans une carte à mémoire, du format carte de crédit par exemple, qui est lue par le circuit 24.Les touches de fonction 14, 18 et 20 permettent de commander le fonction nement du dispositif et le déroulement du logiciel, chaque touche ayant une fonction qui est de préférence affichée sur l'écran 12 et qui correspond à une sélection, à une acceptation ou à un refus par l'utilisateur, éventuellement à une demande d'explication ("guide") et à un agrandissement d'une partie de l'information affichée sur l'écran ("loupe"). Le logiciel en question est par exemple du type permettant le traitement standard de questions à choix multiple qui sont enregistrées avec leurs réponses et des commentaires éventuels sur une carte à mémoire. De façon générale, ce logiciel est du type "stand-alone", c' est-à-dire auto-exécutable sans système d'exploitation et ne demande à l'utilisateur que des choix logiques (sélection, acceptation, refus). Lorsqu'un système informatique indépendant 40 est connecté au dispositif selon l'invention, c'est automa tiquement le programme ou logiciel chargé dans la mémoire 46 de ce système qui sera exécuté. Les données auxquelles ce logiciel sera appliqué seront prélevées sur une carte à mémoire lue par le circuit 24, ou bien dans les mémoires 28 et 30 du dispositif. Il suffit donc de changer de carte à mémoire et/ou de système indépendant 40, pour changer l'application ou l'utilisation du dispositif et passer par exemple d'un système de jeu à un enseignement assisté ou à un traitement de notice technique ou juridique. Les cartes à mémoire peuvent comprendre uniquement des mémoires, ou bien des mémoires associées à des microprocesseurs et contenant des informations codées ou non. L'émetteur 34 permet la télécommande d'un appareil électronique dont les spécifications sont par exemple enregistrées dans une mémoire 28 ou 30 du dispositif ou sur une carte à mémoire lue par le circuit 24. Le circuit 36 permet, par connexion du dispositif à un micro-ordinateur ou a un réseau de télétransmission, d'enregistrer des données et/ou des logiciels dans la mémoire dynamique 28. De façon générale, toutes les opérations de gestion des entrées/sorties sont réalisées par le microprocesseur 26, en exécution d'un programme de gestion d'entrées/sorties enregistré à demeure dans la mémoire 30 du dispositif. Les organes d'entrées/sorties ainsi commandés sont bien entendu le haut-parleur, l'écran d'affichage 12, le clavier 32, le circuit 24 de lecture de carte à mémoire, l'émetteur 34, le circuit 36 de liaison télématique et les moyens de connexion 38 à un système informatique indépendant 40. Pour fixer les idées, on précisera que le micro-processeur 26 peut être du type compatible Z 80 de Zilog, par exemple un circuit HITACHI HD 64180. Les mémoires 28 et 30 associées à ce micro-processeur peuvent avoir une capacité d'un megaoctet. L'écran 12 à cristaux liquides comprend par exemple 16 lignes de 30 caractères. Le dispositif a des dimensions de l'ordre de 24 cm x 13 cm x 2 cm et est alimenté soit par batterie ou pile, soit par connexion au réseau électrique au moyen d'un transformateur. Le dispositif selon l'invention peut avoir d'autres applications particulières que celles déjà citées, par exemple de traitement d'une carte à mémoire représentant un crédit quelconque, et d'affichage du crédit disponible. Le dispositif peut aussi comprendre des moyens d'affichage numérique de la date et de l'heure. Une application possible concerne le paiement des heures de stationnement automobile, dans la rue ou dans un garage. Il est par ailleurs bien évident que des modifications peuvent être apportées au dispositif 2écrit, sans sortir du cadre de l'invention : par exemple, l'écran peut être du type sensitif ou tactile et les touches sont alors simplement dessinées sur l'écran. De façon générale, les touches sont disposées de façon à se présenter naturellement sous les doigts quand on tient le dispositif à la main. Les touches prévues au dos du bottier peuvent être à surface gravée ou spécifique, permettant de les identifier au toucher. Le dispositif selon l'invention n'est pas limité à un format de poche. L'écran peut par exemple être de taille standard, ou de grande taille, et les quelques touches du clavier peuvent être, au moins en partie, remplacées par (ou associées à) un système de déplacement de curseur à télécommande (appelé "souris" dans la technique courante) comportant par exemple quelques touches de fonction en plus des moyens habituels de déplacement de curseur. REVENDICATIONS 1) Dispositif portable de traitement de l'information, à usage éducatif, informatif, personnel ou domestique, comprenant un micro-processeur (26) associé à une mémoire de travail (28) et une mémoire de programme (30), un écran d'affichage (12) et un clavier à touches, caractérisé en ce qu'il se présente sous forme d'un écran plat (12), par exemple à cristaux liquides, monté dans un cadre ou bottier (10) comportant un nombre réduit de touches de fonctions spécialisées (14, 18, 20) qui forment le clavier précité, ledit cadre ou bottier contenant en outre un moyen (24) de lecture de données enregistrées sur un support indépendant, telle qu'une carte à mémoire par exemple, ainsi que le micro-processeur précité (26) et ses mémoires (28) et (30) ou sont enregistrés d'une part un programme de gestion des entrées/sorties et d'autre part un logiciel d'application spécifique du type auto-exécutable sans système d'exploitation, ne demandant à l'utilisateur que des opérations logiques du type sélection, acceptation, refus, et utilisant les informations enregistrées sur le support indépendant précité ou dans les mémoires du dispositif. 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le logiciel spécifique enregistré dans la mémoire programme (30) est un logiciel de traitement de questions å choix multiple. 3) Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens (38) de connexion à un système informatique indépendant (40), constitué par au moins une association micro-processeur (42)-anémoire (44,46) et capable d'exécuter un logiciel éventuellement complexe pré-enregistré dans sa mémoire (44,46). 4) Dispositif selon la revendication 3 r caractérisé en ce que les moyens de connexion (38) avec le sys tème informatique indépendant (40) sont du type canal à canal. 5) Dispositif selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour interdire l'exécution du logiciel spécifique enregistré dans la mémoire de programme (30) du dispositif, tant que ce dernier est connecté à un système informatique indépendant (40). 6) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur (34) du type à infrarouges ou à ultrasons, pour la télécommande d'un appareil électronique, tel par exemple qu'un magnétoscope et/ou un lecteur laser de disques compacts audio ou vidéo. 7) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un circuit (36) de liaison télématique pour le chargement de données et/ou d'instructions. 8) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend un haut-parleur. 9) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le nombre de touches (14,18,20) du clavier est d'environ 12. 10) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'affichage à l'écran des fonctions associées aux touches (14,18,20) précitées. 11) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est associé à un sys tème de déplacement de curseur par télécommande (souris) comprenant des moyens de déplacement de curseur et, éventuellement, au moins une partie des touches constituant le clavier précité. 12) Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce que l'écran est de taille standard ou de grande taille.