Brevet FR2826138A1 — publié le 20021220

La présente invention concerne d'une manière générale une forme de construction d'un dispositif de commande pour curseur permettant des déplacements sur l'écran d'un visuel, tout en ayant les organes de commandes principaux positionnés sur une seule main. Dans le domaine de l'informatique, en particulier des PC utilisant des jeux d'actions ou des simulateurs, les PC sont généralement commandés manuellement, par divers dispositifs de commande actionnes par l'utilisateur, en plus d'autres commandes de fonctions du pc. Le système de commande manuel comprend souvent un clavier ainsi qu'une souris, des pédales, un volant ou un joystick. Il existe plusieurs domaine dans lequel ces types de dispositifs de commande peuvent être améliorés pour réduire les contraintes et la fatigue de l'utilisateur résultant de la manipulation d'un grand nombre de dispositifs. Par exemple un utilisateur inexpérimenté doit passer par une longue période d'entraînement avant de se familiariser avec les commandes et les fonctions associées. En outre, pour de futurs systèmes tel que les casques vidéo, il serait souhaitable d'avoir ce type de matériel, afin d'obtenir une sensation d'utilisation optimale. La présente invention vise à résoudre un ou plusieurs des problèmes susmentionnés. Selon un aspect de la présente invention le dispositif de commande comprenant un appareil externe a touches de commande et de déplacement d'un curseur par un utilisateur, est caractérisé en ce que l'appareil externe comprend un bracelet sur lequel est fixé un boîtier comportant une poignée qui permet à l'utilisateur d'au moins déplacer le curseur d'un visuel d'une seule main. De préférence le boîtier de l'appareil est fixé sur l'avantbras de l'utilisateur et la poignée est montée articuler sur le boîtier de sorte que les doigts de l'utilisateur puisse déplacer la poignée pour obtenir un déplacement du curseur sur la surface d'un visuel, horizontalement et verticalement ou dans toute autre direction. Selon un mode de réalisation de la présente invention, le dispositif de commande comprend, au moins un bracelet que L'utilisateur enfile en le passant autour de son pouce, et en le fixant par des sangles amovibles du genre velcro (marque déposée) autour du poignet. Selon un mode de réalisation de la présente invention le dispositif de commande comprend sur le dessus du poignet un clavier (x) réglable en hauteur permettant à l'utilisateur de taper sur des touches de sélection du mode de fonctionnement, d'avancer, de reculer, d'aller à droite, d'aller à gauche, de s'accroupir, de sauter, de démarrer, Echap, Entrer, et autres fonctions. On notera que ses fonctions sont mentionnées uniquement a titre d'exemple et non a titre limitatif. Selon un mode de réalisation de la présente invention le dispositif de commande comprend Sur le bracelet coté paume de la main, une poignée et des touches contact fixé sur un boîtier se trouvant lui-même sur un système a glissière pour permettre un réglage approprié. Selon un mode de réalisation de la présente invention le dispositif de commande permet après relâchement de la poignée de retrouver automatiquement sa position initiale. Selon un mode de réalisation de la présente invention le dispositif de commande comprend sur le dessus du boîtier, une molette que l'on tourne avec le pouce pour obtenir un déplacement du curseur sur l'écran d'un visuel. Selon un mode de réalisation de la présente invention le dispositif de commande comprend, deux touches contact, situé sur le boîtier à la hauteur des doigts de l'index et de l'auriculaire. Selon un mode de réalisation de la présente invention le dispositif de commande comprend une poignée qui a la possibilité de se rétracter à la moindre pression des doigts. Ces objets, caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite a titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La figure l est une vue de face et de coté de la forme de construction du dispositif de commande selon la présente invention ; La figure 2 est une vue de la figure 1 en coupe partielle selon la présente invention. La figure 3 est représentée par une vue de face, de dessus et par une coupe du bloc du système d'articulation de la poigné selon la présente invention. La fig. 4 est une vue du mécanisme de redressement de la poignée selon la présente invention. La fig. 5 est une vue en coupe du système de rétraction de la poignée. Comme l'illustrent les figures 1, 2 & 3 l'appareil (9) comporte au moins un boîtier (10) recevant intérieurement une plaquette a circuit imprimé (11). La poignée (12) et le bras (13) sont solidaire du boîtier (10) par l'intermédiaire du mécanisme d'articulation (14) comprenant deux blocs (15) et (16), reliés par une pièce maîtresse (17) en forme de parallélépipède rectangle comportant deux axes (18) & (19) et se terminant à chaque extrémité d'une demi-roue dentelée (20). Chaque bloc (15) & (16) comprend deux chevilles de positionnement (21) qui sont insérés dans des trous d'insertion (22) formé en position correspondante dans la plaquette a circuit imprimé (23). Une roue (24) comportant un axe (25) et un pignon (26), deux pattes (27) sont soudées sur chaque bloc (15) & (16) elles comportent respectivement des encoches (28) pour supporter la rotation de l'axe (25). Le pignon (26) est en contact avec la partie dentelé de la pièce maîtresse (20) de sorte quelle puisse transmettre aux pignons (26) le mouvement de la poignée (12) en faisant pivoter les axes (18) et ou (19) afin d'obtenir la rotation du ou un pignon (26). Des deux cotés de la roue (24), il est disposé respectivement une source lumineuse (29), (telle qu'une diode lumineuse) et un capteur (30) qui sont soudés sur la plaquette a circuit imprimé (23) La lumière émise par la source lumineuse (29) est juste perpendiculaire a la roue (24) et le capteur (30) est disposé de l'autre coté de la roue (24), de façon à recevoir la lumière qui passe par les fentes de la roue (24). Lorsque la roue (24) tourne, une partie de la lumière émise par la source lumineuse (29) est arrêtée par la roue (24), tandis qu'une partie passe par les fentes de celleci et atteint le capteur (30). Ces deux situations peuvent être représentées respectivement par 0 et 1. Apres avoir subi une conversion au moyen de la plaquette a circuit imprimé (11), ces signaux peuvent commander un curseur pour qu'il se déplace sur la surface d'un visuel. Les deux codeurs (31) mis respectivement dans chaque bloc (15) & (16), sont prévus pour commander respectivement le curseur de sorte qu'il se déplace sur la surface d'un visuel horizontalement et verticalement ou dans toute autre direction. Le boîtier (10) comme l'illustre la figure 4 comprend un support (40) en forme conique et tronquée pour permettre pendant le déplacement du bras (13) d'arriver à terme en buttée sur l'adit support (40). L'appareil (9) comme l'illustre la figure l comprend un bracelet (1) que l'utilisateur enfile en le passant autour de son pouce (2) ledit appareil (9) étant amovible il est fixé sur l'avant bras de l'utilisateur de préférence par deux sangles (3) les deux sangles (3) sont pourvues à chaque extrémité d'une fixation type velcro. L'appareil (9) comme l'illustre la figure 1 est muni sur le dessus du poignet d'un clavier (4) réglable en hauteur, en tirant ou en poussant ledit clavier (4) par pivotement sur les axes (5) et (6) pour permettre d'étendre ou de replier le bras (7), ledit clavier (4) comprenant les touches (80-88) permettant d'avancer, de reculer, d'aller à droite, d'aller à gauche, de s'accroupir, de sauter, de démarrer, Echap, Entrer, et autres fonctions. Le boîtier (10) comme l'illustre la figure 2 comporte un système de réglage pour permettre le rapprochement ou l'éloignement de la poignée (12) et des touches contacts (41), par rapport aux doigts correspondants, la poignée (12) est fixée sur le boîtier (10) par l'intermédiaire du bras (13). Le boîtier (10) étant pris sur un système à glissière (42) l'utilisateur par un vas et vient de ledit boîtier (10) permettra la possibilité d'un réglage approprié, et par un système de fixation a vis (43), a un blocage. Le boîtier (10) comme l'illustre la figure 4 comprend un élément de butée (44) qui est défini par la bague coulissante (45) dans le corps (46) de la poignée (12). L'élément de butée (44) agit pour entrer en contact avec l'élément de butée (47) du boîtier (10). Une partie d'arrêt de butée (44) se situe sur la bague coulissante (45) pour entrer en contact avec l'élément d'arrêt (47) disposé sur le boîtier (10). Au moins un mécanisme de sollicitation (48) agit pour solliciter la bague coulissante (45) contre l'élément d'arrêt (47) disposé dans le boîtier (10). Le mécanisme de sollicitation (48) comprend un ressort à l'intérieur du corps (46) de la poignée (12), qui sollicite la butée (49) de la bague (45) vers la butée (47) du boîtier (10). Un relâchement de ladite poignée (12) ramènera l'angle de l'axe (50) de ladite poignée (12) vers sa position initiale, ce qui correspond pour les codeurs (31, fig. 3) a la position zéro. Le boîtier (10) comme l'illustre la figure 2 comporte une bague moletée (51) prise sur le cylindre (52). Ledit cylindre (52) est maintenu sur le corps (53) et tourne autour de l'axe (54). Le cylindre (52) est maintenu à ses deux extrémités, d'un cote en butée sur la collerette du corps (55) et de l'autre coté par 2 vis (56) vissés respectivement dans chaque trou (57) du cylindre (52) et faisant saillie à l'intérieur de la rainure (58). A l'autre extrémité du cylindre (52) se trouve fixée une deuxième bague dentée (59) qui entraîne par rotation en synchronisme avec la bague moletée (51) le pignon (60) et la roue (61) se trouvant sur l'axe (62) dans le bloc (63). Le bloc (63) comprend deux chevilles de positionnement (64) qui sont insérées dans des trous d'insertion formés en position correspondante dans la plaquette a circuit imprimé (65), deux pattes (66) sont soudées sur le bloc (63) elles comportent respectivement des encoches (67) pour supporter la rotation de l'axe (62). Sur cet axe (62) ce trouve une roue (61) pourvue de plusieurs fentes tournant en synchronisme avec celui-ci. Des deux cotés de la roue (61), il est disposé respectivement une source lumineuse (68), (telle une diode luminescente) et un capteur (69). La lumière émise par la source lumineuse (68) est juste perpendiculaire a la roue (61) et le capteur (69) est disposé de l'autre coté de la roue (61), de façon à recevoir la lumière qui passe par les fentes de la roue (61). Lorsque la roue (61) tourne, une partie de la lumière émise par la source lumineuse (68) est arrêtée par la roue (61), tandis qu'une partie passe par les fentes de celle-ci et atteignent le capteur (69). Ces deux situations peuvent être représentées respectivement par 0 et 1. Lorsque la roue (61) effectue une rotation continue (dans le sens des aiguilles d'une montre ou dans le sens inverse), les quatre signaux suivants seront obtenus : (1, 1), (0, 1), (0, 0) et (1, 0). Apres avoir subi une conversion au moyen de la plaquette a circuit imprimé (11), ces signaux peuvent commander un curseur pour qu'il se déplace sur la surface d'un visuel. Le codeur (70) mis dans le bloc (63), est prévus pour commander le curseur de sorte qu'il se déplace sur la surface de l'écran horizontalement. L'appareil (9) comme l'illustre la figure 1 comporte sur le boîtier (10) au niveau des doigts de l'index et de l'auriculaire des touches de contact (41) qui pourront avoir différentes fonctionnalités comme, tirer, valider, ouvrir, changer etc.. Le boîtier (10) comme l'illustre la figure 5 comporte dans la poignée (12) un percement (32) traversant le bras (13) par son axe (34) pour permettre à une vis (35) fixée dans le bloc (15) de mettre la butée (36) de la poignée (12) contre l'élément d'arrêt de la tête de vis (37). Par simple pression des doigts sur l'adite poignée (12) une rétraction s'effectuera en coulissant à l'intérieur du bras (13) et en comprimant par l'élément de butée (38) le ressort dans le fond du bras (13). Dans le bras (13) l'élément de butée (38) est défini par la poignée (12). L'élément de butée (38) agit pour entrer en contact avec la tête de vis (37), au moins un mécanisme de sollicitation (40) agit pour solliciter la butée (36) de la poignée à l'encontre de l'élément d arrêt de la tête de vis (37). Le mécanisme de sollicitation (40) comprend un ressort qui sollicite la butée (38) de la poignée (12) et la butée (36) vers l'élément d arrêt de la tête de vis (39). La présente invention a été décrite et illustrée à propos de sa forme de réalisation préférée, mais il est bien entendu qu'elle n'est nullement limitée aux détails de cette forme de réalisation et quelle est susceptible de nombreuses modifications dans le cadre des revendications annexées. REVENDICATIONS 1. Dispositif de commande comprenant un appareil externe (9) a touches de commande-caractérisée en ce que l'appareil externe (9) comprend un boîtier (10) comportant une poignée (12) qui permet à l'utilisateur d'au moins déplacer le curseur d'un visuel d'une seule main. 2. Dispositif de commande selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier (10) de l'appareil (9) précité est fixé sur l'avant-bras de l'utilisateur et la poignée (12) est montée articuler sur le boîtier (10) de sorte que les doigts de l'utilisateur puisse déplacer la poignée (12) pour obtenir un déplacement du curseur sur la surface d'un visuel, horizontalement et verticalement ou dans toute autre direction. 3. Dispositif de commande selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que L'appareil (9) comprend un boîtier (10) recevant intérieurement une plaquette a circuit imprimé (11) ; La poignée (12) et le bras (13) sont fixé sur le boitier (10) par le mécanisme d'articulation (14) comprenant deux blocs (15) et (16), reliés par une pièce maîtresse (17) comportant deux axes (18) & (19) et se terminant à chaque extrémité d'une demi-roue dentelée (20), de sorte quelle transmette aux pignons (26) le mouvement de la poignée (12) sur les pivots des axes (18) et ou (19). 4. Dispositif de commande selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les deux codeurs (31) qui sont introduit dans chaque bloc, (15 ; 16) étant prévus pour commander respectivement le curseur de sorte qu'il se déplace sur la surface d'un visuel horizontalement et verticalement ou dans toute autre direction. 5. Dispositif de commande selon les revendications précédentes, caractérisé en ce que l'appareil (9) comprend un support circulaire (40) en forme conique et tronquée pour permettre au bras (13) d'arriver à terme en buttée sur l'adit support (40). 6. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé-'en ce que l'appareil (9) est enfilé en le passant autour du pouce (2) de l'utilisateur par un bracelet (1) pour être fixé sur l'avant bras par au moins deux sangles (3) qui sont pourvues à chaque extrémité d'une fixation amovible du genre velcro (ffii"rque déposée). 7. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'appareil (9) est muni sur le dessus du poignet d'un clavier (4) réglable en hauteur, par pivotement sur les axes (5) et (6) pour permettre d'étendre ou de replier le bras (7) ledit clavier (4) comprenant les touches (80-88) permettant à l'utilisateur d'avancer, de reculer, d'aller à droite, d'aller à gauche, de s'accroupir, de sauter de démarrer, échappement, entrer. 8. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'appareil (9) comprend un réglage du positionnement de la poignée (12) et des touches contact (41) par un déplacement du boîtier (10) sur la glissière (42) et par un blocage de ledit boîtier (10) par serrage d'une vis (43). 9. Dispositif de commande selon la revendication 1 et 3, caractérisé en ce que l'appareil (9) comprend un élément de butée (44) sur la bague coulissante (45), l'élément de butée (44) agit sur l'élément de butée (47) du boîtier (10), au moins un mécanisme de sollicitation (48) agit sur la bague coulissante (45) contre l'élément d'arrêt (47). 10. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que sur le boîtier (10) de l'appareil (9) se trouve une bague moletée (51) agissant sur l'axe (54) ; sur l'autre extrémité de ce cylindre (52) se trouve fixée- une deuxième bague dentée (59) qui agit pour faire tourner la roue (61) dans le bloc (63). 11. Dispositif de commande selon la revendication précédente caractérisé en ce que le codeur (70) mis dans le bloc (63), est prévu pour commander le curseur de sorte qu'il se déplace sur la surface de l'écran de gauche a droite et inversement. 12. Dispositif de commande selon la revendication 1, et 8, caractérisé par des touches de contact (41) au niveau des doigts de l'index et de l'auriculaire se trouvant sur le boîtier (10) de l'appareil (9) permettent de tirer sur une cible, de valider une commande, d'ouvrir une porte. 14 13. Dispositif de commande selon la revendication 1 ou 2 comportant dans la poignée (12) de l'appareil (9) j. une butée (36) qui agit dans la poignée (12) contre l'élément d'arrêt de la tête de vis (37) ; par simple pression sur l'adite poignée (12) une rétraction s'effectuera en coulissant à l'intérieur du bras (13) et en comprimant par l'élément de butée (38) le mécanisme de sollicitation vers la butée (39).