Brevet FR2785421A1 — publié le 20000505

La présente invention concerne un dispositif de déplacement et de pointage d'un curseur ou tout autre objet informatique sur l'écran d'un microordinateur. On connaît déjà séparément des dispositifs communément appelés souris et des dispositifs communément appelés joysticks dans le langage de l'informatique. Dans l'état de la technique, une souris se présente habituellement sous la forme d'un boîtier que l'utilisateur déplace d'une main sur une surface lisse, et en regardant l'écran. Le boîtier entraîne lors de son déplacement une roulette placée dans une cavité non fermée placée sous lui, qui permet à ladite roulette de tourner dans le boîtier et de rouler sur la surface lisse. Les mouvements de la roulette sont pris en compte par des capteurs placés à proximité de celle-ci, et dont les signaux sont exploités par un dispositif électronique qui envoie au micro-ordinateur des informations sur les mouvements de la roulette. Ces informations sont interprétées par un logiciel installé dans le microordinateur qui les matérialise par la présence d'un curseur à l'écran, qui peut suivre les mouvements de la roulette. Des boutons disposés sur la face supérieure du boîtier peuvent tre actionnés par l'utilisateur pour lancer des fonctions du logiciel accessibles par le curseur. Cette manoeuvre s'appelle"cliquer"ou"double cliquer"dans le langage informatique, et permet, par exemple, de lancer l'impression d'un document dans un logiciel de traitement de texte, lorsque l'utilisateur déplace le curseur sur le symbole d'une imprimante et"clique"sur lui. Une souris améliore l'ergonomie des logiciels informatiques tels que les traitements de texte, tableurs et autres bases de données, et accroît la productivité de l'utilisateur. En l'absence de souris, l'utilisateur doit frapper une ou plusieurs touches du clavier pour lancer les fonctions du logiciel, ce qui est moins simple et plus long. Un joystick est un dispositif qui permet de déplacer manuellement des objets informatiques apparaissant sur l'écran d'un micro-ordinateur. Par objet informatique, l'on désigne des représentations d'images créées par un logiciel. Ces images peuvent tre mobiles dans une scène elle-mme créée par le logiciel. Le joystick est généralement constitué d'un boîtier prévu pour rester fixe sur le plan de travail, et sur lequel est monté un manche qui permet un déplacement de l'objet informatique dans quatre directions, par exemple avant, arrière, droite et gauche. Le joystick ou le manche sont munis d'un ou plusieurs boutons, prévus pour déclencher différentes fonctions. Le manche du joystick peut par exemple déplacer à l'écran un véhicule dans un décor, et les boutons déclencher l'accélération ou le freinage du véhicule. Les joysticks sont principalement utilisés entre autre dans les logiciels de simulation ou de jeux et rendent leurs utilisations plus intéressantes. Les souris et les joysticks sont considérés comme des produits périphériques au micro-ordinateur, et sont par conséquent raccordés à lui par des ports d'accès. Un premier inconvénient de ces systèmes réside dans le fait que, suivant que l'on utilise l'une ou l'autre des applications, il est nécessaire de changer le périphérique à chaque fois, et donc de débrancher la souris du port d'accès pour rebrancher le joystick ou inversement, d'où une perte de temps et de confort. Un deuxième inconvénient provient du fait que, mme quand les ordinateurs offrent sur leurs faces arrières deux ports d'accès libres pour de tels périphériques, ces derniers, branchés simultanément, représentent un encombrement important sur le plan de travail. Il y a donc un besoin pour un dispositif unique de déplacement et de pointage d'un curseur ou tout autre objet informatique qui puisse, de part sa structure particulière, remplacer avantageusement une souris, un joystick ainsi que les touches de direction du clavier. Un but de l'invention est donc de proposer un dispositif de déplacement et de pointage d'un curseur ou tout autre objet informatique sur un écran d'un microordinateur, dont la structure est telle qu'il puisse remédier aux inconvénients précités et, donc éviter de changer de périphérique à chaque fois selon qu'un logiciel nécessite une souris ou un joystick. Ce but est atteint avec un dispositif de déplacement et de pointage d'un curseur ou tout autre objet informatique, qui comporte un levier pouvant tre disposé horizontalement ou verticalement dans un boîtier pour respectivement permettre l'utilisation d'une roulette ou pour manoeuvrer un transducteur lorsqu'un interrupteur détecte la position dudit levier. Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit levier est constitué d'une partie avant munie d'au moins un bouton poussoir prévu pour entrer en contact avec la face supérieure du boîtier, ladite partie est prolongée sur un côté par un manchon creux, qui rejoint et traverse partiellement une rotule. Selon une autre caractéristique de l'invention, la rotule est maintenue prisonnière dans une cavité d'un boîtier, par une couronne dont le périmètre est incomplet. Selon une autre caractéristique de l'invention, des moyens sont prévus pour bloquer le levier mobile dans chacune des positions, horizontale ou verticale. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de blocage sont constitués d'un ergot en forme de T, prévu pour coulisser dans une extrémité du manchon et sortir de la rotule par son extrémité, de manière, d'une part, à pouvoir actionner l'interrupteur logé dans un logement débouchant dans la cavité et bloquer le levier dans sa position horizontale lorsque ledit ergot est logé dans le logement, et, d'autre part, pour se loger dans une cavité du transducteur, lorsque ledit levier est dans sa position verticale. Selon une autre caractéristique de l'invention, 1'ergot est prévu pour tre manoeuvré par une tige passant à l'intérieur du manchon, ladite tige étant reliée à un poussoir situé sur un côté de la partie du levier. Selon une autre caractéristique de l'invention, I'ergot est rappelé par un ressort. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité de l'ergot peut tre formée d'une articulation sphérique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le transducteur peut tre actionné par l'ergot pour suivre les déplacements de la rotule dans la cavité. Selon une autre caractéristique de l'invention, une rainure est prévue dans la paroi de la cavité pour accompagner l'ergot lors de son déplacement du logement à la cavité. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, ladite description étant faite en relation avec les dessins joints, parmi lesquels : la Fig. 1 est une vue en coupe d'un dispositif de déplacement et de pointage d'un curseur ou tout autre objet informatique selon un premier mode d'utilisation, en configuration horizontale (levier replié) selon l'invention, la Fig. 2 est une vue en coupe du dispositif selon un second mode d'utilisation, en configuration verticale (levier déployé) selon l'invention, la Fig. 3 est une vue éclatée en coupe des éléments constitutifs du dispositif, la Fig. 4 est une vue de détail en coupe du levier, et la Fig. 5 est une vue explosée d'une variante de construction du levier. Le dispositif de déplacement et de pointage d'un curseur, ou tout autre objet informatique sur l'écran d'un micro-ordinateur selon l'invention est représenté à la Fig. 1. II est composé d'un boîtier 10 en plastique de forme parallélépipédique, lui mme constitué de deux parties, supérieure 11 et inférieure 12, assemblées par des moyens tels que des clips ou des vis, non représentés. La description de la structure de chaque élément constitutif du boîtier 10 est faite en référence avec la Fig. 3. La partie supérieure 11 du boîtier 10 est réalisée de façon à y ménager, à l'avant, un évidement 13 en forme de parallélépipède, et, à l'arrière, une cavité 14 destinée à recevoir une rotule 24. La cavité 14 est formée, dans sa partie inférieure, par une paroi 14, du boîtier 10 en forme de demi-sphère, à pôle inférieur tronqué selon un plan horizontal et, dans sa partie supérieure, par une paroi cylindrique 142 à axe vertical et dont le plan de la surface supérieure se confond avec celle du boîtier 10. La cavité 14 débouche, sur son avant, dans la cavité 13 par l'intermédiaire d'une gouttière 17 située dans l'axe médian de la partie 11 du boîtier 10 et, sur son arrière, dans un logement borgne 143, par exemple cylindrique, situé également dans ledit axe médian de la partie 11. La partie 144 la plus déclive de la cavité sphérique 14 est ajourée si bien que la cavité 14 communique avec l'intérieur du boîtier 10. Le logement borgne 143 est prévu pour loger un interrupteur 30. La partie 12 du boîtier 10 est constituée d'une plaque dans laquelle est aménagé un logement en forme de demi-sphère 12"prévu pour loger une roulette 16 de manière qu'une partie de ladite roulette 16 dépasse du boîtier 10, afin que l'utilisateur puisse la faire rouler sur un plan de travail. Une première couronne 19a est montée sur la périphérie du logement 12, de manière à pouvoir empcher la roulette 16 de quitter son logement 121. Ladite roulette 16 est en gomme, et est en contact avec deux capteurs de position 161 et 162 qu'elle fait tourner lors de ses mouvements et dont la rotation est exploitée, de manière connue en soi, par un circuit électronique 18 monté sur la partie plane de la partie inférieure 12. La partie 12 comporte également un logement 122 pour un transducteur de déplacement 15, prévu, d'une part, pour pouvoir se déplacer d'avant en arrière et réciproquement ou de droite à gauche et réciproquement et, d'autre part, transmettre au circuit 18, sous forme de signaux électriques, une information relative à son déplacement. Le transducteur 15 est amené en position de repos par quatre ressorts dont seulement deux, 15a et 15b sont visibles. Lorsque la partie 11 est montée sur la partie 12 (voir Fig. 1 ou 2), le transducteur 15 en position de repos se trouve en regard de la partie ajourée 144. La face supérieure 152 du transducteur 15, est concave et épouse l'enveloppe sphérique de la rotule 24. Au centre de ladite surface concave dudit transducteur 15, est aménagée une cavité 151. A la Fig. 3, le dispositif de l'invention comprend encore un levier 20 constitué d'une rotule 24 de forme sphérique qui se raccorde sur une poignée 21 d'aspect parallélépipédique, par un manchon cylindrique 23. Cette poignée 21 est munie sur la face qui vient en vis-à-vis de la partie supérieure 11 du boîtier 10, d'un bouton poussoir 22. Le levier 20 est monté sur le boîtier 10. La rotule 24 se loge dans le fond de la cavité 14 du boîtier 10, le manchon cylindrique 23 s'insère dans une gouttière 17, et la poignée 21 occupe l'évidement 13. Après que la rotule 24 ait été introduite dans sa cavité 14, une seconde couronne 19b, de périmètre incomplet, est enfilée autour du manchon 23, puis vient fermer la cavité 14 dans sa partie supérieure. Cette couronne 19b fixée sur le boîtier 10 par vissage par exemple, empche ainsi la rotule 24, d'un diamètre plus important que le manchon 23, de sortir de ladite cavité 14. La partie ouverte de la couronne 19b est positionnée dans l'alignement de la gouttière 17 qu'elle prolonge. On a représenté à la Fig. 4, le levier 20 en détail. On peut voir que la rotule 24 est pourvue de deux orifices opposés 24a et 24b, 1'orifice 24b étant de diamètre inférieur à l'orifice 24a. Le premier orifice 24a reçoit le manchon 23 qui traverse partiellement la rotule 24 et vient buter sur un épaulement 24c formé par le raccordement réalisé entre le premier orifice 24a et le second orifice 24b. Un ergot 25 en forme de"T"est prévu pour coulisser dans le second orifice 24b et se loge dans la partie creuse d'une extrémité du manchon 23. La paroi interne dudit manchon 23 comprend une excroissance annulaire 23a qui forme une butée d'une extrémité d'un ressort 26. L'autre extrémité de ce ressort 26 vient en appui sur la tte de l'ergot 25. Ce ressort 26 permet d'une part, de limiter l'enfoncement de l'ergot 25 dans le manchon 23 et, d'autre part, de le rappeler dans une position où il est en butée contre l'épaulement 24c et où son extrémité 25a dépasse à l'extérieur de la rotule 24. Une tige 27 traversant la partie creuse du manchon 23 est reliée, d'une part, à l'ergot 25 et, d'autre part, à un levier de commande 28 pourvu d'un poussoir 29 situé sur une face de la poignée 21 La tige 27 est prévue pour avoir une longueur telle qu'elle puisse s'arrimer sur la base du levier de commande 28. La translation vers l'avant du poussoir 29 (sur la gauche à la Fig. 4) agit sur la tige 27 qui fait alors sortir l'extrémité 25a du logement borgne 143. En position de repos, représenté à la Fig. 1, le levier 20 est replié sur le boîtier 10, I'ergot 25 pénètre dans le logement 143 aménagé à son vis-à-vis dans la cavité 14 et peut manoeuvrer l'interrupteur 30, lequel fournit alors au circuit 18 une information l'avertissant du fait qu'il doit prendre en compte les informations de position de la roulette 16, fournies par les capteurs de position 16, et 162. Par ailleurs, le levier 20 est maintenu bloqué en position horizontale. Ledit logement 143 est de diamètre légèrement supérieur à celui de l'extrémité 25a de l'ergot 25 de telle manière qu'un léger débattement vertical du levier 20 soit possible afin de rendre l'action sur le bouton poussoir 22 réalisable. A la Fig. 2, le levier 20 apparaît pivoté dans une position verticale. L'extrémité 25a de l'ergot 25 est prévue pour se loger dans la cavité cylindrique 151 aménagée dans le transducteur 15. Le mouvement du transducteur 15 est ainsi lié au mouvement du levier 20. L'extrémité 25a du pied de l'ergot 25 peut tre formée d'une articulation sphérique de manière à coopérer avec la cavité 151 afin de manoeuvrer sans jeu le transducteur 15. Pour guider l'ergot 25 dans son trajet du logement 143 vers la cavité 151, on peut prévoir une rainure creusée dans un plan médian, d'une part, dans la paroi 14, de la cavité 14 et, d'autre part, sur la face supérieure 152 de la pièce mobile 15. Ledit levier 20 est alors maintenu en position verticale, comme représenté à la Fig. 2, et peut transmettre ses mouvements audit transducteur 15, qui les interprète et transmet des signaux électriques au circuit électronique 18, de manière à pouvoir exploiter lesdits mouvements. On notera que l'ergot 25 a alors quitté l'interrupteur 30 informant ainsi le circuit 18 du fait qu'il doit prendre en compte les informations issues du transducteur 15. Le bouton poussoir 22 situé sur l'une des faces de la poignée 21 pourra indifféremment tre actionné par l'utilisateur, que le levier soit en position repliée (horizontale), par une pression du doigt sur la face supérieure de la poignée 21 pour"cliquer", ou qu'il soit en position déployée (verticale) par une action directe de l'index de l'utilisateur sur ledit bouton. Cette poignée 21 peut comporter d'autres touches similaires sur ses faces latérales par exemple. Lorsque le logiciel employé sur l'ordinateur auquel est raccordé ledit dispositif nécessite l'utilisation d'une souris, le levier 20 est laissé en position repliée (horizontale). Il est alors utilisé comme une touche afin de valider un choix en appuyant sur la poignée 21 du levier 20 qui manoeuvre le bouton poussoir 22. Lequel choix peut tre réalisé consécutivement au déplacement de la roulette 16 dont les mouvements sur un tapis se traduisent par ceux dudit curseur grâce aux capteurs de position 16, et 162 qui transmettent les informations au dispositif électronique 18. Le circuit 18 est activé dans cette configuration, par l'interrupteur 30. Lorsque le logiciel employé sur l'ordinateur auquel est raccordé ledit dispositif requiert pour utilisation un"joystick", il est nécessaire de déplier le levier 20 en position verticale comme cela a été expliqué précédemment en référence à la Fig. 2. L'interrupteur 30 n'est plus manoeuvré par l'ergot 25 et désactive la fonction de la roulette 16 au profit de la commande verticale, soit le levier 20, qui, dans cette configuration, est destiné à transmettre les déplacements manuels qu'il subit au transducteur 15 par l'intermédiaire de l'ergot 25. Le retour à la configuration précédente s'effectue par la manoeuvre inverse. Selon un autre mode de réalisation, le manchon 23 peut tre fait en deux parties, les extrémités en vis-à-vis s'encastrant l'une dans l'autre de façon télescopique afin d'en accroître la longueur si nécessaire quand il est en position dépliée. Un ressort ou une lame élastique peut tre prévu afin de faciliter le déploiement du manchon 23. Dans une variante de réalisation représentée à la Fig. 5, on peut voir une construction simplifiée du levier 20. Ce levier 20 comporte une poignée 21 prolongée sur l'un de ses côtés par un manchon 23. La poignée 21 est équipée de son bouton poussoir 22, et est évidée d'une rainure 21a d'aspect rectangulaire parallèle au manchon 23. L'extrémité libre du manchon 23 reçoit un disque 31 dont l'épaisseur est sensiblement égale au diamètre du manchon 23, et dont les faces 3 la et 3 1 b sont parallèles au manchon 23. Ce disque 31 est percé en son centre d'un orifice 3 1 c. Une rotule 32 est constituée de deux demi-rotules 33 et 34 qui sont emboîtées l'une à l'autre par respectivement un cylindre 33a creux recouvrant par serrage ou collage un pion 34a. La demi-rotule 33 comporte sur sa face plane 33c deux embrèvements 33d et 33e dont l'angle au centre de la face plane 33c forme environ 90 . L'embrèvement 33e débouche vers un interrupteur 30 logé dans la demi-rotule 33. Chaque demi-rotule 33,34 comporte un demi-ergot 33b, 34b formant un ergot 36. Le disque 31 est monté prisonnier autour du cylindre 3 3 a par l'orifice 31c et possède un jeu latéral après l'emboîtement des deux demi-rotules 33 et 34. Une languette 35 rectangulaire souple est logée et assemblée, par collage par exemple, dans la rainure 21a du manchon 21. Cette languette comporte sur l'extrémité orientée vers la rotule 36, une protubérance 35a pouvant se loger dans l'un ou l'autre des embrèvements 33d ou 33e consécutivement à la manoeuvre de la poignée 21. La souplesse de la partie libre de la languette 35 permet cependant à la protubérance 35a de quitter l'un des embrèvements 33d ou 33e pour l'autre, lorsque la rotule 33 parvient en butée, par exemple, quand le transducteur 15 limite le déplacement de l'ergot 25, et lorsque l'opérateur manoeuvre le levier 20 en exerçant sur lui un effort de manoeuvre suffisant pour faire passer le levier 20 d'une position verticale vers une position horizontale ou vice versa. Lorsque le levier 20 est en position horizontale, la protubérance 35a se loge dans l'embrèvement 33e et agit sur l'interrupteur 30. Lorsque le levier 20 est en position verticale, la protubérance 35a se loge dans l'embrèvement 33d et permet le déplacement de la rotule 32 et de l'ergot 36 dans le transducteur 15. Lorsque le logiciel employé sur l'ordinateur auquel est raccordé ledit dispositif nécessite l'utilisation d'une souris, le levier 20 est laissé en position repliée (horizontale). II est alors utilisé comme une touche afin de valider un choix en appuyant sur la poignée 21 du levier 20 qui manoeuvre le bouton poussoir 22. Lequel choix peut tre réalisé consécutivement au déplacement de la roulette 16 dont les mouvements sur un tapis se traduisent par ceux dudit curseur grâce aux capteurs de position 161 et 162 qui transmettent les informations au dispositif électronique 18. Le circuit 18 est activé dans cette configuration, par l'interrupteur 30 logé dans la demi-rotule 33 et qui peut tre manoeuvré au travers de l'embrèvement 33e. La protubérance 35a de la languette 35 souple solidaire de la poignée 21 agit sur ledit interrupteur 30 lorsque le levier 20 est laissé en position horizontale. Lorsque le logiciel employé sur l'ordinateur auquel est raccordé ledit dispositif requiert pour utilisation un"joystick", il est nécessaire de déplier le levier 20 en position verticale comme cela a été expliqué précédemment en référence à la Fig. 5. L'interrupteur 30 n'est plus actionné par la protubérance 35a qui a quitté l'embrèvement 33e, et est alors logée dans l'embrèvement 33d et désactive la fonction de la roulette 16 au profit de la commande verticale, soit le levier 20, qui, dans cette configuration, est destiné à transmettre les déplacements manuels qu'il subit au transducteur 15 par l'intermédiaire de l'ergot 36. Le retour à la configuration précédente s'effectue par la manoeuvre inverse. On notera que le dispositif peut recevoir d'autres touches supplémentaires. REVENDICATIONS 1) Dispositif de déplacement et de pointage d'un curseur ou tout autre objet informatique sur un écran, caractérisé en ce qu'il comporte un levier (20) pouvant tre disposé horizontalement ou verticalement dans un boîtier (10) pour respectivement permettre l'utilisation d'une roulette (16) ou pour manoeuvrer un transducteur (15) lorsqu'un interrupteur (30) détecte la position dudit levier (20). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit levier (20) est constitué d'une poignée (21) munie d'au moins un bouton poussoir (22) prévu pour entrer en contact avec la face supérieure (11) du boîtier (10), ladite poignée (21) étant prolongée sur un côté par un manchon (23) creux, qui rejoint et traverse partiellement une rotule (24). 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la rotule (24) est maintenue prisonnière dans une cavité (14) du boîtier (10), par une couronne (19b) de périmètre incomplet. 4) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que des moyens sont prévus pour bloquer le levier mobile (20) dans chacune des positions, horizontale ou verticale. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de blocage sont constitués d'un ergot (25) en forme de T, prévu pour coulisser dans une extrémité du manchon (23) et sortir de la rotule (24) par son extrémité (25a), de manière, d'une part, à pouvoir actionner l'interrupteur (30) logé dans un logement (143) débouchant dans la cavité (14) et bloquer le levier (20) dans sa position horizontale lorsque l'extrémité (25a) dudit ergot (25) est logée dans le logement (143), et, d'autre part, pour se loger dans une cavité (151) du transducteur (15), par son extrémité (25a) lorsque ledit levier est dans sa position verticale. 6) Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'ergot (25) est prévu pour tre manoeuvré par une tige (27) passant à l'intérieur du manchon (23), ladite tige (27) étant reliée à un poussoir (29) situé sur un côté de la poignée (21) du levier (20). 7) Dispositif selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que l'ergot (25) est rappelé par un ressort (26). 8) Dispositif selon les revendications 5 à 7, caractérisé en ce que l'extrémité (25a) de l'ergot (25) peut tre formée d'une articulation sphérique. 9) Dispositif selon les revendications 4 à 8, caractérisé en ce qu'une rainure est prévue dans la paroi (141) pour accompagner l'extrémité (25a) de l'ergot (25) lors de son déplacement du logement (143) à la cavité (15,). 10) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les moyens de blocage sont constitués d'une languette (35) souple fixée latéralement à la poignée 21 et dont une protubérance (35a) rapportée sur sa partie libre en direction d'une rotule (36) peut se loger dans l'un ou l'autre des embrèvements (33d) ou (33e) disposés sur la face plane (33a) d'une demi-rotule (33) solidarisée à une demirotule (34) en emprisonnant libre en rotation et avec un jeu latéral un disque (31) relié à la poignée (21) par le manchon (23). 11) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que les deux demis rotules (33) et (34) sont solidarisées par l'emboîtement d'un cylindre creux centre sur la face d'une demi-rotule (33,34) recouvrant par serrage collage un pion (34a) centré sur la face de l'autre demi-rotule (34,33). 12) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'interrupteur (30) est logé dans la demi-rotule (33) et peut tre manoeuvré au travers de l'embrèvement (33e) par la protubérance (35a). 13) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'angle formé par les embrèvements (33d, 33e) avec le centre de la face (33c) est d'environ 90 14) Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le transducteur (15) peut tre actionné par l'ergot (25) pour suivre les déplacements de la rotule (24) dans la cavité (14).