Brevet FR3082640A1 — publié le 20191220

Description Titre de l'invention : Interface homme-machine de type montre connectée [0001] Le domaine technique de l'invention est celui des montres connectées, et plus géné- ralement celui des interfaces homme-machine, en l'occurrence portées en permanence par leur utilisateur et accessibles à tout moment par exemple par maintien au moyen d'un lien autour d'un membre de l'utilisateur, de préférence au-dessus de ses vêtements pour garantir la pérennité de l'accès. [0002] L'un des exemples les plus courants de ces dispositifs, déjà connu, consiste en des montres connectées, dont l'interface homme-machine comporte de manière essentielle des moyens d'affichage d'informations. Ces derniers peuvent par exemple être un écran OLED, ou un écran formé d'un pavage de LED, ou encore un écran électronique souple connu dans le commerce sous le nom de « papier électronique », basé sur la technologie de l'électro-phorétique ou des cristaux liquides bistablcs. [0003] Pour pouvoir être portées par leurs utilisateurs, ces montres connectées comportent également des passants, un bracelet et des moyens de fermeture mécaniques correspondants, rendant possible un port par exemple autour du poignet, ou en brassard. Elles intègrent souvent un ou plusieurs capteurs permettant dc mesurer des paramètres de leur environnement, notamment niais non exclusivement la pression atmosphérique et/ ou la température, etc. Les valeurs de paramètres peuvent être traitées informatiqucment par un processeur de la montre, et enregistrées dans une mémoire numérique dc celle-ci. [0004] Les moyens d'affichage d'informations peuvent ainsi afficher les informations obtenues par le traitement des valeurs mesurées par ces capteurs. Dans la plupart des cas, ces montres connectées comportent au surplus des moyens de communication avec d'autres dispositifs, avec lesquels elles forment un système cohérent de partage et de traitement d'informations très variées. [0005] Les moyens dc communication dc ces montres connectées comportent classiquement des moyens dc réception et, dans la plupart des cas, d'émission vers les autres dispositifs du système. La communication peut se faire sans fil en utilisant les protocoles classiques Wi-Fi, Bluetooth0, etc. notamment choisis en fonction de la distance séparant les dispositifs connectés ou en fonction des débits de transmission d'informations, voire par une technologie à ondes radio telle que notamment celle utilisant un protocole de communication connu sous le nom de LoRa. Alternativement, les transferts de données peuvent se faire par voie filaire, par l'intermédiaire d'un câble reliant les montres à un réseau filaire relié aux autres dispositifs. I [0006] L'interface homme-machine de ces montres connectées comporte en outre des moyens de commande, qui peuvent par exemple être un ou des actionneurs disposés autour des moyens d'affichage des informations. Alternativement et/ou complémentairement, les moyens de commande peuvent être une surface tactile recouvrant les moyens d'affichage d'informations précités. Cette surface tactile peut alors être du type résistive ou capacitive. [0007] Une telle montre connectée, constituant de fait une interface homme-machine, a vocation à commander et/ou communiquer avec les dispositifs de son « écosystème », c'est-à-dire avec les dispositifs dont il a été fait état ci-dessus, qui font partie d'un réseau notamment bâti en fonction des applications mises en oeuvre. Elle peut ainsi par exemple communiquer avec un téléphone du type smartphone pour afficher des messages ou des informations issues du téléphone. Elle peut également, via ses boutons de commande, prendre le contrôle sur certaines fonctions ou applications dudit téléphone. [0008] Il est bien connu également, pour de telles montres connectées, de communiquer et/ ou commander un appareil photo numérique ou une caméra, lesquels sont alors traités, en termes d'échanges d'informations, comme un dispositif du réseau. La palette des applications est vaste, il est par exemple aussi connu des montres connectées qui sont prévues pour communiquer et/ou commander certaines fonctions d'un engin mobile à distance, tel qu'un drone. [0009] Il est donc notamment connu qu'une telle interface homme-machine de montres connectées soit apte à communiquer avec une installation également dotée de moyens de communication, qui peut lui transmettre des informations susceptibles d'être affichées sur l'écran de la montre. Il peut à cet égard s'agir d'installations émettant des informations par exemple sur la densité du trafic routier dans une région, ou des informations diverses sur un domaine skiable (densité de fréquentation des pistes et remontées mécaniques, météo..). Selon une autre application encore, l'interface homme-machine de montres connectées connues est capable de communiquer avec des installations conçues notamment pour émettre un signal de détresse ou de positionnement en cas d'accident, par exemple en cas d'avalanche. [0010] De telles solutions connues présentent des inconvénients, particulièrement dans le cas des applications ci-dessus qui sont « orientées » montagne, qui s'inscrivent par conséquent dans des contextes notamment météorologiques particuliers. Dans la quasi totalité des cas, en effet, les montres connectées existantes ne sont pas adaptées pour une utilisation en sports d'hiver. En pratique, elles sont en général placées sous diverses couches de vêtements et, pour pouvoir les manipuler, il est nécessaire que l'utilisateur retire ses gants afin d'être en mesure d'actionner des boutons ou l'écran tactile. Il en va d'ailleurs de même pour l'utilisation du smartphone. Dans un envi- 3 ronnement allant de froid à très froid, cette manipulation est particulièrement malaisée, voire risquée, le risque étant sensiblement augmenté du fait de l'engourdissement des doigts qui ne manque pas de survenir lorsque les mains ne sont pas protégées pendant un certain temps. Il n'est pas rare que l'utilisateur perde ou laisse tomber son gant, voire son interface de communication, et en tout état de cause la manipulation est difficile, peu précise et somme toute peu efficace. [0011] Pour remédier à cet inconvénient, il a été imaginé des gants présentant des extrémités fonctionnelles prévues pour interagir avec un écran résistif ou capacitif. Ces gants constituent cependant des équipements supplémentaires, onéreux par rapport aux gants normaux, et qui ne remplissent pas forcément aussi bien la fonction initiale des gants, à savoir protéger de températures qui peuvent être extrêmement froides. De plus, les extrémités de ces gants sont larges, ce qui ne facilite pas une manipulation précise de la montre ou du téléphone connecté, alors que la précision du positionnement des doigts est souvent requise pour que les manipulations soient efficaces, c'est-à-dire suivies d'effets. [0012] Il a également été imaginé des montres présentant une interface homme-machine comportant des boutons de taille conséquente, pouvant en principe être manipulés avec des gants de ski. Cependant, dans cette solution, se pose le problème de la place affectée à l'affichage des informations, qui se trouve sensiblement réduit du fait de la dimension des boutons de commande. Pour remédier à cet inconvénient, une des solutions préconisée est de prévoir une interface graphique dans le masque de ski par exemple. Pour maintenir les organes de commande au niveau de la montre sans que les dimensions de celle-ci ne soient rédhibitoires en termes de port, on délocalise en quelque sorte la fonction d'affichage C'est complexe et, évidemment, bien plus coûteux. [0013] Un autre problème se pose au niveau du dispositif lui-même : les montres connectées ne sont souvent pas conçues pour résister aux basses températures qui ne sont pourtant pas rares sur les pistes de ski, et leur robustesse n'est pas telle qu'elle leur permette de résister à des chocs ou à des chutes accidentelles. Elles ne sont pas non plus résistantes à l'humidité et à l'eau, ni à d'éventuels contacts avec du sel. Enfin, il est à noter que nombre de dispositifs existants n'assurent qu'un petit nombre de fonctions et, pour qu'un utilisateur puisse communiquer ou commander des dispositifs et installations variés, reprenant les exemples énoncés précédemment, il doit bien souvent s'équiper de plusieurs interfaces homme-machine distinctes, chacune assurant une partie des fonctions voulues. Outre un coût important pour s'équiper, l'utilisateur doit gérer différentes interfaces, ce qui s'avère déjà peu commode, et encore moins dans un environnement montagnard en hiver. [0014] Le problème à résoudre est donc d'abord de proposer une interface homme-machine 4 robuste et commodément utilisable dans un environnement froid tel que sur des pistes de ski. Cette interface homme-machine doit au surplus permettre de communiquer et commander une pluralité de dispositifs ou installations, si possible en même temps. En conséquence, elle doit pouvoir être facilement accessible et manipulable par l'utilisateur tout en lui permettant de conserver ses mains autant que possible protégées du froid. [0015] La solution imaginée consiste en une interface homme-machine configurée pour être maintenue portée par un utilisateur et comportant des moyens de maintien sur ou dans un vêtement, comportant un boîtier muni de moyens d'affichage sous la forme d'un écran apparent, ladite interface homme-machine comportant des moyens de commande et/ou de contrôle de l'interface homme-machine transparents ou translucides qui recouvrent tout ou partie des moyens d'affichage, ladite interface étant telle que les moyens de maintien maintiennent l'écran apparent dans ou sur le vêtement, et lesdits moyens de commande et/ou de contrôle de l'interface homme-machine comportent au moins un organe de commande mécanique de type bouton passant d'une première position inactive à une seconde position active par un actionnement mécanique. [0016] En somme, il devient possible d'opérer sur le dispositif, c'est-à-dire sur l'interface homme-machine de l'invention, de manière bien plus aisée que dans les dispositifs équivalents de l'art antérieur, en combinant un positionnement particulier et nécessaire de l'écran, rendant les informations qu'il affiche visibles, un positionnement relatif des boutons de commande et un mode de fonctionnement de ces boutons qui s'affranchit des contraintes évoquées auparavant, et/ou permet de mieux les gérer. [0017] Selon une configuration possible, les moyens de commande peuvent être formés d'au moins un actionneur réagissant à la pression, transparent et qui recouvre l'écran en tout ou partie. Plus précisément, de tels actionneurs peuvent comporter une surface tactile qui est actionnée par exercice d'une pression. [0018] Selon une possibilité additionnelle, les moyens de commande et/ou de contrôle peuvent comporter quatre boutons recouvrant la majeure partie des moyens d'affichage, de sorte que leur dimensionnement rende particulièrement commode les manipulations visant à modifier les états de fonctionnement du dispositif. [0019] De fait, selon une configuration préférentielle, le boîtier peut présenter une face ex- térieure plane visible, contenant les moyens d'affichage, une face intérieure ou capot prévue pour être au contact du porteur du dispositif interface, et au moins une face de jonction desdites faces extérieure et intérieure. Ce boîtier a plus préférentiellement la forme générale d'un polyèdre, avec une face de jonction composée de plusieurs faces latérales. Encore plus précisément, à titre d'exemple, il peut présenter quatre côtés latéraux lui donnant la forme générale d'un parallélépipède rectangle. La surface extérieure a dans ce cas une forme générale de rectangle à quatre côtés. Ces formes rela- tivement simples sont particulièrement adaptées au fonctionnement de l'invention, qui doit être fonctionnellement et mécaniquement le plus simple et commode possible pour être adapté aux conditions extérieures, notamment climatiques. Un boîtier à surface extérieure d'allure plane équipé de boutons à fonctionnement mécanique présentant des dimensions telles qu'ils recouvrent une grande partie de ladite surface sans pour autant cacher les informations affichées par l'écran constitue à cet égard une solution ingénieuse, de nature à résoudre le problème initialement posé. [0020] Ce boîtier peut présenter au moins une forme de jonction de deux faces latérales ad- jacentes de forme différente des jonctions restantes, de manière à former des moyens d'orientation du cadran, ou pour former un détrompeur. Avantageusement, la jonction des faces latérales est arrondie. Préférentiellement, le boîtier comporte deux jonctions différentes de deux autres, ledit boîtier étant alors symétrique. [0021] L'interface homme-machine de l'invention comporte par ailleurs des moyens d'alimentation tels que par exemple une batterie ou un accumulateur rechargeable, par exemple par fil ou par induction. Elle peut comporter également des capteurs et des moyens de traitement des données issues desdits capteurs. Les moyens d'affichage d'informations peuvent d'ailleurs afficher les informations obtenues par le traitement des valeurs mesurées par ces capteurs. [0022] L'interface de l'invention comporte aussi et de manière très générale des moyens de traitement des données, et des moyens de communication pour un échange d'informations entrantes et/ou sortantes avec au moins un dispositif et/ou au moins une installation à distance, situés au voisinage ou à tout le moins dans un réseau interconnecté qui intègre l'interface homme-machine de l'invention. Il peut par exemple s'agir de communication avec un smartphone, et cela implique dans tous les cas l'existence, dans l'interface homme-machine qui fait l'objet de la présente invention, d'au moins un récepteur et d'au moins un émetteur pour communiquer à distance avec ledit smartphone. Cela peut aussi être avec un système de positionnement tel que par exemple un réseau GPS ou Galileo, de manière directe ou indirecte via le smartphone. L'invention comporte par conséquent des processeurs pour le traitement des informations émises et reçues par les moyens de communication. Les informations traitées sont enregistrées dans des mémoires que comporte l'interface homme-machine de l'invention. [0023] Des applications diverses que l'on a mentionnées peuvent bien entendu être mises en oeuvre par l'invention : ainsi, les informations à échanger peuvent notamment porter sur une position géographique, celle de l'interface de l'invention ou celle d'un autre utilisateur d'une interface identique, elle-même connectée à un autre téléphone, ou celle d'un utilisateur équipé d'un dispositif de localisation passif uniquement émetteur. Un autre dispositif relié à l'interface homme-machine de l'invention peut par exemple 6 être un appareil volant télécommandé, tel un drone, ou une caméra ou encore un appareil photo numérique. [0024] Les moyens de communication avec les dispositifs interconnectés peuvent également ne fonctionner que dans un seul sens, s'il y a lieu. Il peut ainsi y avoir émission en direction d'un dispositif ou d'une installation pour transmettre un signal de détresse, notamment dans le cas où l'utilisateur équipé de l'invention est enseveli par une avalanche. [0025] D'après une configuration évoquée, l'interface peut comporter quatre actionneurs, selon une configuration très naturelle pour une interface d'allure rectangulaire. Ces derniers peuvent alors être de forme triangulaire, notamment rectangulaire isocèle, et ils sont disposés sur l'interface graphique de manière à ce que leur angle droit soit à proximité du centre de l'écran. Bien entendu, la taille, la forme et la disposition des actionneurs peuvent varier selon le mode de réalisation de l'invention. [0026] L'une des matérialisations les plus immédiates de cc type d'interface homme- machine à porter sur un membre de l'utilisateur, de préférence un bras, se fait sous la forme d'une montre connectée. Celle-ci se compose alors de l' interface de l'invention et de moyens de coopération avec un support muni d'une réservation pour un emboîtement du boîtier de l'interface homme-machine dans ledit support. Ce support peut comporter un cadre correspondant à la forme du boîtier. [0027] Selon une possibilité, le boîtier peut être inséré dans le cadre du support par l'arrière de ce dernier, et le cadre comporter des moyens de retenue du boîtier dans le cadre. Ces moyens de retenue peuvent être formés par un retour sur le périmètre de la partie avant ou extérieure du cadre ne permettant pas au boîtier de l'interface homme-machine d'être retiré du cadre par l'avant, c'est-à-dire vers l'extérieur. Vers l'intérieur, il est en appui sur le corps de l'utilisateur et moins susceptible de sortir accidentellement. [0028] L'ensemble support-boîtier peut, par l'utilisation d'un moyen d'attache spécifique, être porté au-dessus des vêtements de l'utilisateur, notamment aux sports d'hiver. Il devient alors possible d'avoir accès aux informations affichées en conservant ses gants, et de communiquer ou de commander à distance un dispositif accessible par le réseau. [0029] Ainsi, pour garder de manière fonctionnelle le dispositif de l'invention sur l'utilisateur, par exemple au contact d'un vêtement, le support peut comporter au moins un lien destiné à coopérer avec le support. Ainsi, par exemple, sur au moins deux côtés opposés, des lumières débouchantes formant des passants permettent le passage d'un tel lien, par exemple de type ruban ou, notamment, de bracelet de montre. Ce mode d'assemblage permet également et accessoirement de former des moyens de verrouillage du boîtier dans le support. [0030] Avantageusement encore, le support peut comporter quatre passants opposés deux à 7 deux et placés sur chacun des côtés d'un support d'allure rectangulaire. Cela permet de pouvoir porter le support, et donc la montre connectée, selon deux sens préférentiels. On peut alors choisir le sens de consultation des informations affichées sur l'écran. [0031] Pour solidariser de manière pérenne l'invention au-dessus des vêtements d'un uti- lisateur, le lien peut par ailleurs comporter des premiers moyens de verrouillage du lien sur lui-même. Ces premiers moyens de verrouillage consistent en une première extrémité du lien coopérant avec une boucle rattachée à la seconde extrémité du lien. Le lien peut être plat comme un ruban. Il peut comporter un système d'accroche constitué de crochets et de boucles textiles connu sous le nom commercial de Velcro®. Pour verrouiller l'interface de l'invention, sous sa forme de montre, par exemple autour de son poignet, l'utilisateur passe la première extrémité du lien dans la boucle, et vient l'appuyer contre elle-même après l'avoir retournée de manière à faire coopérer les crochets avec les boucles textiles situées sur le lien. [0032] Lc lien peut comporter également des seconds moyens de verrouillage sur lui-même. Ces seconds moyens de verrouillage comportent une portion de cordon ou sangle rattachée d'un côté sur une face corps du lien par une extrémité et dont la seconde extrémité s'étend sensiblement parallèlement à la première extrémité du lien. La portion de cordon ou sangle peut être plate comme un ruban. Cette portion de cordon ou sangle peut comporter un système d'accroche constitué de crochets ou de boucles textiles connu sous le nom commercial de Velcro®, lui permettant de coopérer avec des boucles et crochets correspondants disposés sur l'autre face de la première extrémité du lien. [0033] Les seconds moyens de verrouillage sont configurés pour que, lorsque le bracelet est verrouillé autour du poignet de l'utilisateur avec les premiers moyens de verrouillage, les crochets ou boucles textiles de la portion de cordon ou sangle coopèrent avec les boucles textiles ou crochets réciproques de l'autre face de la première extrémité du lien. Cela permet d'empêcher une ouverture accidentelle des premiers moyens de verrouillage. [0034] Ces seconds moyens de verrouillage sont configurés également pour que, lorsque les premiers moyens de verrouillage ne coopèrent pas entre eux, les crochets ou boucles textiles de la portion de cordon ou sangle coopèrent avec les boucles textiles ou crochets des premiers moyens de verrouillage de la première extrémité du lien. Cela permet d'éviter que la portion de cordon ou sangle ne pende, ce qui impacterait sur le rendu esthétique du bracelet et plus particulièrement de la première extrémité du lien. [0035] Alternativement, il peut s'agir d'un bracelet élastique, interchangeable, ce qui permet une personnalisation de la montre. Lesdits bracelets sont alors fabriqués en matériaux résistant bien aux conditions climatiques extrêmes et garantissant le bon maintien du produit sur le bras lors de la pratique de sports. On sécurise ainsi l'ensemble en 8 empêchant une ouverture accidentelle du lien et une perte de l'interface homme machine. [0036] Lc support est préférentiellement mais facultativement en matériau thermoplastique pour qu'il soit robuste. Par exemple le boîtier peut être en matériau polyamide ou polypropylène, chargé ou non, ou en tout autre matériau thermoplastique satisfaisant aux exigences de robustesse précitées. Biên entendu, le boîtier peut également et alternativement être en bois, en métal, en alliage métallique ou en matériau composite. [0037] Cette interface homme-machine peut également être intégrée à la conception d'un vêtement, notamment à un vêtement de ski, en particulier dans des gants sur la partie recouvrant le dos d'une main ou d'un poignet. Dans ce cas, le support de boîtier d'interface homme-machine est maintenu ou fixé dans ledit vêtement. Elle peut également, toujours par le biais de liens coopérant avec les passants d'un support du boîtier, être montée par exemple sur les liens d'un sac à dos, ou d'un bâton de ski. [0038] L'invention va à présent être décrite plus en détail, en référence aux figures annexées, pour lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une interface homme-machine selon l'invention, telle qu'elle peut être montée sous la forme particulière d'une montre connectée ; - la figure 2 représente les éléments de la figure 1, le boîtier de l'interface homme-machine monté et en cours d'assemblage avec un support de montre connectée ; - la figure 3 illustre en vue perspective une possibilité de mise en oeuvre d'une telle montre, cette fois équipée d'un lien formant bracelet ; et - les figures 4a et 4b montrent une variante par modification de l'assemblage du support et du bracelet selon deux vues différentes. [0039] Ces figures n'illustrent qu'un exemple de configuration possible de l'interface homme-machine de l'invention, qui peut cependant prendre d'autres formes reprenant les caractéristiques de l'invention. En référence aux figures 1 et 2, le boîtier 1 de l'interface homme-machine est configuré pour être emboîté dans un support 2, lequel permet les liaisons mécaniques avec un lien, par exemple un bracelet 20, comme montré aux figures 3, 4a et 4b. Le boîtier 1 est la partie qui accueille les composants électroniques, et il est de préférence conçu étanche (IP67). Il se compose d'une base 3 fermée d'un côté par un capot 4 et de l'autre par un écran 5, un joint 6 étant interposé entre la base 3 et le capot 4. La base 3, le capot 4 et l'écran 5 délimitent un volume fermé dans lequel les composants électroniques sont disposés, sur au moins une carte électronique de dimensions appropriées. Des vis 7 fixent les différentes parties du boîtier 1. La base 3 comporte en l'occurrence quatre faces latérales 31 à 34 d'allure perpendiculaire à l'écran 5 et au capot 4. [0040] Le support 2 du boîtier 1 présente une couronne laissant libre une réservation centrale 9 délimitée par des parois périphériques comportant elles-mêmes des passants 8, 9 10 et 11. Ces passants 8, 9 10 et 11 sont utilisés deux par deux, ceux qui sont orientés à l'opposé l'un de l'autre, en vue de proposer deux configurations apparaissant respectivement en figure 3 et en figures 4a et 4h : le mode « portrait » des figures 4a et 4h et le mode « paysage » proposé à la figure 3. Ces deux configurations se distinguent en pratique par le seul fait que les binômes de passants utilisés 8, 10 ou 9, 11 ne sont pas les mêmes, conférant une orientation différente au boîtier 1, et par conséquent à l'écran 5, le passage du bracelet 20 se faisant alors dans deux directions perpendiculaires l'une de l'autre par rapport au boîtier 1 et au support 2. Les figures 4a et 4h montrent le passage du bracelet 20 des deux côtés de l'interface, c'est-à-dire respectivement vu de l'avant (l'extérieur) et de l'arrière (l'intérieur). Dans les exemples montrés aux figures 3, 4a et 4h, le bracelet choisi est constitué en un matériau flexible élastique, qui se déforme élastiquement au passage du bras et se rétracte pour se fixer autour du membre. [0041] La hase 3 du boîtier 1 comporte par ailleurs, sur deux de ses parois opposées 32, 34, des plots élastiques saillants 12 qui se cl ipscnt élastiquement dans des évidements 13 correspondants du support 2 en vue de les solidariser l'un à l'autre lorsqu'ils sont emboîtés dans la direction des flèches F de la figure 2. Cette sol idarisation par clipsage s'effectue lorsque l'emboîtement est en butée, c'est-à-dire lorsque les surfaces en regard des épaulements 14, 15 respectivement du boîtier 1 et du support 2 sont en contact. Les formes respectives de ces éléments 1, 2 sont telles qu'ils présentent chacun au moins une jonction 35, 36 de deux faces latérales adjacentes 32, 33 ou 31, 34 de forme différente des jonctions restantes, la surface extérieure étant en l'occurrence arrondie au niveau des jonctions, constituant un détrompage qui permet un assemblage immédiat. [0042] L'écran 5, constitué de manière connue suivant une technologie OLED, ou formé d'un pavage de LED, ou encore constitué d'un film électronique souple, est pratiquement au même niveau que le cadre extérieur constitué dans le support 2, comme cela ressort des figures 3, 4a et 4b. Les moyens de commande mécaniques sont immédiatement accessibles puisqu'ils occupent par exemple les coins de la surface de l'écran 5, sur une surface non négligeable, occupant la majeure partie de cette surface sans pour autant diminuer la zone d'affichage puisqu'ils sont transparents ou translucides permettant une transparence de contact, et faciles à manipuler puisqu'ils requièrent une pression mécanique. Il est donc facile de manipuler l'interface homme-machine de l'invention, même en cas de froid extrême, sans être contraint d'enlever ses gants [0043] Les figures ci-dessus ne sont que des exemples possibles de mise en oeuvre de l'invention, qui ne sont cependant pas exhaustifs de celle-ci. Des variantes de forme, de matériaux, d'agencement etc.. sont bien entendu partie de l'invention. I I [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4] [Revendication 5] [Revendication 6] [Revendication 7]