Brevet FR2709575A1 — publié le 19950310

La présente invention concerne un dispositif de saisie et d'entrée pour ordinateur, portatif et ergonomique adapté à la main formant à la fois clavier et moyen de pointage (souris). Les claviers classiques issus de l'époque des machines à écrires mécaniques, comportent de nombreuses touches, sont encombrants, et d'un apprentissage malaisé si bien qu'ils constituent un obstacle à ce que, dans le grand public, les moyens de transfert et de traitement de l'information soient plus répandus. C'est l'un des buts de l'invention que de permettre à tout un chacun d'avoir en permanence avec soi, un dispositif de saisie de données, de communication et de commande de microordinateurs. L'invention est donc destinée à remplacer, pour les microordinateur, les périphériques d'entrées tels que clavier et souris. Le dispositif selon l'invention comporte en éffet selon une premiére caractéristique une combinaison associant: - un premier moyen formant clavier comportant 13 touches pentavalantes réparties en quatre parties de 4, 4, 3 et 2 touches, chacunes de ces parties destinées à être respectivement pointées par l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire de la main, et chacune de ses parties s'articulant avec sa voisine au moyen de charniéres permettant un pliage accordéon dudit clavier. -un deuxiéme moyen en forme de bague pour l'index, comportant d'une part, tombant sous le pouce, un moyen de pointage en direction permettant de sélectionner, au moyen de ce pouce, I'une des cinq valeurs de chaque touche pentavalante du clavier précédent, d'autre part un moyen vers l'extérieur, de communication de la position ainsi sélectionnée sur l'une des touches, grâce à un moyen électromagnétique sans fil fixé à la périphérie de ladite bague. - un troisiéme moyen formant attache souple entre la partie bague et le clavier et assurant la transmission des signaux électriques entre des composants électroniques pilotant la partie clavier articulé et ceux nécessaires aux fonctionnements du moyen de pointage et du moyen de communication intégrés dans cet bague. Selon des modes particuliers de réalisation: - la bague peut comporter à proximité du dispositif de pointage au moins deux touches pour le pouce, I'une de validation de la saisie sélectonnée, I'autre de bascule en mode lettre majuscule J lettre minuscule. - la bague peut comporter un moyen de fixation permettant d'immobiliser la partie clavier, repliée en accordéon. -le clavier, en variante, peut être constittlé de quatre parties articulées verticalement et orthogonalement à l'axe des doigts, la première de 2 touches pour l'index et le majeur, la seconde de 4 touches pour l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire, la troisième de 3 touches pour l'index, le majeur et l'annulaire et enfin la derniére de 4 touches pour l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire. La figure 1, représente en vue de face, ouvert, un exemple du dispositif selon l'invention, destiné à la paume de la main gauche d'un droitier. La figure 2 représente le dispositif avec sa partie clavier repliée et fixée sur la bague. La figure 3 représente une variante de la partie clavier du dispositif. La figure 4 représente un synoptique des composants à mettre en oeuvre pour le fonctionnement du dispositif. En référence à ces dessins, le dispositif combine: - Un premier moyen formant clavier (12) comportant au moins 13 touches (11) pentavalantes, réparties en quatre parties semi-rigides (13, 14, 15 et 16) de 4, 4, 3 et 2 touches chacunes, ces parties destinées à être respectivement pointées par l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire de la main, et chacune de ses parties s'articulant avec sa voisine au moyen de trois charniéres (17) permettant un pliage accordéon dudit clavier. -Un deuxiéme moyen formant bague (19) destiné à entourer l'index et pivotant autour de cet index, comportant sur cette bague, d'une part tombant sous le pouce, un moyen de pointage en direction du genre mini "manche à balai" ( joystick) ou bien à micro "bille de poursuite" (trackball) (21) et permettant de sélectionner, au moyen du pouce l'une des cinq positions de chaque touche pentavalente du clavier précédent, d'autre part un moyen de communication de la position ainsi sélectionnée sur l'une des touches, vers l'extérieur, par un dispositif électromagnétique comme une diode infrarouge (23) intégrée en périphérie de ladite bague. - Un troisiéme moyen formant attache souple (10) entre la bague et le clavier et assurant la transmission des signaux entre les composants électroniques pilotant la partie clavier articulé et ceux nécessaires aux fonctionnements du moyen de pointage (joystick ou trackball) et du moyen de communication intégrés dans la bague. De plus la bague comporte à proximité du dispositif de pointage (joystick ou trackball), au moins deux touches (25) pour le pouce, I'une de validation de la saisie éffectuée par l'un des quatre autres doigts sur le clavier accordéon, I'autre assurant la bascule du mode lettre majuscule t lettre minuscule. Si bien que les 13 touches pentavalantes offrant 65 (13 * 5) positions permettent de coder au maximum, par le dédoublement majusculelminuscule, 130 caractéres élémentaires. Enfin pour réduire l'encombrement de l'ensemble et accroitre la portabilité (figure 2), la bague comporte un moyen de fixation griffe ou pince (24) permettant d'immobiliser sur cette bague la partie clavier, repliée en accordéon lorsqu'elle est inutilisée. Un pliage accordéon s'éffectue en repliant face à face (touches contre touches) les 2 premiéres parties 13 et 14) destinées à l'index et au majeur, puis dos à dos les parties du majeur( 14) et de l'annulaire (15), enfin face à face les parties ayant un nombre plus réduit de touches et destinées à l'annulaire(1 5) et à l'auriculaire (16). Une variante pour la partie clavier du dispositif selon l'invention, représentée sur la figure 3, toujours pour la main gauche, dispose les trois articulations (37) selon la verticale et donc orthogonalement à l'axe des doigts ce qui donne une répartition suivante des touches: deux(33) pour l'index et le majeur, puis quatre(34) pour l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire, ensuite trois(35) pour l'index, le majeur et l'annulaire, enfin quatre(36) pour l'index, le majeur, l'annulaire et l'auriculaire. Un pliage accordéon prévoit de mettre les deux premiéres touches (33 et 34) de l'index face à face, la deuxiéme( 34) au dos de la troisiéme (35) et la troisiéme( 35) de nouveau face à la quatriéme(36). Un synoptique (figure 4 )de l'électronique nécéssaire au fonctionnement de l'ensemble repose essentiellement sur un microcontroleur (44) par exemple à monocircuit, dissimulé avec sa cablerie et son alimentation, dans l'épaisseur de la bague et dans celle de la partie clavier. On y retrouve le dispositif micro trackball (41), le clavier séparé en deux parties soit, d'une part les 13 touches( 42) pour les 4 doigts sur l'accordéon, et d'autre part les quelques (45) touches (validation, mode MAJUSCULE/minuscule, ...) pour le pouce. Enfin le microcontroleur dessert une diode infrarouge (43) qui permet de communiquer à distance le code des touches à un récepteur infrarouge lui-mEme relié à un coupleur d'entrée d'un microordinateur ou d'un dispositif de contrôle à microproceseur. Pour faciliter l'apprentissage le codage des touches présente un ordre logique, par exemple l'ordre alphabétique avec 13 touches quintuples codant au moins 26 lettres (2*13) ,10 chiffres + 3 caractéres séparateurs ("espace", "point et "retour ligne" si bien qu'il reste encore 26 ( 2 * 13) positions pour coder les autres signes. Enfin toujours dans un souci de faciliter l'apprentissage et pour distinguer ce dispositif d'un clavier classique, sur les touches les caractéres lettres figurent en minuscule, et non pas en MAJUSCULE. A titre d'exemple non limitatif, ci-aprés est décrit un codage des 13 touches du clavier. Si l'on se référe aux quatre points cardinaux augmentés de la position "centre" pour repérer les cinq positions (valeurs) possible sur une touche pentavallente et si l'on se donne le sens de parcours suivant: Nord, Est, Centre, Sud et Est, un codage des 13 touches du clavier pour une main gauche peut se décrire de gauche à droite comme suit (Sud et Est ici non attribués et réservés): Index: a,b,1 puis c,d,2 puis e,f,3 puis g,h,4 Majeur: ij,5 puis k,l,6 puis m,n,7 puis o,p,8 Annulaire: q,r, 9 puis s,t,"espace" puis u,v,"retour ligne" Auriculaire: w,x, "point" puis y,z "zéro". Selon la forme de description précédente, un exemple de clavier plus complétement attribué pour la langue française, avec lettres à signes diacritiques partageant la même touche que leur lettre normale, se décrit comme suit: Index: a,b,1 ,à,( puis c,d,2,ç,[ puis e,f,3,é,é puis g,h,4,:,] Majeur: i,j,5,!,% puis k,l,6,', & puis m,n,7,, Annulaire: q,r, 9,",? puis s,t,"espace",-,/ puis u,v,"retour ligne",ù,"virgule" Auriculaire: w,x, "point",+,* puis y,z "zéro",=,). A titre d'exemple non limitatif, la partie bague aura un diametre adapté à l'index, I'attache souple aura une longueur de l'ordre de 2 cm, quand au clavier d'épaisseur minimale pour loger les composants et une alimentation électrique, déplié il devrait s'inscrire dans un rectangle de l'ordre de 3.5 cm sur 6 cm. Une des applications de l'invention est de pouvoir constituer une télécommande, de faible encombrement, toujours sous la main, unique et normalisable, pour téléviseur (zapping), magnétoscope, et autres appareils domestiques fixes et controlés par microprocesseurs. Dans une optique de sécurité, chaque microcontroleur et donc chaque clavierlbague peut se voir attribuer un code unique en vue d'assurer, en association à une clef privée connue du seul porteur, I'authentification du porteur et l'encryptage des données saisies. La "frappe" s'éffectuant poing pratiquement fermé sur la partie clavier, rend improbable le vol par indiscrétion de la clef privée. REVENDICATIONS -1- Dispositif portatif de saisie de caractéres et d'entrées pour ordinateur caractérisé en ce qu'il combine: - Un premier moyen (12) formant clavier comportant 13 touches (11) pentavalantes réparties en quatre parties (13,14,15 et 16) de 4, 4, 3 et 2 touches, chacunes de ces parties destinées à être respectivement pointées par l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire de la main, et chacune de ses parties s'articulant avec sa voisine au moyen de charniéres (17) permettant un pliage accordéon dudit clavier. -Un deuxiéme moyen (19) en forme de bague pour l'index, comportant d'une part, tombant sous le pouce, un moyen de pointage en direction (21) permettant de sélectionner, au moyen de ce pouce, I'une des cinq positions de chaque touche pentavalante du clavier précédent, d'autre part un moyen vers l'extérieur de communication de la position ainsi sélectionnée sur l'une des touches, grâce à un moyen électromagnétique sans fil (23) fixée à la périphérie de ladite bague. - Un troisieme moyen (10) formant attache souple entre la partie bague et le clavier et assurant la transmission des signaux entre des composants électroniques pilotant la partie clavier articulé et ceux nécessaires aux fonctionnements du moyen de pointage et du moyen de communication intégrés dans cet bague. -2- Dispositif de saisie portatif et ergonomique, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la bague comporte à proximité du dispositif de pointage (21) au moins deux touches (25) pour le pouce, l'une de validation de la saisie, I'autre de bascule en mode lettre majuscule J lettre minuscule. -3- Dispositif de saisie portatif et ergonomique selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la bague comporte un moyen de fixation (24) permettant d'immobiliser la partie clavier, repliée en accordéon. -4- variante du dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que le moyen formant clavier comporte quatre parties articulées (37) verticalement et orthogonalement à l'axe des doigts, la premiére (33) de 2 touches pour l'index et le majeur, la seconde (34) de 4 touches pour l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire, la troisiéme(35) de 3 touches pour l'index, le majeur et l'annulaire et enfin la derniére (36) de 4 touches pour l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire.