Brevet FR2790567A1 — publié le 20000908

La présente invention concerne les matériels permettant d'effectuer une lecture tactile d'informations en provenance d'un calculateur électronique, et généralement destinés aux personnes non voyantes. Actuellement, il existe les afficheurs braille comportant, selon le modèle, de vingt à quatre-vingt caractères, chacun de ces caractères étant constitué de six à huit picots activés par autant de cellules piezzo électrique commandées par le calculateur et permettant de créer un relief sur ledit caractère. Ces dispositifs de lectures sont, de par leur technologie, encombrants et onéreux. D'autre part, ces dispositifs sont destinés à la lecture seule et l'usager doit recourir à un autre matériel, de type clavier braille ou autre, pour effectuer la saisie d'informations vers le calculateur électronique. Notons que ces afficheurs doivent être posés sur un support plan lors de leurs utilisation, et se prêtent mal à leur intégration dans un matériel portable de poche tels que agenda, messager électroniques ou autres. La présente invention permet de résoudre ces inconvénients en proposant un matériel basé sur une technologie simple et peu onéreuse et permettant aussi bien de saisir des données vers un calculateur électronique que de lire des données en provenance de ce même calculateur. Pour ce faire, le matériel de lecture tactile selon l'invention est caractérisé par le fait qu'il est doté d'un nombre réduit d'éléments principaux comportant chacun un moyen susceptible, sous la commande du calculateur, de communiquer à l'usager une sensation binaire de contact, de pression, ou de résistance au mouvement, et par le fait que lesdits éléments principaux sont disposés de telle sorte qu'ils puissent simultanément affecter chacun un doigt différent de ou des mains d'un usager. De ce fait, une unité d'information peut être transmise de par la détection simultanée de la présence ou non de sensation sur chacun desdits doigts différents. Selon une caractéristique additionnelle, chaque élément dit principal est disposé à proximité ou inséré dans le corps même d'une touche de saisie de telle sorte que l'usager puisse effectuer la saisie ou la lecture sans changer la position globale de ses mains. Le clavier de touches de saisie peut s'utiliser par exemple et selon le logiciel de gestion choisi, comme un clavier braille en activant simultanément l'ensemble des touches principales correspondant aux points du caractère braille à transmettre. En mode lecture, le calculateur transmet un caractère en activant les éléments principaux associés aux mêmes touches qui, lorsqu'elles sont activées en mode saisie, communiquent au calculateur le même caractère. Ces éléments principaux communiquant aux doigts de l'usager une combinaison de sensations simultanées, ce dernier peut établir la correspondance entre ladite combinaison et ledit caractère à lire puis confirmer la lecture élémentaire effective en activant une touche afin de demander au calculateur la transmission du caractère suivant. Pour passer du mode lecture au mode écriture, l'usager peut activer une touche annexe. Chaque élément dit principal peut être doté d'un moyen connu tel qu'un électroaimant ou une cellule piezzo électrique déplaçant un organe capable de créer un relief Ce relief peut apparaître sur la face du boîtier du matériel accessible par les doigts de l'usager, ou sur le bouton de la touche même lorsque, selon une variante, celle-ci intègre l'élément dit principal. Selon un autre mode de conception et lorsque la touche de saisie intègre l'élément dit principal, le moyen participant à la transmission d'un caractère à lire consiste à bloquer ladite touche en enfoncement. Pour effectuer la lecture, l'usager appuie simultanément sur toutes lesdites touches et établi la combinaison correspondant au code transmis en détectant l'ensemble des touches non verrouillées. Lorsque l'usager a pris connaissance du caractère, il relâche les touches activées, informant ainsi le calculateur qu'il peut transmettre le caractère suivant. Selon un mode de réalisation préférentiel, le dispositif de blocage est constitué d'un électroaimant susceptible d'attirer à son contact un ou plusieurs éléments qui dans cette position, s'oppose au déplacement du bouton de la touche relativement au corps de la touche. Le matériel selon l'invention peut être conçu comme un clavier braille classique intégrant de plus des éléments dits principaux disposés conformément à l'invention. Dans ce cas, ledit matériel doit être posé sur un support pour être utilisé. Selon une variante, le matériel selon l'invention peut être contenu dans un boîtier caractérisé par le fait que l'essentiel des touches et desdits éléments principaux est situé sur la face dudit boîtier opposée à celle destinée à être en regard de l'usager. Ainsi, ce matériel de lecture et de saisie peut être utilisé sans nécessiter de support en étant tenu entre les paumes des mains de l'usager activant ou lisant de par ses pouces les touches et les éléments principaux éventuellement situés sur la face avant ou sur les bords dudit boîtier alors que les autres doigts de chaque main peuvent activer ou lire les touches et les éléments principaux situés sur la face opposée. Le matériel selon l'invention peut être géré par un logiciel de gestion des touches et éléments principaux basé sur la méthode braille et ne comporter de ce fait que six à huit éléments principaux. Les deux mains sont alors nécessaire pour effectuer la lecture d'un seul caractère braille. Selon une variante, d'autres touches et éléments d'affichages principaux ou associés à un doigt déjà affecté ou à la paume de la main, sont disposés judicieusement et en nombre suffisant de telle sorte que chaque main puisse saisir ou lire un caractère braille usuel. Selon une autre variante, le matériel selon l'invention ne comporte pas d'éléments d'affichage autres que dix éléments dits principaux et disposés en deux groupes de cinq éléments principaux affectant respectivement les cinq doigts de la main gauche, et les cinq doigts de la main droite. Un tel matériel, géré par un logiciel basé sur une méthode différente du braille et exploitant les trente et une combinaisons réalisables sur cinq éléments, permet cependant de lire ou de saisir de par une seule main, la plupart des caractères usuels. Quel que soit le mode de réalisation, le matériel de lecture selon l'invention peut être connecté à un port standard d'un ordinateur personnel ou intégrer dans son boîtier même le calculateur ainsi qu'éventuellement, un module de communication lui permettant de se connecter à un réseau tel qu'internmet et au services de messagerie électronique. Les avantages et les caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description qui suit et qui se rapporte au dessin annexé, lequel en représente plusieurs modes de réalisation non limitatifs. Dans le dessin annexé, -la figure 1 présente un mode de réalisation d'un matériel de lecture et de saisie selon l'invention. -la figure 2 présente un autre mode de réalisation d'un matériel de lecture et de saisie selon l'invention. -la figure 3a présente une vue en plan de la face avant d'un matériel de lecture et de saisie selon l'invention ne nécessitant pas de support pour être utilisé -la figure 3b présente une vue en plan de la face arrière du même matériel de lecture et de saisie -la figure 4 montre un mode de réalisation d'une touche de saisie intégrant un moyen de communiquer une information tactile binaire à un usager -les figures 5a et 5b présentent un circuit électronique permettant de connecter un clavier selon l'invention au port parallèle d'un ordinateur personnel. Sur la figure 1, on peut voir un boîtier I comportant deux séries 10, 10' de touches secondaires permettant de remplir les fonctions telles que passer du mode saisie au mode lecture, déplacer un curseur ou autres. Ce boîtier 1 comporte également un connecteur 11 permettant de connecter le clavier à un ordinateur non représenté, ainsi que deux séries 12 et 12' de cinq touches principales de saisie, la première série étant destinée à être activée par la main gauche alors que la série 12' est destinée à être activée par la main droite. La disposition des touches 12 ou 12' est telle que les touches 120 et 120' peuvent être activées par un auriculaire, 121 et 121' par un annulaire, 122 et 122' par un majeur, 123 et 123' par un index et 124 et 124' par un pouce. Chaque main peut ainsi appuyer sur cinq touches en même temps et donc saisir deux codes de cinq bits à la fois. Au dessus de chacune des touches des séries 12 et 12' est disposé un élément principal d'une série 13 ou 13' comportant un dispositif connu et non représenté tel qu'une cellule piezzo électrique ou à électroaimant et activant un des points 130 à 134, 130' à 134', permettant de créer un relief sur la face avant 15 du boîtier I1. Pour effectuer la saisie, l'usager positionne ses doigts sur les touches des séries 12 et 12', et pour effectuer la lecture, l'usager positionne ses doigts sur les regards des points des séries 13 et 13'. Un tel boîtier 1 doit être posé sur un support et peut être connecté à un port standard d'un ordinateur personnel, par exemple au port parallèle de par un circuit présenté figures 5a et 5b. On obtient ainsi un matériel simple, peu encombrant et peut onéreux, et permettant à une personne mal voyante d'échanger des informations avec un système informatique. Si l'on se réfère à la figure 2, on peut voir sur la face avant 25 d'un boîtier 2 un ensemble de touches principales 210 à 214 et 210' à 214' et présentant chacune un orifice tel que 230 permettant à un organe tel que 240 de s'insérer au travers du bouton desdites touches lorsque selon un mode de réalisation, un dispositif à cellule piézzo électrique ou autre est activé ou lorsque, selon un autre mode de réalisation, une touche non verrouillée est enfoncée; ceci afin de créer sur ledit bouton un relief détectable par l'usager. Lesdites touches principales et lesdits organes susceptibles de créer un relief sur le bouton de la touche, sont disposés de façon analogue aux éléments des séries 12, 12', 13 et 13' de la figure 1 de telle sorte qu'ils puissent en remplir les même fonctions. On peut également voir sur la figure 2 une touche 22 accessible de par la paume de la main gauche, par des doigts libres ou par des doigts "à plat" accédant de par ailleurs et en même temps à une ou plusieurs des touches 210 à 213. Cette touche 22 insérant également un élément d'affichage créant un relief en 26, peut servir de sixième point afin de saisir ou lire de par une seule main les caractères braille usuels lorsque le matériel de lecture et de saisie est géré par une méthode adaptée basée sur le braille. Une telle touche 22 peut être également disposée sous la main droite. Selon une variante, la touche 22 est remplacée par quatre touches 220, 221, 222 et 223 remplissant les mêmes fonctions de lecture et de saisie que l'ensemble 22, 26 plus éventuellement, lorsqu'elles sont activées seules, d'autres fonctions propre au logiciel de gestion choisi. Un tel matériel permet de lire ou de saisir un grand nombre de codes distincts sans avoir à changer la position de ses doigts. Les figures 3a et 3b présentent un boîtier 3 contenant un calculateur électronique non représenté, et disposant sur sa face avant 30 un haut parleur 39 et un micro 39' permettant d'écouter ou d'enregistrer des messages vocaux; ainsi qu'un certain nombre de touches 35, 35' de fonctions telles que des touches de mouvement d'un curseur ou de changement de mode de lecture/saisie. La face arrière 31 et le bord supérieur 36 du boîtier 3, comportent deux séries de touches principales 32, 32', la première étant destinée à être activée par les doigts de la main gauche et 32' par les doigts de la main droite. La disposition des touches 32 ou 32' est telle que les touches 320 et 320' peuvent être activées par un auriculaire, 321 et 321' par un annulaire, 322 et 322' par un majeur, 323 et 323' par un index et 324 et 324' par un pouce. Le bouton de chaque touche présente un orrifice tel que 334 ou 333 permettant le passage d'un ergot tel que 344 ou 343. Selon un mode de réalisation de la touche intégrant, conformément à une caractéristique de l'invention, un élément principal, ledit ergot tel que 344 ou 343 est susceptible de créer un relief sur le bouton de ladite touche sous la commande d'un organne tel qu'une cellule piezzo électrique. Selon un autre mode de réalisation, ledit ergot tel que 344 ou 343 est susceptible de créer un relief sur le bouton de ladite touche lorsque la touche est enfoncée. Dans ce dernier cas et en mode lecture, ce relief n'apparait que sur les touches enfoncées et donc non verrouillées. Le boîtier 3 peut être tenu de par les cotés latéraux 37 et 38 entre les paumes des mains de l'usager et la saisie ou la lecture peut ainsi s'effectuer des deux mains sans nécessiter de support. Un tel dispositif est particulièrement adapté pour les personnes non voyantes désireuses d'accéder aux nombreux services d'un micro ordinateur de poche éventuellement relié à un réseau de messagerie ou autres. Sur la figure 4, on peut voir une touche 4 réversible à verrouillage permettant aussi bien de saisir des données que de les lire et équipant les appareils tels que ceux présentés figures 2 ou 3. Cette touche 4 comporte un bouton 40 susceptible de coulisser sur un axe 46 lorsque l'on effectue une pression sur sa face supérieure et lorsque la bobine 440 d'un électroaimant 44 n'est pas alimenté. En position enfoncée, une partie solidaire du bouton , ferme un contact 401 renseignant le calculateur de l'état de la touche 4. Lorsque l'on relâche la pression, un ressort 402 rappelle le bouton 40 et le contact 401 en position "repos". Si dès lors, la bobine 440 est mise sous tension, le noyau 441 attire à son contact les bras métalliques 42 et 42' articulés sur la partie 41, également métallique et fermant les lignes de champ. Les deux bras 42 et 42' sont alors en butée sur les parties 48 et 48' solidaires du corps 47 surmonté de l'axe 46, fixant l'électroaimant 44 et fixé sur un socle 49. La touche est donc bloquée en enfoncement. Un élément 46' surmontant l'axe 46, permet de créer un relief détectable par le doigt de l'usager lorsque la touche est enfoncée, afin de permettre à ce dernier de localiser facilement quelle sont les touches non verrouillées. En combinant les sensations reçues sur chaque doigt, l'usager enregistre la combinaison correspondant, de par le programme de gestion du clavier, au code transmis par le calculateur. De telles touches pourront être connectées à un calculateur électronique de par un circuit comme celui présenté figure 5. En mode lecture, le calculateur envoie un signal sur les touches 4 concernées, et attend que l'usager active puis relâche les touches non verrouillées avant d'envoyer l'information suivante. Sur la figure Sa, on peut voir une série de contacts 50 qui peuvent être les contacts 401 activés par les touches du type de celle présentée figure 4 ou autre et appartenant au clavier 2 ou 3. Ces contacts 50 sont d'une part reliées à un connecteur 51 lui même relié au port parallèle de données d'un ordinateur personnel non représenté, et d'autre part aux entrées des portes logiques 52, ici de type OU mais pouvant appartenir à d'autres types, ayant leurs sorties reliées à un connecteur 51' lui même relié au port parallèle d'entrée du même ordinateur. La lecture de l'état des contacts est réalisé par balayage sur le connecteur 51 et l'information est recueillie sur le connecteur 51'. Le port de donnée comprenant huit broches, on peut gérer ainsi des claviers comportant jusqu'à quarante contacts 50. Sur la figure 5b, on peut voir un connecteur 55 relié au port parallèle de donnée d'un ordinateur personnel non représenté, et un autre connecteur 55' relié au port parallèle de commande de ce même ordinateur. Les données sont acheminées sur un verrou 58 ou 58' sélectionné par l'état du connecteur 55', et les sorties de ces verrous vont activer les dispositifs 59 et 59', tel que l'électroaimant 44 de la touche 4, des cellules piezzo électriques ou autres dispositifs permettants de communiquer directement ou indirectement à l'usager une sensation tactile binaire sur ses doigts. Ces circuits électroniques très simples permettent de réaliser un périphérique de lecture/écriture tels que ceux présentés figures 1 et 2 bon marché et adapté à des personnes mal voyantes. REVENDICATIONS 1) Matériel distant (1) ou intégré dans le bottier (3) même d'un calculateur électronique et permettant d'effectuer une lecture tactile d'informations en provenance dudit calculateur, caractérisé par le fait qu'il est doté d'un nombre réduit d'éléments principaux (13, 13', 344, 343) comportant chacun un moyen susceptible, sous la commande du calculateur, de communiquer à l'usager une sensation binaire de contact, de pression, ou de résistance au mouvement, et par le fait que lesdits éléments principaux sont disposés de telle sorte qu'ils puissent simultanément affecter chacun un doigt seul et pour chacun différent, d'une ou des mains d'un usager. 2) Matériel (2,3) selon la revendication I caractérisé par le fait que ledit moyen susceptible de communiquer une sensation tactile binaire (240, 343, 344, 46') s'insère dans un moyen (210, 323, 324, 40) permettant à l'usager de transmettre une information binaire au calculateur. 3) Matériel selon la revendication 2 caractérisé par le fait que ledit moyen ((40,401)) permettant à l'usager de transmettre une information binaire au calculateur comprend un mécanisme de touche à enfoncement, et en ce que ledit moyen susceptible de communiquer une sensation tactile binaire ((44,46')) comprend un mécanisme capable de bloquer en enfoncement ledit mécanisme de touche. 4) Matériel selon la revendication 3 caractérisé par le fait que ledit mécanisme de blocage est réalisé par un électroaimant (44) qui, lorsqu'il est mis sous tension, attire à son contact un organe (42, 42') s'opposant, dans cette position (48), au mouvement de la touche (40) de saisie. ) Matériel selon la revendication I caractérisé par le fait qu'à proximité de chacun desdits éléments principaux (13, 13'), est disposée une touche (12, 12') permettant à l'usager de saisir une information binaire vers le calculateur. 6) Elément principal d'un matériel selon une quelconque revendication précédente caractérisé par le fait que ledit moyen permettant de transmettre une sensation tactile binaire comprend un organe (130,, 230,, 46') capable de créer un relief sur une surface accessible aux doigts de l'usager. 7) Matériel selon une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé par le fait que l'essentiel des éléments principaux et des touches principales de saisie (32, 32'), est situé sur une ou des faces (31) destinées à être non en regard de l'usager. 8) Matériel selon une quelconque des revendications I à 5 ou 7 caractérisé en ce qu'il comporte en outre d'autres éléments (26) semblables audits éléments principaux, et disposés de telle sorte qu'ils puissent être actifs simultanément avec les éléments principaux et affecter chacun une région de la paume de la main ou d'un doigt différente de celle susceptible d'être affectée par un élément dit principal.