Brevet FR3075428A1 — publié le 20190621

B16513 1 BAGUE ET MODULE D'INTERFACE Domaine La presente demande concerne de facon generale les systemes comprenant un dispositif sans fil, equipe de capteurs, et apte a transmettre des donnees a un terminal, et plus particulierement a un ordinateur ou un instrument de musique. Exposé de fart anterieur La recuperation et l'utilisation de donnees caracterisant les mouvements physiques d'un individu sont de plus en plus frequentes dans le domaine de la sante, des jeux video et de la musique. Pour recuperer ces donnees, un utilisateur est generalement equipe d'un dispositif comprenant differents capteurs, tels que des accelerometres, des gyroscopes, des magnetometres etc. Ce dispositif est par exemple un bracelet, une manette de jeux video, un telephone portable etc. Une fois recuperees, ces donnees sont transmises, par exemple par une liaison filaire ou sans fil, a un terminal, par exemple un ordinateur, pour y etre traitees puis utilisees par un logiciel ou par un dispositif connecte au terminal. Il serait souhaitable de pouvoir ameliorer au moms en 20 partie certains aspects des systemes existants. B16513 2 Résumé Ainsi, un mode de realisation prevoit un systeme comprenant une bague et un module d'interface, dans lequel : la bague comprend une centrale inertielle apte a 5 collecter des donnees de mouvement, une batterie, et une antenne apte a transmettre les donnees de mouvement au module d'interface ; et le module d'interface comprend une antenne apte a recevoir les donnees de mouvement de la bague, un moyen de recharge 10 de la batterie de la bague, et une liaison apte a transmettre les donnees de mouvement a un terminal. Selon un mode de realisation, le terminal est un instrument de musique ou un ordinateur connecte a un instrument de musique. 15 Selon un mode de realisation, l'instrument de musique est un synthetiseur. Selon un mode de realisation, le systeme comprend en outre au moms un processeur apte a traiter les donnees de mouvement. Selon un mode de realisation, les donnees de mouvement sont transmises entre la bague et le module d'interface par l'intermediaire d'un protocole proprietaire. Selon un mode de realisation, le module d'interface transmet les donnees de mouvement au terminal par l'intermediaire 25 d'un protocole choisi dans le groupe comprenant : le MIDI, le CV/Gate. Selon un mode de realisation, la liaison apte a transmettre les donnees de mouvement a un terminal est une liaison filaire de type USB. 30 Selon un mode de realisation, la centrale inertielle de la bague comprend en outre un bouton de commande accessible a un utilisateur. Un autre mode de realisation prevoit une bague adaptee au systeme. B16513 3 Selon un mode de realisation, la bague comprend en outre un processeur apte a traiter les donnees de mouvement. Selon un mode de realisation, la bague comprend en outre une interface de communication sans fil apte a gerer la 5 transmission de donnees via l'antenne. Encore un autre mode de realisation prevoit un module d'interface adapte au systeme. Selon un mode de realisation, le module comprend en outre un processeur apte a traiter les donnees de mouvement. 10 Selon un mode de realisation, le module comprend en outre une interface de communication sans fil apte a gerer la transmission de donnees via l'antenne. Selon un mode de realisation, le moyen de recharge de la batterie comprend une batterie et un chargeur. 15 Breve description des dessins Ces caracteristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en detail dans la description suivante de modes de realisation particuliers faite a titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : 20 la figure 1 est un schema bloc simplifie d'un systeme comprenant une bague et un module d'interface ; la figure 2 est un schema bloc simplifie de la bague de la figure 1 ; et la figure 3 est un schema bloc simplifie d'un module 25 d'interface de la figure 1. Description detainee De memes elements ont ete designes par de memes references dans les differentes figures. Par souci de clarte, seuls les elements utiles a la comprehension des modes de 30 realisation decrits ont ete representes et sont de-taffies. Sauf precision contraire, les expressions "de l'ordre de" et "sensiblement" signifient a 10 % pres, de preference a 5 % pres. Dans la presente description, on utilisera le terme 35 "connecte pour designer une liaison electrique directe, sans B16513 4 composant electronique intermediaire, par exemple au moyen d'une piste conductrice, et le terme "couple" ou le terme "relie, pour designer soit une liaison electrique directe (signifiant alors "connecte") soit une liaison via un ou plusieurs composants 5 intermediaires (resistance, condensateur, etc.). La figure 1 est un schema bloc simplifie de la structure d'un systeme S comprenant une bague 100 et un module d'interface 200 relie a un terminal T. Le terminal T peut etre un instrument de musique numerique ou un ordinateur mettant en oeuvre un 10 instrument virtuel ou un logiciel de traitement ou de creation de son. L'instrument de musique est par exemple un synthetiseur. Le systeme S est un systeme apte a recuperer des donnees de mouvement, via la bague 100. Les donnees de mouvement sont alors traitees et converties en commandes envoyees au terminal T. Un tel systeme 15 permet par exemple d'envoyer des commandes a un instrument de musique avec les mouvements d'un bras, d'une main, ou d'un doigt. Le fonctionnement du systeme S est le suivant, un utilisateur porte la bague 100 a son doigt et effectue un ou plusieurs mouvements. La bague 100 recupere des donnees de 20 mouvement et les transmet, via une liaison sans fil, au module d'interface 200. Le protocole gerant la liaison sans fil, est, par exemple, un protocole proprietaire. Le module d'interface 200 est relie, via une liaison filaire, au terminal T. Lorsque le terminal T est un instrument de musique, le module d'interface 200 traite les donnees et les transmet a l'instrument. Lorsque le terminal T est un ordinateur, le module d'interface 200 transmet seulement les donnees a l'ordinateur. Dans ce cas, l'ordinateur est equipe d'un logiciel de traitement des donnees qui traite les donnees revues du module d'interface 200 et les convertit en commandes a destination d'un logiciel de traitement ou de creation de son, ou d'un instrument virtuel installe sur l'ordinateur. Le systeme S comprend en outre un moyen de configuration des mouvements reconnus par le terminal T, par exemple un logiciel de configuration. Le moyen de configuration permet d'allouer, a 35 une serie de donnees de mouvement, une commande a destination du B16513 5 terminal T. A titre d'exemple, une serie de donnees de mouvement peut correspondre a un mouvement de la main vers le haut et etre associee a une commande d'augmentation du volume sonore. Le systeme S peut comprendre une configuration par defaut, c'est-a- 5 dire un ensemble de mouvements déjà alloues a une serie de commandes. La figure 2 est un schema bloc simplifie de la structure de la bague 100 de la figure 1. La bague 100 comprend une centrale inertielle (IMU) 102 10 apte a recuperer les donnees de mouvement de l'utilisateur via une serie de capteurs. La centrale inertielle 102 comprend par exemple trois accelerometres, trois gyroscopes et trois magnetometres aptes a enregistrer l'orientation de la bague 100 dans l'espace. Cet enregistrement permet d'identifier les 15 differents mouvements reconnus par le terminal T. La bague 100 comprend par exemple en outre un bouton de commande et/ou capteur 102A (BUTTON) accessible a l'utilisateur. Ce bouton de commande 102A peut permettre de definir des mouvements differents et d'augmenter le nombre de mouvements disponibles a l'utilisateur. 20 La bague 100 comprend en outre un processeur (PROCESSOR) 104 apte a effectuer un pretraitement des donnees de mouvement recuperees par la centrale inertielle 102. La centrale inertielle 102 est reliee au processeur 104, par exemple par un bus de donnees de type I2C. Le processeur 104 permet par exemple de realiser des 25 operations d'association, d'encryptage et de compression de donnees. Le processeur 104 comprend une mei-noire (MEMORY) 106 stockant les donnees de mouvement pendant les operations de pretraitement. Le processeur 104 est cadence par une ou plusieurs horloges, par exemple par des oscillateurs (OSCILLATORS) 108. Le 30 processeur 104 comprend en outre une interface de communication sans fil (NETWORK) 110 reliee a une antenne (ANTENNA) 112. L'interface de communication sans fil 110 est apte a transmettre les donnees de mouvement pretraitees au module 200 (HUB), via l'antenne 112 par une liaison sans fil. L'interface de communication sans fil 110 gere le protocole de transmission sans B16513 6 fil des donnees de mouvement, et est, par exemple, un protocole proprietaire ou un protocole "BLUETOOTH". L'antenne 112 est par exemple une antenne ceramique fonctionnant a une frequence de 2,4 GHz. 5 La bague 100 comprend en outre un systeme d'alimentation 120 prenant en charge l'alimentation de la centrale inertielle 102 et du processeur 104. En figure 2, les liaisons schematisant l'alimentation des differents composants et circuits de la bague sont representees en pointilles. Le systeme d'alimentation 120 10 comprend : une batterie (BATTERY) 122 ; un circuit de protection de la batterie (PROTECTION CIRCUIT) 124 ; un circuit indicateur de niveau d'energie ou jauge 15 (GAUGE) 126 ; et un circuit convertisseur de tension continue (DC-DC CONVERTER) 128. La batterie 122 est par exemple une batterie rechargeable de type "bouton", par exemple de type lithium-ion. 20 La batterie 122 fournit une tension par exemple comprise entre 3,7 V et 4,2 V. Le circuit de protection 124 est intercale entre la batterie 122 et les divers elements qu'elle alimente. Le circuit 124 est un circuit apte a pro-Leger la batterie 122 contre les surcharges et les sur-decharges, les surintensites 25 de charge et de decharge, et les courts-circuits. Le circuit de protection est relie a la jauge 126 et au circuit convertisseur de tension continue 128. La jauge 126 est un circuit apte a fournir au processeur 104 l'etat de chargement de la batterie 122. La jauge 126 est 30 alimentee et recoit les informations de la batterie 122 par l'intermediaire du circuit de protection 124. La jauge est, de plus, relie au processeur 104 afin de lui transmettre les informations concernant le chargement de la batterie. Le circuit convertisseur de tension continue 128 est un 35 circuit apte a convertir la tension delivree par la batterie 122, B16513 7 par l'intermediaire du circuit de protection 124, en une tension continue, par exemple de 1,8 V ou de 3,8 V. Le circuit 128 est relie au processeur 104 et a la centrale inertielle 102 et les alimente. 5 Le systeme d'alimentation 120 est relie a des connecteurs (CONNECTORS) 130. Les connecteurs 130 permettent de connecter la bague 100 au module d'interface 200 en vue d'une recharge de la batterie 122 du systeme d'alimentation 120. Le procede de recharge de la batterie 122 de la bague 100 sera 10 explique plus en details en relation avec la figure 3. Les connecteurs 130 sont par exemple des connecteurs de type connecteur a picots retractables. La bague 100 peut comprendre en outre divers elements complementaires, par exemple des elements de retours 15 d'informations a l'utilisateur. Des tels elements sont par exemple une ou plusieurs LED, par exemple de type RVB (Rouge Vert Bleue), un dispositif de retour haptique realise au moyen d'un actuateur par exemple un actuateur piezoelectrique, etc. Ces elements complementaires sont generalement relies au processeur 104 mais 20 pourront, a titre de variante, etre relies a d'autres composants ou circuits de la bague 100, par exemple le systeme d'alimentation 120. La figure 3 est un schema bloc simplifie de la structure du module d'interface 200 des figures 1 et 2. 25 Le module d'interface 200 comprend un processeur (PROCESSOR) 204, par exemple identique au processeur 104 de la bague 100. Le processeur 204 est apte a traiter les donnees de mouvement revues de la bague 100. Le processeur 204 est par exemple apte a reconnaitre les mouvements effectues par l'utilisateur et 30 a les convertir en commandes destinees au terminal T. Le processeur 204 comprend une mei-noire (MEMORY) 206 stockant les donnees pendant les operations de traitement, par exemple identique a la mei-noire 106 de la figure 2. Le processeur 204 est cadence par une ou plusieurs horloges, par exemple des 35 oscillateurs (OSCILLATORS) 208, par exemple identiques aux B16513 8 oscillateurs 108 de la figure 2. Le processeur 204 comprend en outre une interface de communication sans fil (NETWORK) 210 reliee a une antenne (ANTENNA) 212. L'interface de communication sans fil 210 est par exemple similaire a l'interface de communication 5 sans fil 110 de la figure 2. L'antenne 212 est destinee a cooperer avec l'antenne 112 de la figure 2 par une liaison sans fil. Les interfaces 110 et 210 gerent le meme protocole de transmission sans fil et sont aptes a transmettre les donnees de la bague 100 jusqu'au module d'interface 200, par l'intermediaire des antennes 10 112 et 212. Le module d'interface 200 comprend en outre un systeme d'alimentation 220 prenant en charge la recharge de la bague 100. En figure 3, les liaisons schematisant l'alimentation des differents composants et circuits du module d'interface 200 sont 15 representees en pointilles. Le systeme d'alimentation 220 comprend : un chargeur (CHARGER) 221 ; une batterie (BATTERY) 222 ; un circuit de protection (PROTECTION CIRCUIT) 224 ; et 20 un chargeur (RING CHARGER) 226 destinee a charger la batterie 122 de la bague 100. Le chargeur 221 est un circuit apte a recevoir de l'energie d'une source d'energie externe, par exemple une liaison USB et a charger la batterie 222, via le circuit de protection 25 224. Ainsi, le chargeur 221 est relie au processeur 204 et au circuit de protection 224. La batterie 222 est par exemple une batterie rechargeable de type lithium-ion. La batterie 222 delivre une tension par exemple de l'ordre de 3,7 V. Le circuit de protection 30 224 est intercale entre la batterie 222 et les divers elements qu'elle alimente. Le circuit 224 est un circuit apte a pro-Leger la batterie 222 contre les surcharges et les sur-decharges, les surintensites de charge et de decharge, et les courts-circuits. Le circuit de B16513 9 protection est relie au chargeur 221 et au chargeur de la bague 226. Le chargeur 226 est un circuit apte a charger la batterie 122 de la bague 100. A titre de variante, ce chargeur peut etre 5 positionne dans la bague 100. Le systeme d'alimentation 220 est relie a des connecteurs (CONNECTORS) 228, par l'intermediaire du chargeur 226. Les connecteurs 228 sont aptes a cooperer avec les connecteurs 130 de la bague (RING) 100 et permettent alors une connexion entre 10 le chargeur 226 et la batterie 122 (par l'intermediaire du circuit de protection 124). Les connecteurs 228 sont par exemple des connecteurs de type connecteurs a picots retractables. Le mode de recharge de la bague 100 est le suivant. Pendant une phase d'utilisation du systeme S, la bague 100 est 15 alimentee par sa batterie 122. Pendant cette meme phase, la batterie 222 du module d'interface 200 se recharge via la source d'energie externe (cette source est explicitee ci-dessous). Une fois la batterie 122 de la bague 100 dechargee, la bague 100 est connectee au module d'interface 200 par l'intermediaire des 20 connecteurs 130 et 228. La batterie 222 du module 200 se decharge pour recharger la batterie 122 de la bague 100. Pendant une phase d'utilisation du systeme S, le module d'interface 200 est alimente, via une interface de transmission de donnees et d'energie (USB) 230, par une source d'energie 25 externe dependant de la nature du terminal T. L'interface 230 est par exemple de type USB. L'interface 230 permet la recharge du systeme d'alimentation 220 et l'alimentation du processeur 204. Plus particulierement, l'interface 230 est alimente le processeur 204 par l'intermediaire d'un regulateur de tension (VOLTAGE 30 REGULATOR) 236. Le regulateur de tension 236 est par exemple un regulateur a decoupage de type DC-DC ou un regulateur lineaire de type LDO. Lorsque le terminal T est un instrument de musique (INSTRUMENT) 242, la source d'energie externe est un 35 transformateur relie au secteur (POWER) 234. Lorsque le terminal B16513 10 T est un ordinateur (PC) 232, la source d'energie externe est l'ordinateur lui-meme. Afin de se connecter a l'ordinateur 232, l'interface 230 est reliee au chargeur 221 pour lui transmettre de l'energie et 5 au processeur 204 de sorte que le processeur 204 transmette les donnees de mouvement a l'ordinateur 232. Lorsque le terminal T est un ordinateur, le processeur 204 ne traite pas les donnees. L'ordinateur 242 est equipe d'un logiciel de traitement de donnees et convertit les donnees de mouvement en commandes pour un 10 instrument virtuel ou un logiciel de traitement ou de creation de son. Le module d'interface 200 comprend en outre un dispositif de transmission de donnees (DIGITAL OUT) 240 permettant la transmission de donnees du module 200 au terminal T lorsque le 15 terminal T est un instrument de musique 242. Le dispositif de transmission de donnees 240 gere un protocole de transmission de donnees, par exemple un protocole MIDI ou un protocole CV/Gate. Le module d'interface 200 comprend en outre une interface utilisateur (USER INTERFACE) 250 reliee au processeur 20 204. L'interface utilisateur comprend par exemple une ou plusieurs LEDs, par exemple des LEDs RVB (Rouge Vert Bleu), un ou plusieurs boutons accessibles a l'utilisateur, etc. Des modes de realisation particuliers ont ete decrits. Diverses variantes et modifications apparaitront a l'homme de 25 fart. En particulier, le systeme pourrait comprendre plusieurs bagues connectees a un meme module d'interface. Divers modes de realisation avec diverses variantes ont ete decrits ci-dessus. On notera que l'homme de fart pourra combiner divers elements de ces divers modes de realisation et 30 variantes sans faire preuve d'activite REVENDICATIONS1. Systeme (S) comprenant une bague (100) et un module d'interface (200), dans lequel : la bague (100) comprend une centrale inertielle (102) apte a collecter des donnees de mouvement, un processeur (104), une batterie (122), et une premiere antenne (112) apte a transmettre les donnees de mouvement au module d'interface (200) ; et le module d'interface (200) comprend une deuxieme antenne (212) apte a recevoir les donnees de mouvement de la bague (100), un processeur (204), un moyen de recharge de la batterie (122) de la bague (100), et une liaison apte a transmettre les donnees de mouvement a un terminal (T). 2. Systeme selon la revendication 1, dans lequel le terminal (T) est un instrument de musique ou un ordinateur 15 connecte a un instrument de musique. 3. Systeme selon la revendication 2, dans lequel l'instrument de musique est un synthetiseur. 4. Systeme selon l'une quelconque des revendications 1 a 3, dans lequel les processeurs (104, 204) sont aptes a traiter 20 les donnees de mouvement. 5. Systeme selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, dans lequel les donnees de mouvement sont transmises entre la bague (100) et le module d'interface (200) par l'intermediaire d'un protocole proprietaire. 25 6. Systeme selon la revendication 5, dans lequel le module d'interface (200) transmet les donnees de mouvement au terminal (T) par l'intermediaire d'un protocole choisi dans le groupe comprenant : le MIDI, le CV/Gate. 7. Systeme selon l'une quelconque des revendications 1 30 a 5, dans lequel la liaison apte a transmettre les donnees de mouvement a un terminal (T) est une liaison filaire de type USB. 8. Systeme selon l'une quelconque des revendications 1 a 7, dans lequel la centrale inertielle (102) de la bague (100) B16513 12 comprend en outre un bouton de commande (102A) accessible a un utilisateur. 9. Bague (100) adaptee au systeme selon l'une quelconque des revendications 1 a 8. 5 10. Bague selon la revendication 9, dans lequel le processeur (104) est apte a traiter les donnees de mouvement. 11. Bague selon la revendication 9 ou 10, comprenant en outre une interface de communication sans fil (110) apte a gerer la transmission de donnees via la premiere antenne (112). 10 12. Module d'interface (200) adapte au systeme selon l'une quelconque des revendications 1 a 8. 13. Module d'interface selon la revendication 12, dans lequel le processeur (204) est apte a traiter les donnees de mouvement. 14. Module d'interface selon la revendication 12 ou 13 comprenant en outre une interface de communication sans fil (210) apte a gerer la transmission de donnees via la deuxieme antenne (212). 15. Module d'interface selon l'une quelconque des 20 revendications 12 a 14, dans lequel le moyen de recharge de la batterie comprend une batterie (222) et un chargeur (226).