Brevet FR2763408A1 — publié le 19981120

Système informatique à interface adaptable sur un clavier d'ordinateur L'invention est relative à un système informatique à ordinateur comprenant - un clavier principal doté sur sa face supérieure d'une pluralité de touches alphanumériques, de commande, de fonctions programmables et de contrôle du fonctionnement de l'ordinateur, - et une unité centrale ayant des premiers moyens informatiques de gestion du système d'exploitation, et des périphériques d'entrée pour le lancement d'applicatifs se trouvant sur le bureau d'application standard. Le clavier principal d'un ordinateur comporte environ une centaine de touches. Un tel clavier standard demeure inadapté aux très jeunes enfants, tant au niveau des fonctions qu'au niveau mécanique des touches, étant donné qu'il implique une connaissance parfaite des lettres, des chiffres et des différents signes se trouvant sur les touches. En outre, les touches sont trop nombreuses, et présentent des surfaces d'actionnement réduites, entraînant des problèmes d'ergonomie. Pour certains logiciels éducatifs ou de jeux, on utilise un périphérique d'entrée à manette multidirectionnelle. II est connu d'adapter un tel organe de commande directement sur le clavier principal de manière à actionner directement les touches de commande de direction. A chaque position de l'organe de commande correspond un enfoncement d'une touche prédéterminée du clavier principal. L'organe de commande recouvre seulement une partie du clavier standard, et l'actionnement des touches fait intervenir le déroulement du programme de lancement normal de l'ordinateur. Les autres touches non recouvertes par l'organe de commande, restent accessibles à l'utilisateur, lequel a accès à tous les fichiers se trouvant sur le disque dur. L'objet de l'invention consiste à réaliser une interface informatique pour un ordinateur adaptée à un usage facile pour de jeunes enfants. Le système informatique selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comporte de plus: - un clavier auxiliaire apte à se substituer au clavier principal en recouvrant totalement la surface supérieure de ce dernier, et comprenant un nombre limité de touches spécifiques nettement inférieur à celui des touches standard du clavier principal, - des moyens de fixation du clavier auxiliaire sur le clavier principal, - des organes de transmission du mouvement d'enfoncement des touches du clavier auxiliaire vers certaines touches du clavier principal, - des deuxièmes moyens informatiques de gestion associés au clavier auxiliaire, - et des moyens de détection de la présence du clavier auxiliaire sur le clavier principal pour inhiber l'actionnement de certaines fonctions de contrôle de l'ordinateur en neutralisant le lancement classique d'applicatifs se trouvant sur le disque dur, et permettant la mise en place d'un deuxième bureau d'applications piloté par les deuxièmes moyens informatiques de gestion. L'interface informatique selon l'invention se compose d'une partie matérielle formée par le clavier auxiliaire, et d'une partie logicielle avec des programmes spécialement dédiés au nouveau support. Le clavier auxiliaire comporte une série de touches ergonomiques, grosses et peu nombreuses pouvant être facilement actionnées par de jeunes enfants. La reconfiguration des touches de l'interface est opérée automatiquement pour chaque type de programme spécifique. Certaines touches sont intuitives en relation directe avec les séquences présentes à l'écran. La neutralisation de certaines fonctions de contrôle de l'ordinateur empêche l'enfant d'accéder aux fichiers se trouvant sur le disque dur. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens de détection comportent un élément d'actionnement solidarisé au clavier auxiliaire, et destiné à coopérer avec une touche de contrôle du clavier principal, ladite touche restant enfoncée en permanence dès que le clavier auxiliaire est superposé au clavier principal par des moyens de fixation. Selon un mode de réalisation préférentiel, le corps du clavier auxiliaire possède un encombrement identique à celui du clavier principal, et est doté sur sa face inférieure de moyens de retenue coopérant avec les moyens de fixation pour assembler le clavier auxiliaire au clavier principal. II en résulte une protection physique du clavier standard contre toutes les maladresses des enfants, notamment par projection de liquide. Les organes de transmission comportent des tiges de guidage assujetties à des boutons de commande pour constituer lesdites touches spécifiques, I'extrémité de chaque tige étant équipée d'un dispositif de réglage permettant d'ajuster la longueur de la tige en fonction de la distance séparant la face inférieure du clavier auxiliaire des touches standard du clavier principal. La tige de guidage de chaque touche du clavier auxiliaire est montée à coulissement dans un orifice traversant un bossage faisant saillie de la face supérieure du corps du clavier auxiliaire, un ressort de rappel étant interposé entre le bossage et le bouton pour solliciter la touche vers la position inactive relevée. Une telle interface est particulièrement adaptée pour l'utilisation de logiciels éducatifs, d'éveil, ou culturels. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue éclatée en perpective du clavier auxiliaire de l'interface, représenté en position séparée par rapport au clavier principal de l'ordinateur; - la figure 2 est une vue de détail à échelle agrandie du clavier principal, montrant le système de fixation permettant l'assemblage du clavier auxiliaire; - les figures 3 et 4 représentent des vues en coupe verticale d'une touche de clavier auxiliaire, respectivement en position enfoncée, et en position inactive de retrait; - la figure 5 montre les moyens de détection de la présence du clavier auxiliaire sur le clavier principal - la figure 6 est une vue en plan du clavier auxiliaire - la figure 7 représente le synoptique de fonctionnement de l'interface dans un système d'ordinateur. En référence à la figure 1, un clavier principal 10 d'un système informatique, notamment d'un ordinateur, comporte une pluralité de touches alphanumériques 12, de touches de commande 14 (insertion, suppression, entrée, flèches de direction), de touches programmables 16 (F1, F2...) et de touches de contrôle 18 selon le type de l'ordinateur. L'ensemble de ces touches standard au nombre d'une centaine, est réparti sur la face supérieure du clavier principal 10, laquelle est également pourvue de moyens de fixation 20 pour la mise en place d'un clavier auxiliaire 22, destiné à se substituer au clavier principal 10. Le clavier auxiliaire 22 comporte un nombre limité de touches spécifiques 24 permettant le contrôle de l'ordinateur par de jeunes enfants, ou par des utilisateurs novices non familiarisés avec l'informatique. Le corps 26 rectangulaire du clavier auxiliaire 22 possède un encombrement correspondant à celui du clavier principal 10, et possède sur la surface inférieure des moyens de retenue 28, 30 destinés à coopérer avec les moyens de fixation 20 lors de la mise en place du clavier auxiliaire 22 sur le clavier principal 10. Les touches 24 du clavier auxiliaire 22 sont ergonomiques, et leur nombre est nettement inférieur à celui des touches 12,14,16,18 du clavier principal 10. Les moyens de fixation 20 sont formés à titre d'exemple par une paire de glissières parallèles s'étendant dans la direction longitudinale du clavier principal 10. La structure de chaque glissière est montrée en détail à la figure 2, et est constituée par un profilé en matériau plastique ayant une encoche 32 semi-ouverte en forme de U destinée à recevoir une nervure conjuguée des moyens de retenue 28, 30. La base du profilé est recouverte par un revêtement adhésif permettant de coller facilement le profilé sur la partie vierge du clavier principal 10. La mise en place et l'enlèvement du clavier auxiliaire 22 s'effectuent facilement par pression ou par translation des nervures dans la gorge 32 en U. II est clair que le mode de fixation précité peut être remplacé par tout autre dispositif équivalent, notamment par un système magnétique à aimant permanent, un système à bandes d'accrochage, ou un système d'enclipsage, etc... Sur les figures 3 et 4 , chaque touche 24 du clavier auxiliaire comprend un bouton 34 en forme de U renversé, solidarisé dans la zone centrale à une tige de guidage 36 destinée à coulisser dans un orifice 38 du corps du clavier 24. L'orifice 38 est avantageusement agencé dans un bossage 40 faisant saillie de la face supérieure du clavier 22, et ayant une forme conjuguée à l'espace 42 interne entre le bouton 34 et la tige 36 centrale. Le bossage 40 peut avoir une section carrée de manière à immobiliser la touche 24 en rotation. Un ressort 44 est placé dans l'espace 42, et entoure la tige 36 en étant inséré entre le bossage 40 et le bouton 34, de manière à solliciter la touche 24 vers la position inactive relevée (figure 4). L'extrémité 45 de la tige 36 de chaque touche 24 du clavier auxiliaire 22 se trouve en regard d'une touche 12, 14, 16, 18 prédéterminée du clavier principal 10, et est susceptible sous la pression manuelle du doigt de l'utilisateur, de transmettre une poussée sur ladite touche inférieure. L'enfoncement des différentes touches cachées du clavier principal 10 est donc dérivé de l'actionnement des touches 24 superficielles, et est ensuite interprété par un programme informatique spécifique. Pour adapter le clavier auxiliaire 22 aux différents types de claviers informatiques existant sur le marché, l'extrémité 45 de chaque touche 24 est équipée d'un dispositif de réglage 46 permettant d'ajuster la longueur de la tige 36 en fonction de la distance d séparant la face inférieure du clavier auxiliaire 22 des touches 12, 14, 16, 18 du clavier principal 10. Dans la position relevée de la touche 24, l'extrémité 45 de la tige 36 doit être en appui sur la touche 12 inférieure sans l'enfoncer (figure 4). Le dispositif de réglage 46 peut être constitué à titre d'exemple par un embout fileté pouvant être vissé dans un taraudage de la tige 36. Un organe d'arrêt 48 inviolable est associé à l'extrémité 45 de la tige 36 pour empêcher tout retrait volontaire de la touche 24 du clavier auxiliaire 22. Une poussée exercée sur la touche 24 du clavier auxiliaire 22 provoque l'abaissement de la tige 36 et l'enfoncement de la touche 12 correspondante du clavier principal 10. Le ressort 44 est comprimé au maximum (figure 3) dans la position abaissée, et la touche 12 reste enfoncée aussi longtemps que subsiste la pression sur la touche 24 supérieure. Le rappel des touches 24, 12, vers la position relevée est automatique dès que la pression sur la touche 24 disparaît. En référence à la figure 5, la face inférieure du clavier auxiliaire 22 est pourvue d'un élément d'actionnement 50 en forme de lame élastique coopérant avec une touche de contrôle 52 du clavier principal 10 pour détecter la présence du clavier auxiliaire 22 lors de sa mise en place sur les moyens de fixation 20. Cette touche 52 sert d'élément de captage, et reste enfoncée en permanence dès que le clavier auxiliaire 22 recouvre le clavier principal 10. L'enfoncement de la touche de contrôle 52 est ensuite interprété par un programme informatique qui inhibe le déroulement du programme de lancement normal de l'ordinateur, en empéchant l'enfant d'accéder aux fichiers se trouvant sur le disque dur géré normalement par l'intermédiaire du clavier principal 10. Le positionnement du clavier auxiliaire 22 sur le clavier principal 10 est opéré par des parois de calage 54, 56 destinées à maintenir constante la distance d pour l'actionnement des touches standard 12, 14,16,18. Sur la figure 6, le clavier auxiliaire 22 comporte une série limitée de touches au nombre de onze, comprenant à gauche une première série A de touches intuitives, et à droite une deuxième série B de touches de fonctions. Les trois touches 56, 58, 60 représentent des touches d'actions interprétées par l'enfant comme des personnages acteurs (bon, conseiller, mauvais). Les cinq autres touches 62 de la première série A sont des touches d'accompagnement destinées à donner les réponses ou à interagir. La deuxième série B de touches de fonctions comporte une touche d'arrêt 64, et deux touches de direction 66, 68 respectivement flèche gauche pour la marche Avant, et flèche droite pour la marche Arrière. La figure 7 représente le synoptique de fonctionnement général de l'invention par rapport à un système d'ordinateur. Après chargement des gestionnaires de logiciels du système d'exploitation, et des drivers spécialement dédiés au nouveau support, la détection du clavier auxiliaire 22 est opérée dès que la touche de contrôle 52 est enfoncée. Le masquage du clavier principal 10 entraîne la neutralisation du lancement classique d'applicatifs se trouvant sur le disque dur de l'ordinateur, et permet la mise en place d'un deuxième bureau d'applications permettant le lancement d'applicatifs gérés directement par le programme spécialement dédié au nouveau support. Les différentes touches du clavier auxiliaire 22 sont faciles à actionner, car elles sont plus grosses pour les touches standards du clavier principal 10. Le clavier principal 10 est protégé d'autre part contre les maladresses des enfants, et notamment contre d'éventuelles projections de liquide sur la face supérieure du clavier auxiliaire 22. Ce dernier recouvre totalement la surface du clavier principal 10, et la présence des bossages 40 empêche toute infiltration de liquide par les orifices 38 des tiges de guidage 36. La reconfiguration des touches du clavier auxiliaire 22 est opérée automatiquement pour chaque type de programme spécifique. REVENDICATIONS 1. Système informatique à ordinateur comprenant - un clavier principal (10) doté sur sa face supérieure d'une pluralité de touches, notamment alphanumériques (12), de commande (14), de fonctions programmables (16) et de contrôle (18) du fonctionnement de l'ordinateur, - et une unité centrale ayant des premiers moyens informatiques de gestion du système d'exploitation, et des périphériques d'entrée pour le lancement d'applicatifs se trouvant sur le bureau d'application standard, caractérisé en ce que le système informatique comporte de plus: - un clavier auxiliaire (22) apte à se substituer au clavier principal (10) en recouvrant totalement la surface supérieure de ce dernier et comprenant un nombre limité de touches spécifiques (24, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68) nettement inférieur à celui des touches standard (12, 14, 16, 18) du clavier principal (10), - des moyens de fixation (20) du clavier auxiliaire (22) sur le clavier principal (10), - des organes de transmission du mouvement d'enfoncement des touches du clavier auxiliaire (22) vers certaines touches du clavier principal (10), - des deuxièmes moyens informatiques de gestion associés au clavier auxiliaire (22), - et des moyens de détection de la présence du clavier auxiliaire (22) sur le clavier principal (10) pour inhiber l'actionnement de certaines fonctions de contrôle de l'ordinateur en neutralisant le lancement classique d'appplicatifs se trouvant sur le disque dur, et permettant la mise en place d'un deuxième bureau d'applications piloté par les deuxièmes moyens informatiques de gestion. 2. Système informatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de détection comportent un élément d'actionnement (50) solidarisé au clavier auxiliaire (22), et destiné à coopérer avec une touche de contrôle (52) du clavier principal (10), ladite touche restant enfoncée en permanence dès que le clavier auxiliaire (22) est superposé au clavier principal (10) par des moyens de fixation (20). 3. Système informatique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément d'actionnement (50) est formé par une lame élastique fixée à la partie inférieure du clavier auxiliaire (22) . 4. Système informatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps (26) du clavier auxiliaire (22) possède un encombrement identique à celui du clavier principal (10), et est doté sur sa face inférieure de moyens de retenue (28,30) coopérant avec les moyens de fixation (20) pour assembler le clavier auxiliaire (22) au clavier principal (10). 5. Système informatique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les organes de transmission comportent des tiges de guidage (36) assujetties à des boutons (34) de commande pour constituer lesdites touches spécifiques, I'extrémité (45) de chaque tige (36) étant équipée d'un dispositif de réglage (46) permettant d'ajuster la longueur de la tige (36) en fonction de la distance (d) séparant la face inférieure du clavier auxiliaire (22) des touches standard du clavier principal (10). 6. Système informatique selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige de guidage (36) de chaque touche du clavier auxiliaire (22) est montée à coulissement dans un orifice (38) traversant un bossage (40) faisant saillie de la face supérieure du corps (26) du clavier auxiliaire (22), un ressort de rappel (44) étant interposé entre le bossage et le bouton (34) pour solliciter la touche (24) vers la position inactive relevée. 7. Système informatique selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le dispositif de réglage (46) est pourvu d'un organe d'arrêt (48) associé à I'extrémité (45) de la tige (36) pour empêcher tout retrait volontaire de la touche (24) correspondante du clavier auxiliaire (22). 8. Système informatique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de fixation (20) comportent au moins une glissière formée par un profilé en matière plastique ayant une encoche (32) semi-ouverte en U destinée à recevoir une nervure conjuguée des moyens de retenue (28, 30), la base du profilé ayant un revêtement adhésif pouvant être collé sur une partie vierge du clavier principal (10).