Brevet FR2716287A1 — publié le 19950818

Procédé et dispositif de télécommande et de communication La présente invention a en particulier pour but de permettre à des personnes ayant une mobilité réduite de commander un appareil utilisant une source électrique quelconque comme moyen d'énergie. Elle permet en outre à l'utilisateur de communiquer avec le monde extérieur. Elle s'applique notamment (mais non exclusivement) à l'environnement utilisé par des personnes handicapées. Il existe actuellement de nombreux systèmes de communication ou de commandes à distance. Pour certains utilisateurs n'ayant que la mobilité de la tête, il est connu de placer un casque léger sur le front de l'utilisateur. Ce casque est prolongé sur sa partie avant par un "bâton" (de longueur définie) permettant à l'utilisateur d'actionner une ou plusieurs commandes. Ce type d'appareillage, généralement nommé "licorne", reste très limité en portée et peu ergonomique. D'autres systèmes utilisent des émetteurs utilisant des porteuses diverses tels qu'ultrasons, infrarouges, haute fréquence, etc. Ces systèmes présentent l'inconvénient d'émettre leur porteuse dans un volume non contrôlé et relativement important. Afin de différencier des actions différentes, on peut utiliser : des codages à l'émission avec des décodages à la réception, permettant ainsi d'actionner différentes commandes. Ce type d'appareil est d'un usage difficile pour une personne handicapée n'ayant pas un contrôle suffisant de ses membres, compte-tenu que, en général, les touches de commandes sont trop rapprochées. De plus, cet appareil n'autorise pas le retour visuel ; les porteuses utilisées n'entrant pas dans la plage des longueurs d'ondes visibles. Un autre système connu utilise une commande par un faisceau optique obtenu en général par une lampe à incandescence focalisée. Ce système présente l'inconvénient d'avoir une portée réduite (fonction de la puissance de la lampe) ; si la lumière ambiante est intense, le faisceau devient difficilement visible et, de plus, est divergent. La présente invention vise en conséquence à fournir un nouveau procédé de télécommande et de communication ne présentant pas les inconvénients des procédés connus, permettant en particulier d'assurer une visée sélective précise, y compris pour une personne handicapée. A cet effet, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'on émet un faisceau laser au moyen d'un dispositif porté par l'utilisateur et on envoie, ledit faisceau sur au moins un récepteur actif. On utilise donc comme source lumineuse un faisceau laser convergent dont la longueur d'ondes, située par exemple à 670 Nm, reste dans le spectre lumineux visible. Ce faisceau est collimaté par un système optique et l'on obtient ainsi, à sa sortie, un trait lumineux rouge dont la portée est limitée par la capacité visuelle de l'utilisateur, en fonction bien entendu de la puissance de la diode laser. Toutefois, la puissance de la diode est volontairement limitée à une puissance inférieure au milliwatt afin d'éviter des dommages, dans le cas où le faisceau serait projeté dans les yeux d'une personne située dans le voisinage de la source. L'impact de ce faisceau sur un objet quelconque se traduira par une tache lumineuse rouge dont le diamètre dépend de l'optique utilisé. Celle-ci sera, à titre d'exemple, de 5 mm à toute distance, la divergence pouvant être considérée comme négligeable dans les applications envisagées. A titre d'exemple, un utilisateur tétraplégique peut utiliser le procédé selon l'invention. Si la mobilité de sa tête est suffisante, il suffit d'adapter l'émetteur laser sur un bandeau frontal. Le faisceau laser, positionné dans l'axe de vision, permet à l'utilisateur de viser une cible placée à une distance quelconque. Dans ce type particulier d'utilisation, il est souhaitable que l'utilisateur puisse déclencher lui-même l'allumage ou l'extinction du faisceau laser. A titre d'exemple, on peut placer un détecteur de positionnement sur le bandeau supportant l'émetteur laser. Ce détecteur, associé à un temporisateur et à un circuit de bascule, allume ou éteint le faisceau laser si l'utilisateur incline par exemple la tête durant un temps "t" réglable, actionnant de ce fait le temporisateur et la bascule. Une des particularités de ce type de diode laser est de pouvoir moduler l'émission du faisceau. Dans certains cas, il peut être intéressant de différencier les utilisateurs d'une même cible. I1 suffit alors de coder la source laser. Les récepteurs associés, munis d'un système de décodage, permettront de différencier les utilisateurs. I1 est également possible d'utiliser le procédé de l'invention pour la commande d'accès. Les récepteurs actifs peuvent avoir des formes très diverses. Pour un récepteur servant d'interface entre une prise de courant quelconque et un appareil que l'utilisateur souhaite actionner, l'interface sera constitué par un relais tout ou rien commandant le circuit de puissance de l'appareil. Ce relais sera actionné par une bascule, elle-même actionnée par un comparateur. Une des branches du comparateur peut être pilotée par un dispositif mesurant la lumière ambiante. L'autre branche du comparateur sera de même associée à un dispositif sensible de la lumière. Il est intéressant de placer sur ce dispositif un filtre laissant passer la lumière rouge. On conçoit donc que le faisceau laser de couleur rouge venant frapper cette cible actionnera le comparateur, lequel actionnera une bascule validant ainsi la commande, de préférence après persistance pendant un temps prédéterminé du signal de commande, de façon à ne pas déclencher les récepteurs balayés involontairement. La précision et la ponctualité de la lumière émise par le faisceau laser ne limitent pas le nombre de récepteurs. Ceuxci peuvent être placés sans inconvénients très près l'un de l'autre. Il est tout à fait concevable d'envisager dans un environnement domestique le remplacement des tableaux de bord avec interrupteurs, poussoirs, boutons tournants, etc. utilisés par des systèmes présentant la particularité d'être commandés par le procédé selon l'invention. En particulier, la variation, d'une quantité, par exemple la température d'un four peut être commandée par une pluralité de récepteurs actifs correspondants chacun à une quantité déterminée ou par un dispositif permettant de faire varier la puissance en fonction du temps de maintien du faisceau laser sur une cellule réceptrice. La possibilité d'associer sur une surface relativement réduite un grand nombre de récepteurs peut même permettre la réalisation d'un clavier de commande. Ce type de clavier peut être utilisé par exemple sur un ordinateur et permettre ainsi à une personne, n'ayant plus l'usage de ses mains, d'utiliser la puissance des systèmes informatiques, traitement de textes, synthèse vocale, de commander la numérotation d'un téléphone main-libres, etc. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précédent. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description suivante de réalisation en référence au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente en élévation latérale un dispositif émetteur selon un exemple de réalisation de l'invention, la figure 2 est analogue à la figure 1, pour une variante, la figure 3 représente en perspective une autre variante d'un dispositif émetteur, la figure 4 est un schéma électrique d'un dispositif émetteur selon un exemple de réalisation de l'invention, la figure 5 est une vue schématique en perspective d'un récepteur simple, la figure 6 est une vue schématique en perspective d'un appareil téléphonique muni de récepteurs selon l'invention formant clavier, la figure 7 est un schéma électrique d'un simple récepteur selon un exemple de réalisation de l'invention et la figure 8 est un schéma électrique d'une pluralité de récepteurs selon l'invention formant un clavier. Le dispositif émetteur représenté à la figure 1 comprend un boîtier 1 contenant une pile ou batterie 2 d'alimentation électrique d'une diode laser 3 dont le faisceau est focalisé par une lentille 4 pour former un faisceau parallèle de lumière rouge 5. La diode 3 est reliée à la pile 2 par l'intermédiaire d'un circuit électronique 6 de régulation et de limitation de puissance, avec interposition d'un poussoir 7 de mise en marche et d'arrêt. Le dispositif émetteur représenté à la figure 2 comporte, en plus des éléments 1 à 7 de la figure 1, un dispositif de cordage 8, associé à un modulateur 9, pour coder le faisceau 5 émis par la diode 3. La figure 3, représente un émetteur utilisable par une personne handicapée possédant un bon contrôle des mouvements de la tête et comporte les mêmes éléments 1 à 9 qu'à la figure 2 avec en plus un détecteur de positionnement 10. Le boîtier 1 est fixé sur un bandeau frontal 11 possédant un dispositif de fermeture et de maintien 12. Le raccordement électrique s'effectue par un câble 13 à un boîtier 14 contenant l'alimentation 2 et le poussoir de commande 7. Une prise 15 permet d'interfacer le boîtier à d'autres alimentations extérieures pour obtenir par exemple un retour visuel, une alimentation extérieure, etc. Le schéma électrique de la figure 4 correspond au dispositif de la figure 3 avec l'alimentation 2 et l'interrupteur 7. Le circuit de régulation 6 de la diode laser 3 est pilotée par une bascule monostable 17 déclenchée par un temporisateur 18 actionné par le détecteur de positionnement 10. Optionnellement, on prévoit un codeur 19 dont les composantes sont fournies par des interrupteurs 20. La figure 5 représente un récepteur simple pouvant servir d'interface afin de commander un appareil électrique quelconque. I1 comprend un boîtier 21, une cellule 22 mesurant la lumière ambiante, un filtre rouge 23 destiné à filtrer la lumière reçue par la diode laser et une prise de courant femelle 24 destinée à alimenter un appareil par le courant secteur obtenu par des fiches (non représentées). La figure 6 représente la face avant d'un appareil téléphonique dit "main libre" et comprenant : un panneau 25, un haut-parleur 26, un ensemble de cellules 27 (correspondant à une numérotation) placé derrière un écran filtrant rouge. La lumière laser captée par une des cellules 27 activera la numérotation correspondante, après un maintien du faisceau que ladite cellule (correspondant à un temps "t" réglable par un dispositif non représenté sur ce schéma). L'ensemble est complété par un microphone 28. La figure 7 représente le schéma électrique de l'actionneur "tout ou rien" de la figure 5. Cet actionneur comprend un dispositif 29 de redressement et d'abaissement de la tension secteur, une cellule 30 de réception de la lumière ambiante, une cellule 31 de réception du faisceau laser placé derrière un filtre rouge, un comparateur 32, une bascule 33 et un coupleur opto-électronique 34 commandant par exemple un triac 35 ; Bien entendu, celui-ci peut être remplacé par un relais ou tout autre dispositif de signalisation optique ou sonore, associé à ce schéma. On peut envisager l'utilisation d'un décodeur 36 afin de rendre actif ce récepteur à la réception d'un faisceau laser codé. L'entrée et la sortie de puissance sont symbolisées 37 et 38. La figure 7 représente le schéma électrique d'un système permettant d'actionner par exemple un appareil téléphonique tel que celui de la figure 6. Ce même schéma peut s'appliquer avec quelques variantes à la commande d'un clavier quelconque d'un ordinateur par exemple. Sur ce schéma, on distingue un ensemble A de comparateurs 40, limité à quatre comparateurs pour la simplicité du schéma, associés à des détecteurs 41 du faisceau laser qui peuvent être par exemple des cellules photo-résistances ou photovoltaïques. Le circuit B mesure la lumière ambiante grâce à un élément de détection 42. L'amplificateur opérationnel 43 à gain variable permet d'appliquer sur la ligne C une tension de contrôle sur l'ensemble des comparateurs. Cette tension de contrôle sera fonction de la lumière ambiante. Dans ces conditions, on peut constater que le faisceau laser, venant frapper une des cellules de détection 41, appliquera un changement d'état des comparateurs qui correspond aux lignes 1, 2, 3, 4. Il est souhaitable de n'activer la numérotation correspondante qu'après un temps de maintient suffisant sur une cellule de détection. On utilisera un temporisateur 44 réglable éventuellement par une résistance variable 45. Ce temporisateur 44 sera déclenché par des circuits 46, 47, 48 qui sont des portes OU exclusives. Toutefois, ce temporisateur ne pourra être actionné que dans deux conditions, à savoir 1 - Une des entrées 1, 2, 3 ou 4 devra être à l'état 1 par l'intermédiaire des circuits 46, 47 48 2 - Le circuit de remise à zéro (RAZ) devra être lui aussi à l'état 1. Ce circuit de remise à zéro est commandé par une bascule 49. Cette bascule est elle-même actionnée par le circuit C constitué d'un comparateur et d'une cellule de détection du faisceau laser identiques à l'un des circuits du module A. Les portes ET, 50, sont du type dont la sortie passe à l'état 1 si les deux entrées sont elle-mêmes à l'état 1. On peut donc décrire le fonctionnement de la façon suivante l'utilisateur désirant effectuer un appel téléphonique dirige le faisceau laser sur la cellule de détection du module C. La bascule 49 associée place la remise à zéro du temporisateur 44 à l'état 1. La prise de ligne est effectuée et l'utilisateur entend par le haut-parleur du poste téléphonique (non représenté) la tonalité de prise de ligne. I1 est à noter qu'une autre action du faisceau laser sur le module C remettra l'ensemble à l'état initial. La prise de ligne étant effectuée, il suffit à l'utilisateur, pour composer son numéro, de diriger le faisceau laser sur l'une des cellules de détection 1, 2, 3, 4. La cellule 4 activée autorisera, par l'intermédiaire des portes OU exclusives 47, 48, le déclenchement du temporisateur 44. Celui-ci, après un temps "T" verra sa sortie passer à l'état 1 et appliquera sur la ligne des entrées des portes logiques 50, le niveau 1. Si l'autre entrée de la porte correspondant à la cellule 4 (dans l'exemple décrit) est toujours à l'état 1 du fait de la présence du faisceau laser sur le cellule 4, la sortie passe à l'état 1 et la commande de numération correspondant au chiffre 4 est validée sur le poste téléphonique. L'utilisateur n'a plus qu'à effectuer la même action sur les autres numéros qu'il désire composer. REVENDICATIONS 1. Procédé de télécommande et de communication, caractérisé en ce qu'on émet un faisceau laser au moyen d'un dispositif porté par l'utilisateur et qui envoie, ledit faisceau sur au moins un récepteur actif. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on déclenche l'émission du faisceau laser au moyen d'un interrupteur. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on déclenche l'émission du faisceau laser au moyen d'un détecteur de positionnement alimentant un circuit de commande par l'intermédiaire d'un temporisateur. 4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'on code l'émission du faisceau laser. 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on utilise un récepteur actif fonctionnant en tout ou rien. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'on envoie le faisceau laser sur une pluralité de récepteurs actifs formant un clavier, un tableau de bord ou similaire ou tous types de moyen de saisie de données. 7. Dispositif de télécommande et de communication pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend un émetteur (3) d'un faisceau laser (5) et au moins un récepteur actif (22,27) agencé pour être commandé par la détection dudit faisceau laser (5). 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit faisceau laser (5) est codé. 9. Dispositif selon l'une des revendication 7 et 8, caractérisé en ce que ledit émetteur (3) est commandé par un interrupteur (7). 10. Dispositif selon l'une des revendications 7 et 8, caractérisé en ce que ledit émetteur (3) est commandé par l'intermédiaire d'un détecteur de positionnement (10) alimentant un circuit de commande (17) déclenché par un temporisateur (18). 11. Dispositif selon l'une des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que ledit récepteur comprend une pluralité de détecteurs (41) formant un clavier, un tableau de bord ou similaire, chaque détecteur (41) alimentant une sortie de commande (1, 2, 3, 4) par l'intermédiaire d'un temporisateur (44).