Brevet FR3011949A1 — publié le 20150417

-Ce nouvel outil pointeur diminue les contraintes musculo squelettiques de tous les utilisateurs d'ordinateur. 2-De plus les plots tactiles et la gestuelle type écriture lui ouvrent des possibilités d'application et de précision inédites. 3-Ses moyens de caractérisation humaine à la fois statique et dynamique et sa portabilité lui autorisent des applications en tant qu'interface sécurisée homme-machine dans tous les domaines de la vie courante. 4-il peut utiliser, en tant que moyen communicant porté sur l'utilisateur, la capacité de discrimination proprioceptive de l'organisme pour recevoir des messages d'un autre objet 10 communiquant. 5 -cet objet peut être un bijou 6 -Les dessins annexes illustrent l'invention. Les figures 1 et 8 donnent l'aspect de l'objet. Les figures 2 à 7 illustrent la façon de se servir de l'objet. La figure 9 donne une représentation graphique de son utilisation sous forme de bijou montre bracelet. 15 Actuellement les pathologies engendrées par l'utilisation de la souris sont très importantes causant de nombreux dommages personnels et induisent un coût important à la collectivité. Ces maladies professionnelles déclarées en France sont en constante augmentation. En Angleterre il existe 220 000 arrêts de travail par an pour ce que l'on appelle 20 «le bras de souris ». C'est une des premières pathologies professionnelles aux USA et au Canada (RSI). Il existe au moins une gêne chez près de la moitié des utilisateurs intensifs de l'ordinateur au travail. -Réflexion : Les pathologies dues à l'écriture sont rares, celles dues à la souris, fréquentes. 25 Une analyse de l'écriture s'impose et est essentielle pour la compréhension de cette invention. En écrivant, la main tient le crayon entre l'index le pouce et le majeur, le poignet posé sur son coté externe. Les 3 premiers doigts manipulent le crayon, les 4e et 5 e doigt et le bord externe du poignet servent d'appui. Nous avons donc un triangle ABC. A : pointe du crayon. B : 4 et 5e doigt. C : bord externe du poignet. Ce qu'on remarque peu c'est que les 30 mouvements latéraux de la main sont en partie effectués par un mouvement de flexion du pouce rapprochant le crayon des 4 e et 5 e doigt. Puis les 4 e et 5 e doigt s'écartent pour aller chercher un point d'ancrage plus excentré. Le déplacement latéral de la main se fait par les muscles interosseux, et non pas les muscles du bras comme on pourrait le penser. Cela est fondamental : Il existe un mouvement de reptation fait par la main autour des points ABC. La 35 main se déplace par elle-même, le reste du bras est quasiment au repos. Si l'on enlève ces points d'ancrage, la gestuelle de l'écriture n'est pas altérée mais en se prolongeant des tensions sur tout le bras se font sentir. La cause en est le tenu obligatoire du bras, celui ci et l'épaule devenant l'ancrage. Ce dernier cas de figure ressemble à la prise en main de la souris et ce sont les muscles de l'épaule qui la déplacent en partie en la soulevant inconsciemment (variation de 5 500 gr d'effort de soulèvement sur tout le bras en porte-à-faux par rapport à l'écrit) Il est donc évident que l'utilisation du bras entier à la fois pour pointer mais encore plus lorsqu'il faut double cliquer en position immobile est délétère à terme. Ce nouveau pointeur s'inspire de ces constats. L'objet est petit, réduit à sa plus simple expression mobilisable par n'importe quel doigt du fait de sa légèreté, son volume et 10 sa configuration (FIG 1, 2, 3 et 4). Sa forme est celle d'un cylindre aplati semblable au bouchon d'une bouteille d'eau. Le clic se situe ailleurs, mais proche, par exemple sur le clavier à différents endroits en fonction des habitudes (1) FIG.2 (2) FIG.3, de la latéralité des utilisateurs, et de la nécessaire variation gestuelle dans le travail pour éviter les tendinites dues aux mouvements identiques répétés. Les allers retours clavier-pointeur n'existent plus, 15 du fait de l'utilisation de la main qui ne pointe pas pour cliquer, ou de l'utilisation du pouce pour pointer et d'un autre doigt pour cliquer lorsqu' une seule main gère les deux actions. La face inférieure du pointeur présente jusqu' 8 plots de glissement (8) qui sont aussi des capteurs de pression (et des éléments vibratoires ainsi que des plots de recharge seulement dans sa version la plus élaborée) 20 Dans sa version la plus simple les faces supérieures et latérales sont lisses et dépouillées. Le déplacement est calculé par un système en vigueur (optique, laser, ou autre) (10) intégré au pointeur, ou intégré dans le support, dans le cas du pad. La communication avec l'ordinateur est filaire ou sans fil 25 La surface supérieure dans ses versions plus élaborées peut être pourvue d'un capteur de pression (9), d'un écran, d'un système de reconnaissance digitale. Les faces latérales peuvent être pourvues de capteurs de pression. La mobilisation de l'objet se fait par discrimination digitale et ou palmaire par rapport à un support, la main étant en contact par ses doigts ou sa paume et poignet avec ce 30 référent spatial faisant une véritable triangulation proprioceptive affinant la précision de localisation et de déplacement. Le repérage positionnel est alors complètement proprioceptif utilisant les capteurs tactiles humains les plus spécifiques et la musculature la plus appropriée (celle de la main, et non plus des muscles du poignet, de l'avant-bras et du bras comme pour l'utilisation de la souris classique) 35 L'objet devient « crayon » si on le prend comme un crayon (FIG.5, 6 et 7). Dans ce cas '3 le pouce et le majeur s'appuient sur les faces latérales, l'index sur la face supérieure. Le système optique ne s'éloigne pas suffisamment du support pour décrocher (7). La sensation «crayon» est rendue par le plot demi sphérique (8) sous l'objet, seul à toucher le tapis à ce moment. Un capteur de pression dans ce plot permet l'utilisation de ce pointeur comme 5 crayon optique en mode « crayon/graphique » et non plus « souris/curseur». Dans ce mode « graphique», le capteur de pression permet d'arrêter le trait par soulèvement de l'objet et de donner une véritable individualisation à la calligraphie en modifiant le graphisme par analyse directe de la pression exercée sur ce plot. À noter que cette gestuelle « écriture » est similaire à l'écrit car les 2 derniers doigts de la main touchent le support référent, et permettent ainsi 10 le déplacement fin latéral de la main par la musculature appropriée (les muscles interrosseux de la main). En faisant toucher par 2 plots en même temps le support (5) FIG.6, l'objet prend une autre fonction prédéfinie (par exemple une autre texture de trait). Si la prise en main est difficile pour l'utilisateur ou que l'écriture doit se prolonger, 15 un capuchon muni d'un emplacement polyvalent pourra permettre à l'utilisateur d' y placer le crayon ou la forme de son choix pour garder ses habitudes lors du mode « graphisme » FIG.7 (6,7) FIG.8 (11). Un aménagement prévu sur la face latérale pour une pointe de stylo bille et sa recharge pourra faire de ce pointeur aussi un stylo à papier. 20 Dans cette interface de communication les informations données par 1 utilisateur peuvent l'être par toutes les faces. De même les informations transmises à l'ordinateur peuvent l'être par toutes les faces. Cet objet peut caractériser et identifier l'auteur d'un document par son empreinte 25 digitale, mais aussi par sa signature graphique inscrite dans le document avec les caractéristiques de pression digitale lors de la genèse de cette signature. Cet objet crypte cette signature complexe dans le document, et la sécurise dans un support informatique, ou lors d'une communication d'interface. Une fois ce document enregistré, il peut à nouveau être ouvert par reconnaissance 30 d'un graphisme « tactile » (pression codée) engendré par le pointeur. Cette dernière fonction est applicable à l'ensemble des systèmes communicants de la vie de tous les jours du fait de la portabilité de l'objet. Le pointeur communiquant peut reconnaître les modifications minimes de l'écriture de son utilisateur dans le temps et les mémoriser. Ceci permet une adaptation fine à l'humain 35 et une impossibilité d'utiliser une clé statique qui aurait été copiée. Une signature sur papier est identifiable par le graphologue mais celui ci ne peut dire ni le moment du geste, ni si ce papier est une photocopie. Cet outil pointeur lève ces 2 incertitudes. L'objet du fait de sa taille et de son esthétique épurée peut être un bijou. (Pendentif, 5 bague, montre, ajout sur ceinture ...) Ce bijou peut communiquer, utilisé comme on l'a décrit plus haut. Il peut aussi être une interface intermédiaire entre un autre objet communiquant (téléphone ou autre) et son utilisateur, pouvant donner des signaux auditifs, visuels ou proprioceptifs. 10 Les signaux visuels le sont par un écran sur la surface supérieure, pouvant être à la fois une montre et des rappels du téléphone par exemple. Un intérêt majeur dans cette invention est l'utilisation de la proprioception discriminative humaine rendue possible par une portabilité comme une montre ou un bijou sur une structure osseuse (les styloïdes radiale et cubitale pour le poignet, les os des doigts 15 pour une bague, les malléoles des chevilles pour d'autres objets,). Cette structure osseuse permet la reconnaissance d'une vibration émise par l'objet, par sa fréquence, sa localisation et sa rythmicité. L'association de ces 3 caractéristiques bien utilisées peut simuler sur la peau des dessins « tactiles » comme le cercle par exemple et le sens rotatoire de son exécution. Ces vibrations dans la communication sont intéressantes car le signal n'est perçu 20 que par son destinataire et ce de façon passive et non perceptible par l'entourage. Les plots de glissements ainsi que d'autres plots spécifiques à cet usage peuvent être des conducteurs de vibrations générées par des vibreurs placés dans l'objet. (8) Cet objet pointeur (12) devient une montre s'il est placé sur un support et bracelet (13) (14) adapté. FIG.9 25 Cet objet, s'il est suffisamment plat peut aussi s'adapter sous la face inférieure d'une montre classique via un nouvel objet se vissant ou se clipsant . L'ensemble devient alors un objet communiquant par vibration sur les styloïdes du poignet. Cette communication peut utiliser un langage propre par la reconnaissance de l'utilisateur des caractéristiques de lieu de vibration (au moins 4 points sur un poignet), de 30 fréquence de vibration et de rythmicité de la vibration. Le tout permettant de distinguer immédiatement et sans geste supplémentaire par l'utilisateur des messages précis. Ceux ci peuvent être classés en messages attendus, urgents, et messages d'alerte. Ils permettent par exemple pour les messages attendus de ne plus avoir à regarder constamment son téléphone portable dans son sac lorsqu' on est sur plage, de ne 35 plus constamment sortir son téléphone en réunion publique, ni même de regarder sa montre rappel de message. De plus les messages d'alerte obtenus par rupture de contact du lien communiquant objet/objet permettent de ne plus oublier les objets ou de se rendre compte immédiatement d'un vol (de portable par exemple) ou d'un portefeuille si un objet communiquant ad hoc est dans celui ci. Cet outil peut aussi être une pièce d'identité à la fois dans un lien physique (contrôle d'identité) ou dans un lien virtuel (navigation sur le web) accréditant de qui on est réellement permettant de lever les ambiguïtés fréquentes actuellement. Exposé de 2 réalisations simples. 1 Palet pointeur simple pour bureautique L'objet est en plastique de la taille d'un bouchon de bouteille d'eau ; cylindre plat de 32 mm de diamètre et de 12 mm de hauteur Il est alimenté et donne de l'information par un câble comme une souris classique. Ce câble passe librement sur le clavier pour aboutir aux 2 petits boîtiers, l'un sur le 15 côté gauche du clavier (si l'utilisateur est droitier), l'autre positionné juste dessous la barre espace du clavier. Ces 2 boitiers sont petits amovibles clipsables sur le clavier. Les deux boîtiers comprennent chacun les clics droits et clic gauches. Le boîtier latéral comprend en plus un bouton permettant le passage en mode graphique en fonction des logiciels utilisés. 20 Le système optique est classique sur sa face inférieure Ses quatre coussinets de glissement sont constitués de 2 inertes et 2 faisant fonction de capteurs de pression. Ces 2 capteurs servent l'un pour manipuler le crayon, l'autre pour la gomme. Le passage du mode graphique au mode curseur se fait naturellement. Deux capteurs touchants donnent le mode curseur, un capteur touchant donne le mode crayon/gomme 25 2 Palet pointeur pour ordinateur portable L'objet peut s'adapter au portable tel que la description plus haut ou mieux, en utilisant pleinement le pad du portable. Dans ce cas l'outil pointeur est sans système optique ni le câble mais est constitué d'un matériau conducteur traversant le cylindre miniaturisé fait 30 en matériaux isolants. Dans ce cas la taille de l'objet est approximativement de 12 mm de diamètre pour 2 mm d'épaisseur (taille d'un bouton de chemise).La face inférieure sera légèrement incurvée. L'intérêt dans ce cas est d'utiliser le pouce et son bord se posant naturellement sur le pad. L'objet pointeur empêche, les contacts du reste du doigt, le pouce étant soulevé par l'objet. Cette utilisation du pouce est impossible sans ce palet (par l'effet 35 d'ongle isolant et par la surface de contact du pouce arasant devenant trop grande). Les autres doigts de la main sont alors ancrés entre le pad et le clavier, le poignet bien posé sur le bord de l'ordinateur, les contraintes sur le bras sont alors diminués comme on l'a vu plus haut. Pour plus de souplesse au travail l'objet pourra être fixé au pouce et une surélévation de la paume par tapis adhérent augmentera le confort de travail. REVENDICATIONS- 1) Outil pointeur sous forme de cylindre ou de disque caractérisé par sa taille et son volume pas plus gros que 2 fois la pulpe d'un pouce, pas plus petit que la pulpe du cinquième doigt. Cet outil permet ainsi la manipulation par un seul doigt, tous les doigts étant possibles ; les autres doigts servant de points d'ancrage musculaire et à la proprioception (géolocalisation cérébrale du pointeur par le toucher discriminatif d'autant plus précis qu'il y a de doigts posés). - 2) outil pointeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il ne demande pas une position constante de la main et des doigts par rapport à lui pour être manipulé. A volonté, la main pouvant se mettre en pronation, en position intermédiaire ou en supination. La répétition de gestes identiques est donc moindre. - 3) Outil pointeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il utilise le déplacement d'un doigt par rapport aux autres doigts posés, ancrés. La discrimination digitale est à la fois musculaire et proprioceptive. - 4) outil pointeur caractérisé par le fait qu'il est dissocié physiquement des boutons de clic, ceux ci étant repositionnés en trois endroits différents : sur le côté gauche du clavier, sur le côté droit du clavier, au centre du clavier (entre le pointeur et la barre espace). Le tout permettant des variations multiples (clic par la main opposée au pointage, clic par un des doigts de la main ne pointant pas), clics intégrés au clavier ou rajoutés à celui-ci) - 5) outil pointeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il modifie les fonctions de l'outil par changement de prise en main (passage du mode curseur-pointeur en mode crayon à plusieurs positions) en utilisant la gestuelle propre à l'écriture sans action autre que le mouvement de l'utilisateur dans sa gestion de traçage et de pointage. - 6) outil pointeur caractérisé par le fait qu'il utilise des capteurs de pression comme plots de glissement permettant des modes d'utilisation différents. 3 cas possibles en utilisation pointeur: un seul plot touche (utilisation crayon), au moins 3 plots touchent ou deux plots non contigus (utilisation classique souris), 2 plots contigus touchent (autre utilisation). Plusieurs possibilités de télécommandes sont offertes en utilisation portable ou bijou. - 7) outil selon la revendication 6 caractérisé par le fait de l'enregistrement dynamique de la pression sur le plot ou les plots utilisés. - 8) outil pointeur caractérisé par le fait qu'il utilise des capteurs de pression digitales sur les 3 faces de préhension de l'objet pour la capture dynamique de la pression exercée par chacun des 3 doigts (pouce, index, majeur) permettant l'association d'unesignature graphique, à la pression de ces 3 capteurs et à la pression du plot « crayon ». Cette association est cryptée en dynamique. - 9) outil pointeur caractérisé par le fait de l'association de l'enregistrement de l'empreinte digitale, à l'enregistrement des capteurs de pression, mêlant une sécurisation statique à une sécurisation dynamique permettant des sécurités de traçabilité d'un document et de ses modifications et la reconnaissance de son auteur. - 10) Outil pointeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il est utilisable directement sur le pad des ordinateurs portables, celui ci pouvant être réduit à la taille de la pulpe d'un doigt et utilisant des matériaux conducteurs adaptés - 11) Outil pointeur selon la revendication 1 , 7, 8 ,9 caractérisé par le fait que ses fonctions peuvent être étendues à tout lien communiquant sécurisé dans une interface homme/objet. - 12) Outil pointeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il peut faire fonction de montre si l'une de ses faces est aménagée à cette fonction, servant par la même d'horloge de bureau, et de montre poignet lors de sa réintégration sur bracelet adapté. - 13) Outil pointeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il peut être un bijou portable notamment un bijou comme une montre classique qui se décline en objet pointeur communiquant. - 14) outil pointeur selon la revendication 6 et 7 caractérisé par le fait que lorsqu'il est tenu en mode graphisme, une utilisation spécifique se fait par le contact de 2 plots en même temps sur le support. - 15) outil pointeur selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'il puisse être un stylo bille. - 16) Outil pointeur selon la revendication 9 et 11 caractérisé par le fait qu'il peut s'adapter dans le temps à la signature de son propriétaire et reconnaître les changements d'écriture minimes comme appartenant à son propriétaire. - 17) Outil pointeur selon la revendication 13 caractérisé par le fait qu'il utilise un langage proprioceptif de reconnaissance vibratoire complexe dans son rôle d'interface intermédiaire. Ce langage utilise les variations de fréquence, de localisation et de rythmicité de la vibration. - 18) Outil pointeur selon la revendication 13 et 17 par le fait qu'il est un système d'alerte antivol. - 19) Outil pointeur selon les revendications 13 et 6 caractérisé par le fait qu'en mode bijou portable peut servir de télécommande simple par pression sur un plot de pression en ce que la mise sur son support de bijou sélectionne le mode «bijou».9 20) Outil pointeur communicant selon les revendications 6 et 13 caractérisé par le fait qu'il utilise des localisations anatomiques spécifiques représentées par une faible distance épiderme/os, permettant une compréhension analytique et sensitive par l'utilisateur des vibrations en ce qui concerne leur discrimination spatiale et leur discrimination de fréquence. Ces localisations sont les endroits habituels de port de bijoux. 21) Outil pointeur caractérisé par le fait qu'il peut s'adapter sous une montre celle ci possédant ou non son couvercle d'accès par un troisième objet prenant en compte les caractéristiques de la montre et du pointeur. La communication vibrante du pointeur est alors effective par les plots vibrants sur la peau de l'utilisateur.