Brevet FR2981187A1 — publié le 20130412

L'invention concerne une tablette de communication pour l'enseignement, plus particulièrement pour l'enseignement en collège et lycée. Les tablettes de communication sont connues du grand public, et elles sont utilisées également dans les établissements scolaires. Ces tablettes ont un format restreint, voisin du format A5, sont fragiles et sensibles aux chocs et aux liquides, ont un écran à cristaux liquides gourmand en énergie et générant une fatigue oculaire lors de longue lecture, ont un stylet d'écriture nécessitant une écriture à main levée, ont un moyen de communication sans fil qui utilise une gamme de fréquence (2,45 GHz) présumée génotoxique et qui dans une salle de classe de plus de 35 personnes crée un brouillard électromagnétique d'un rayonnement supérieur ou équivalent à celui observé lors de l'utilisation d'un téléphone mobile, ont une autonomie restreinte à quelques jours, et n'ont pas de sécurité pour identifier l'utilisateur et sécuriser le flux de communication. Les modèles à grand format A4 ou 2 pages A4 ajoutent le poids aux inconvénients cités précédemment. Les modèles avec stylet n'offrent pas un confort d'écriture semblable à l'écriture sur papier. Un but de l'invention est de proposer une tablette ne présentant pas ces inconvénients. Un autre but de l'invention est de proposer une tablette de communication pour l'enseignement secondaire, au collège et au lycée, qui dispense l'élève d'avoir à porter des livres, des cahiers et des moyens d'écriture, qui fonctionne avec l'écosystème scolaire, qui soit économe en énergie et respectueux des règles relatives à l'environnement électromagnétique des élèves. L'invention a pour objet une tablette de communication pour l'enseignement, caractérisée en ce qu'elle comporte deux volets rigides, articulés sur une charnière apte à assurer une rotation de 360°, chacun des deux volets comportant une face extérieure résistant aux chocs et aux projections de liquide, et une face intérieure résistant aux projections de liquide et comportant un écran de lecture et d'écriture manuelle au moyen d'un stylet. Avantageusement la charnière est creuse pour y loger un stylet, et comporte des 30 connecteurs aptes à recevoir une fiche de type jack au standard électrique USB, apte à communiquer selon ce standard, à recharger en électricité la tablette et à y brancher tout type de périphériques USB. De préférence chacun des deux écrans de lecture et d'écriture porte sur ses bords des onglets tactiles de navigation pour la sélection de la matière enseignée et de l'activité exercée par l'utilisateur. De manière avantageuse dans sa version pour aveugles, les écrans de lecture et d'écriture comportent des lignes en relief de guidage du doigt ou de la main de l'utilisateur aveugle, et des caractères Braille d'identification en début de ligne et sur les onglets de navigation. Avantageusement l'écran d'écriture comporte un sous-main de roulement et le stylet comporte une bille en gomme dure soumise à l'action d'un ressort pour restituer à l'utilisateur la sensation d'écrire au stylo à bille sur un bloc de papier. De manière avantageuse la communication sans fil de la tablette est assurée dans la gamme de fréquences de 868 à 915 MHz, avec une portée d'environ 10m, une puissance inférieure ou égale à 1mW, la tablette restant en écoute permanente et n'émettant que sur instructions explicites. Avantageusement les surfaces extérieures des volets et les surfaces intérieures entourant les écrans sont recouvertes d'un film solaire pour la production d'électricité. De manière avantageuse la tablette comporte à l'extérieur de l'un des volets un protège-écran apte, après encliquetage sur lui-même, à constituer un support pour le maintien du volet en position inclinée. De préférence le stylet comporte d'une part un accumulateur et une antenne, d'autre part un connecteur pour prise jack, pour transmettre la pression exercée sur la pointe d'écriture d'une part par ondes électromagnétiques, d'autre part par liaison filaire, respectivement. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit d'un mode de réalisation, donné à titre illustratif et non limitatif, faite en relation aux dessins annexés qui représentent : Figure 1, vue de face en position ouverte de la tablette selon l'invention, Figure 2, vue en perspective du coté droit de la tablette, Figure 3, vue en perspective de derrière de la tablette, Figure 4, vue en perspective d'en haut de la tablette, Figure 5, vue en perspective de devant avec clavier et souris, Figure 6, vue de côté de la tablette en position ouverte à l'italienne avec stylet dans la charnière, Figure 7, vue en coupe transversale de la tablette en position portrait ouverte et inclinée sur son pied, Figure 8, vue en coupe transversale de la tablette en position fermée avec le stylet dans la charnière, Figure 9, vue en coupe transversale en position ouverte, Figure 10, vue en coupe transversale en position bloc-notes, Figure 11, vue en coupe transversale en position ouverte avec le cache protecteur sur le volet gauche, Figure 12, vue en coupe transversale en position bloc-notes avec le cache protecteur sur le volet gauche, Figure 13, vue en coupe transversale en position ouverte avec le cache en guise de support en position basse, Figure 14, vue en coupe transversale en position ouverte avec le cache en guise de support en position haute, Figure 15, vue de côté en perspective en position ouverte avec le cache en guise de support en position haute, Figure 16, vue de derrière en position ouverte avec le cache en guise de support en position haute, Figure 17, vue du cache protecteur lorsqu'il est à plat sur un des côtés du volet gauche, Figure 18, vue en coupe longitudinale du stylet à bille et ressort posé sur la surface multicouche, Figure 19, vue de face en position ouverte avec les lignes de guidage en relief pour aveugles, Figure 20, vues en perspective de la tablette ouverte (a, b,) et fermée (c) avec le bandeau élastique de fermeture dans ses différentes positions, Figure 21, vue en coupe partielle du stylet avec prise jack, accumulateur et antenne. La tablette de communication (fig.1 à 4) comporte un volet gauche 1, un volet droit 2 et une charnière 3. Chacun des volets 1, 2, comporte une face extérieure, respectivement 17, 18, résistant aux chocs et aux projections de liquide, et une face intérieure, respectivement 5, 6, comportant un écran, respectivement 7, 8, de lecture et d'écriture et résistant aux projections de liquide. L'écriture sur un écran 7, 8 est assurée manuellement au moyen d'un stylet 16. La charnière 3 comporte, du côté intérieur, une cavité 4 apte à recevoir le stylet. La charnière 3 est assez large pour que les deux volets 1, 2 s'y articulent indépendamment l'un de l'autre. Lorsque la tablette est fermée, les faces intérieures 5, 6 des volets 1, 2 sont en vis-à-vis, et la cavité 4 est fermée par le chant des deux volets 1, 2 (Fig.8), le stylet 16 étant ainsi bloqué dans la cavité 4. Lorsque la tablette est ouverte (Fig.11) les deux volets 1, 2, sont à plat, les écrans 7, 8, sont accessibles pour la lecture et l'écriture, et la cavité 4 est ouverte, l'accès au stylet 16 étant libre. Lorsque la tablette est repliée en position bloc-notes (Fig.10), c'est-à-dire lorsque l'un des volets 2 a fait une rotation de 360° par rapport à l'autre volet 1, les faces extérieures 17, 18 des deux volets sont en vis-à-vis, et les faces intérieures 5, 6 sont à l'extérieur. La charnière 3 est alors ouverte vers l'extérieur, sa cavité 4 étant accessible. La tablette est utilisable en bloc-notes, un seul écran 8, ou bien 7 dans le cas d'une utilisation par un gaucher, étant utile pour la lecture ou l'écriture. Pour protéger l'autre écran 7, un protège-écran 37 est mis en place (Fig. 11, 12). Ce protège-écran 37 présente sur un bord un jonc 51 insérable dans une rainure 25, 26 prévue sur le chant du volet 1, 2 (Fig.9, 15). Le protège-écran 37 est de préférence constitué de trois bandes 52, 53, 54, articulées deux à deux, et aptes à être repliées en trièdre (Fig. 13), pour constituer un support pour le volet 2 lorsque la tablette est posée sur une surface plane 55 telle qu'une table. Si l'utilisateur de la tablette souhaite avoir un écran 8 à plat pour l'écriture, et 30 un écran 7 relevé pour la lecture dans une position nettement plus proche de la verticale tel que représenté en Fig.6, alors il utilise comme support du volet 1, un pied 33, retenu par un ruban 35 et rabattable dans le dos du volet 1. Il peut également enrouler le protège-écran 37 lorsqu'il est inséré dans la rainure 25 pour en faire un support pour l'écran 1 (Fig. 14, 15, 16). Les deux coins libres du protège-écran 37 présentent respectivement un ergot 38 et une fente 39 (Fig. 17) assurant un encliquetage. Si l'utilisateur veut avoir les deux écrans 7, 8 en position verticale, il ouvre la tablette en formant un dièdre avec les volets 1, 2, et pose sur la surface plane 55 les bords inférieurs des volets 1, 2 tel un paravent (Fig.5). Il peut connecter un clavier et une souris dans les connecteurs USB jack 27, 28. Si l'utilisateur souhaite avoir les deux écrans 7, 8 dans un même plan oblique proche de la verticale, il utilise un pied 34 rabattable et encastrable dans la charnière 3 (Fig.10), qui est retenu par un ruban 36. Un pied 19 est utilisable de la même manière sur un modèle de tablette (Fig.3) qui n'a pas de pied dans la charnière 3 mais dans le dos du volet 1. Une cavité 20 est prévue pour l'extraction du pied 19. À sa partie inférieure, chacun des volets 1, 2 présente un tiroir 11, 12 qui est clos à l'aide d'une trappe 9,10. Lorsqu'elle est rabattue sur le tiroir 11, 12, cette trappe 9, 10 sert également de support à la main de l'élève lorsqu'il écrit sur la partie inférieure de l'écran 7, 8 (Fig.2, 4). Avantageusement, ce tiroir 11,12 présente un espace de rangement d'accessoires, tels qu'un compas ou un câble USB. La tablette est maintenue en position fermée (Fig.20) au moyen d'un bandeau élastique 49 attaché au dos du volet 2 au moyen d'une accroche 60. Chacun des volets 1, 2 comporte, au voisinage de la charnière 3, un connecteur 27,28,29,30 apte à recevoir une fiche de type jack (Fig.3, 4) au standard électrique USB, apte à communiquer selon ce standard, à recharger en électricité la tablette, et à y brancher tout type de périphérique USB. Ce connecteur 27, 28, 29, 30 est en retrait par rapport au bord inférieur du volet 1, 2 de façon à permettre la connexion d'un câble USB tout en laissant la possibilité de garder la tablette droite (Fig. 5, 7), en appui sur une surface plane 55. Dans l'exemple de la Fig.5, la tablette est reliée à un clavier 31 et une souris 32 par un câble USB. Chacun des écrans 7,8 comporte au moins trois couches (Fig.18) : une couche inférieure 45 qui est la couche d'affichage, une couche intermédiaire 46 et une couche supérieure 47. La couche inférieure 45 est constituée d'un affichage à encre électronique. La couche intermédiaire 46 et la couche supérieure 47 sont indifféremment l'une, une surface d'écriture à stylet 16, l'autre un sous-main de roulement, pour donner à l'utilisateur la sensation d'écrire sur un bloc-notes. Le stylet 16 comporte un corps extérieur 43, et une tige axiale 42 de préférence en matériau autolubrifiant et soumise à l'action d'un ressort 44 permettant un mouvement de translation axiale. La tige 42 porte à son extrémité saillante une bille 40 en gomme dure, apte à rouler sur la couche supérieure 47 de l'écran 7,8 en créant une dépression de roulement suffisante pour assurer une sensation d'écriture semblable à celle d'écrire sur un bloc-notes. Le stylet 16 comporte une bille 40 en gomme dure pour pouvoir effectivement rouler, et non pas simplement glisser, sur le sous-main de roulement 47 : la gomme accroche le revêtement du sous-main et produit une résistance équivalente à celle de l'écriture d'un stylo à bille sur une feuille de papier. Le ressort 44 du stylet 16 combiné à l'épaisseur du sous-main de roulement 47 reproduit la sensation d'épaisseur de plusieurs feuilles de papier et procure ainsi le même confort d'écriture qu'un stylo à bille traditionnel lorsqu'il est utilisé sur un bloc-notes. Dans l'exemple de réalisation de la fig. 21, le stylet 16 est capable d'enregistrer des informations relatives à la pression exercée par la main sur le stylet. Cette information peut être ensuite transmise à la tablette si l'utilisateur le souhaite, soit par l'antenne intégrée 64 au stylet, soit par un câble reliant la prise jack USB du stylet à la tablette par l'un des connecteurs jack-USB de la charnière 27, 28, 29, 30. Le stylet dispose d'un connecteur 61 femelle USB en forme de prise jack à 5 contacts à son autre extrémité. Cette information relative à la pression n'est pas nécessaire à l'écriture sur la tablette, mais elle permet de recréer de manière logicielle des épaisseurs de tracé proportionnelles à la pression enregistrée par le stylet. L'utilisation du câble n'engendre pas de consommation de courant, à l'inverse de l'émission par voie radio qui puise son énergie dans l'accumulateur 65 intégré au stylet. L'accumulateur 65 du stylet se recharge automatiquement lorsque le stylet 16 est relié à la tablette. À noter que la puissance du rayonnement électromagnétique du stylet est bien moindre compte-tenu de la proximité avec la tablette. Le stylet 16 comporte un capuchon 62 rattaché par un fil 63. Le stylet 16 comporte d'une part un accumulateur 65 et une antenne 64, d'autre part un connecteur 61 pour prise jack, pour transmettre la pression exercée sur la pointe d'écriture 40 d'une part par ondes électromagnétiques, d'autre part par liaison filaire, respectivement. Chacun des volets 1, 2 de la tablette présente une certaine épaisseur et dans le volume intérieur sont logés les moyens informatiques de traitement et de communication des données, les mémoires de stockage des données, et des accumulateurs. La partie supérieure de ce volume intérieur est constituée de deux compartiments 23, 24 rendus accessibles par les couvercles supérieurs 21 et 22 (Fig. 4). Ces compartiments 23, 24 servent à ranger des outils de travail plats tels que rapporteur, équerre et règle, par exemple. Avantageusement, l'écran 7,8 comprend une couche supérieure 47 utilisée comme sous-main de roulement, une couche intermédiaire 46 utilisée pour capturer les mouvements de la bille 40 et des doigts de l'utilisateur, et une couche inférieure assurant l'affichage des signes écrits par la bille 40, en utilisant la technologie de l'encre électronique. Des panneaux solaires sous forme de film recouvrent les surfaces extérieures 17, 18 des volets 1,2 et le pourtour 5,6 des écrans 7,8. Les avantages de la disposition de panneaux solaires sont multiples : les batteries peuvent être plus petites et plus légères, le risque d'épuisement des batteries est amoindri et la quantité de métaux rares dans les batteries est restreinte, ce qui préserve l'environnement. En dehors de la surface de format A4 réservée à la lecture et à l'écriture sur chacun des écrans 7,8, les bords supérieur et extérieur de chaque écran comportent des onglets de navigation 50, tactiles, permettant de sélectionner par exemple la matière enseignée, des dictionnaires, des livres de référence mis en mémoire, des données personnelles ou des données relatives au collège ou au lycée. Dans sa version pour aveugles (Fig. 19), la tablette présente sur les écrans 7,8 d'une part des lignes en relief 48 de guidage du doigt ou de la main de l'utilisateur, d'autre part en début de ligne un numéro de ligne en caractères Braille 56,57. Des caractères Braille sont aussi prévus sur les onglets de navigation 50 : des lettres sur le bord supérieur de l'écran, des numéros de ligne sur le bord extérieur de l'écran. La mise en oeuvre de la tablette de communication pour l'enseignement est assurée de la manière décrite ci-après (Fig.1). Tout d'abord, la tablette est allumée par action sur le bouton Marche/Arrêt 13. Ensuite elle est mise en service au moyen d'une carte individuelle d'identification sans contact de l'élève ou du professeur sur le capteur 14 et de l'empreinte digitale sur le capteur 15. La matière à l'étude (histoire, mathématiques, par exemple) est sélectionnée par un onglet 50 sur le bord extérieur de l'écran 8, et l'activité (dictée, contrôle, dictionnaire, par exemple) est sélectionnée par un onglet 50 sur le bord supérieur de l'écran 7,8. L'élève droitier fait apparaître le document de référence sur l'écran 7 de gauche et écrit sur l'écran 8 de droite, l'élève gaucher fait apparaître le document de référence sur l'écran 8 et écrit sur l'écran 7. La tablette est équipée d'une interface de communication sans fil, permettant une communication à faible puissance (1mW), à faible portée d'environ 10m, de tablette à tablette ou de tablette à borne dédiée, avec un nombre de destinataires pouvant aller jusqu'à 40 (nombre d'élèves d'une classe) voire davantage pour satisfaire au cas d'une salle d'examen, et dans une gamme de fréquences comprise entre 868 et 915 MHz qui est estimée moins toxique pour la santé que la gamme de 2,45 GHz utilisée par la communication Wifi et les fours à micro-ondes. Cette communication est assurée par transmission aléatoire de façon à éviter une émission simultanée de toutes les tablettes d'une classe, ce qui est plus générateur d'énergie électromagnétique. L'interface de communication sans fil de la tablette est par défaut en mode réception et ne déclenche l'émission que sur instructions explicites de l'utilisateur ou du professeur. En dehors de la classe, la tablette peut être reliée à un ordinateur par l'intermédiaire d'un câble USB branché sur l'un des connecteurs 27, 28, 29, 30. La tablette contient un processeur de traitement de signaux audios pour l'enseignement des langues et de la musique. Les connecteurs 27, 28, 29, 30 sont de préférence aptes à recevoir des fiches de type jack, moins fragiles et plus commodes d'usage dans un environnement scolaire. La connexion au moyen d'un câble USB permet le transfert de fichier en l'absence de communication sans fil, la copie de fichiers vers une tablette ou à partir d'une tablette, la mise à jour de fichiers ou le chargement de fichiers, la liaison à un ordinateur, l'accès à Internet, la liaison à une imprimante, et la liaison à un dispositif analogique pour l'enseignement oral ou musical. Les connecteurs 27, 28, 29, 30 sont aussi utilisés pour la recharge des batteries internes à la tablette. La tablette est apte à évoluer dans un écosystème constitué essentiellement d'une borne de communication sans fil par classe, d'un serveur du collège ou du lycée contrôlant les bornes de communication sans fil des classes, de l'ordinateur et de l'imprimante de l'élève à son domicile, des serveurs accessibles par Internet, des autorités de certification et des sites accessibles par Internet et accrédités par les autorités de tutelle. L'invention a été décrite dans un exemple de réalisation mais elle n'y est pas limitée et elle couvre les équivalents techniques de ses constituants. REVENDICATIONS1- Tablette de communication pour l'enseignement, caractérisée en ce qu'elle comporte deux volets (1,2) rigides, articulés sur une charnière (3) apte à assurer une rotation de 360°, chacun des deux volets (1,2) comportant une face extérieure (17,18) résistant aux chocs et aux projections de liquide, et une face intérieure (5,6) résistant aux projections de liquide et comportant un écran de lecture et d'écriture manuelle (7,8) au moyen d'un stylet (16). 2- Tablette de communication selon la revendication 1 caractérisée en ce que la charnière (3) est creuse pour y loger un stylet (16), et comporte des connecteurs (27 -30) aptes à recevoir une fiche de type jack au standard électrique USB, apte à communiquer selon ce standard, à recharger en électricité la tablette et à y brancher tout type de périphériques USB. 3- Tablette de communication selon la revendication 1 caractérisée en ce que chacun des deux écrans de lecture et d'écriture porte sur ses bords des onglets tactiles de navigation (50) pour la sélection de la matière enseignée et de l'activité exercée par l'utilisateur. 4- Tablette de communication selon la revendication 3 caractérisée en ce que, dans sa version pour aveugles, les écrans de lecture et d'écriture comportent des lignes en relief (48) de guidage du doigt ou de la main de l'utilisateur aveugle, et des caractères Braille d'identification en début de ligne et sur les onglets de navigation. 5- Tablette de communication selon la revendication 1 caractérisée en ce que l'écran d'écriture comporte un sous-main de roulement (47) et le stylet (16) comporte une bille (39) en gomme dure soumise à l'action d'un ressort (44)pour restituer à l'utilisateur la sensation d'écrire au stylo à bille sur un bloc de papier. 6- Tablette de communication selon la revendication 1, caractérisée en ce que la communication sans fil de la tablette est assurée dans la gamme de fréquences de 868à 915 MHz, avec une portée d'environ 10m, une puissance inférieure ou égale à 1mW, la tablette restant en écoute permanente et n'émettant que sur instructions explicites. 7- Tablette de communication selon la revendication 1 caractérisée en ce que les surfaces extérieures (17, 18) des volets (1,2) et les surfaces intérieures (5, 6) entourant les écrans (7, 8) sont recouvertes d'un film solaire pour la production d'électricité. 8- Tablette de communication selon la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte à l'extérieur de l'un des volets (1,2) un protège-écran (37) apte, après encliquetage sur lui-même, à constituer un support pour le maintien du volet en position inclinée. 9- Tablette de communication selon la revendication 1 caractérisée en ce que le stylet (16) comporte d'une part un accumulateur (65) et une antenne (64), d'autre part un connecteur (62) pour prise jack, pour transmettre la pression exercée sur la pointe d'écriture (40) d'une part par ondes électromagnétiques, d'autre part par liaison filaire, respectivement.