FR2704080A1

FR2704080A1 - Computer joysticks and mice equipped with sensitive devices

Info

Publication number: FR2704080A1
Application number: FR9304714A
Authority: FR
Inventors: Deyres Franck
Original assignee: DEYRES GUY
Current assignee: DEYRES GUY
Priority date: 1993-04-15
Filing date: 1993-04-15
Publication date: 1994-10-21
Anticipated expiration: 2013-04-15
Also published as: FR2704080B1

Abstract

Joystick (1) and mice (2) and (3) which may have multiple functions, equipped with at least one sensitive device (10) which operate through simply touching an insulating surface (33) with a finger, thus making it possible to generate a three-dimensional displacement region on a video screen or computer screen and to carry out as many program start-ups as desired by virtue of a non-limiting series of sensitive pads e.g.: six (371 to 376) on each of which it is also possible, simply by touching, to trigger a click so as to initiate each of the functions.

Description

Domaine de l'invention L'invention est un dispositif à
toucher sensitif qui s'applique plus particulièrement au
domaine des jeux électroniques ou vidéo aux manettes
aux souris d'ordinateur qui permettent de déplacer un spot
sur un écran et de tirer sur un mobile ou une cible pour un
jeu ou de cliquer sur une fenêtre par exemple pour les
programmes a' ordinateur. Field of the Invention The invention is a device for
sensitive touch which applies more particularly to
field of electronic or video games with joysticks
to computer mice that move a spot
on a screen and shoot a mobile or a target for a
game or click on a window for example for them
computer programs.

l'art antérieur est constitué , dans le cas des manettes
notamment de jeux par un manche qui peut être orienté dans
au moins quatre directions privilégiées;ce manche est
mobile sur un boitier dans lequel se trouve quatre ou
huit contacts de positionnement qui relient la fonction
orientation manuelle xy dans le plan du manche à la fonction
orientation tridimentionelle sur écran xyz sur écran
un bouton de tir ou dit de feu est également placé ,soit:
sur le manche ou sur le boitier ,il s'agit dans les cas les
plus fréquents d'un micro-interrupteur à lames souples qui
par pression d'un doigt sur le bouton permet de faire
feu; ces lames souples sont des clinquants. Ce sont des
matériaux le plus souvent métalliques conducteurs qui
présentent un certain nombre d'inconvénients.the prior art is constituted, in the case of joysticks
in particular games by a handle which can be oriented in
at least four preferred directions; this handle is
mobile on a box in which there are four or
eight positioning contacts which connect the function
manual xy orientation in the plane of the handle at the function
three-dimensional orientation on screen xyz on screen
a fire or fire button is also placed, either:
on the handle or on the case, these are in the cases
most common of a flexible reed microswitch which
pressing a button on the button allows you to do
fire; these flexible blades are foils. Those are
mostly metallic conductive materials which
have a number of drawbacks.

Premièrement ces types de manettes obligent à se servir
des deux mains ,ce qui dans certains cas,en particulier si
le bouton n'est pas sur le manche,limite les manipulations
il y a en effet découplage complet de la fonction orienta
tion et de la fonction tir , ce qui peut produire des
effets indésirables
Deuxièmement le nombre élevé de tirs (utilisation intensive)
entraine de rapides détériorations ruptures des lames par
fatigue vibratoire et détérorations des contacts.Firstly, these types of joysticks require you to use
with both hands, which in some cases, especially if
the button is not on the handle, limits handling
there is indeed a complete decoupling of the orienta function
tion and the shooting function, which can produce
side effects
Second, the high number of shots (intensive use)
causes rapid deterioration breakage of the blades by
vibration fatigue and deterioration of contacts.

Troisiemement il faut exercer sur le bouton une série de
forces relativement élevées qui provoquent des crampes par
crispation des doigts des utilisateurs
Quatrièmement les signaux envoyés dans les manettes ou
les souris équipées de ces types de moyens connus perturbent
le programmes d'ordinateur; car ils envoient des signaux
électriques de forme sensiblement carrée,dont la durée
dépend du temps de pression mais dont l'onde porteuse est
perturbée par des trains d'ondes parasites qui se superpo
sent à ce signal principal
Cinqièmement les signaux qui sortent des contacts ont aussi
des effets de rebondissement ou de récurrence qui ajoutent
des temps de retard dans l'exécution des commandes de tir,
créent des parasites et interdisent les tirs de précicion
il existe également dans l'art antérieur des Dispositifs dit
sensitifs: ils sont constitués par des écrans tactiles ou
des touches de clavier dtordinateur, c'est ainsi que le
Brevet 8107371 intitulé : 'Dispositif sensitif au toucher
destiné notamment à être utilisé en association avec une
source cathodique de signaux telle qu'un tube cathodique"
nous montre un écran derrière lequel se trouvent des moyens
de détection de modification de signal lumineux provoqué
par le toucher d'un doigt sur l'écran qui n'est dailleurs
aucunement sensitif,les moyens mis en place dans cette
invention sont complètement différents de ceux qui seront
décrits dans la présente demande. Thirdly, you have to exercise a series of
relatively high forces which cause cramping by
tightening of users' fingers
Fourth, the signals sent to the joysticks or
mice equipped with these types of known means disturb
computer programs; because they send signals
substantially square shaped, the duration of which
depends on the pressure time but whose carrier wave is
disturbed by parasitic wave trains which overlap
feels at this main signal
Fifthly the signals coming out of the contacts also have
rebound or recurrence effects that add
delays in the execution of fire commands,
create parasites and prohibit precision fire
there are also in the prior art devices said
sensitive: they consist of touch screens or
computer keyboard keys, this is how the
Patent 8107371 entitled: 'Device sensitive to touch
intended in particular to be used in combination with a
cathode source of signals such as a cathode ray tube "
shows us a screen behind which there are means
detection of modification of light signal caused
by the touch of a finger on the screen which is not elsewhere
in no way sensitive, the means put in place in this
invention are completely different from those that will
described in this application.

Il existe.également des dispositifs à tablette sensitive qui
bien qu'ils se rapprochent également du domaine de la présente
invention sont différents par le fait que le doigt exerce une
force ou une pression même faible sur la plaque ou la touche
dite"sensitivele contact du doigt dans ce cas est nécéssaire;
c'est ainsi que le Brevet Européen publié sous le.N? 0025282
intitulé "touch sensitive tablet using for détection"
nous montre que la pression du doigt crée un signal électrique
converti ensuite en données numériques vers un programme
d'ordinateur par une électronique complexe,dans ce cas il s'agit d'une tablette et non d'une manette ou d'une souris
I1 existe également des dispositifs à toucher sensitif qui
s'appliquent au cas des touches de clavier; là encore si le
résultat industriel est semblable, les moyens mis en oeuvre
tant sur le plan sensitif ,qu'électronique sont différents
surtout sur la façon de traiter le signal et de plus ces
dispositifs ne s'appliquent ni aux souris ni aux manettes
domaine extrèmement précis auquel s'applique l'invention
La présente invention se propose donc de supprimer justement
les précédents inconvénients en éliminant tous les moyens
connus (contacts et micro-interrupteurs, boule de souris..)
qui en sont la source.There are also sensitive tablet devices which
although they also come close to the scope of this
invention are different in that the finger exerts a
force or even slight pressure on the plate or key
said "sensitive, finger contact in this case is necessary;
this is how the European Patent published under the.N? 0025282
titled "touch sensitive tablet using for detection"
shows us that finger pressure creates an electrical signal
then converted into digital data to a program
computer by complex electronics, in this case it is a tablet and not a controller or a mouse
There are also touch-sensitive devices which
apply to the case of keyboard keys; again if the
industrial result is similar, the means used
both sensory and electronic are different
especially on how to process the signal and moreover these
devices do not apply to mice or controllers
extremely precise field to which the invention applies
The present invention therefore proposes to delete precisely
the previous disadvantages by eliminating all means
known (contacts and microswitches, mouse ball, etc.)
who are the source.

L'invention est donc une manette ou une souris équipée d'un
dispositif sensitif qui fonctionne par simple effleurement
sans pression ni appui sur un bouton de tir dans le cas
d'une manette et sur la surface externe du boitier dans le
cas d'une souris
La Figure 1 de la planche 1/2 montre le nouveau dispositif appliqué au cas d'une manette la Figure 2 de la planche 1/2 montre le détail des moyens du dispositif sensitif.The invention is therefore a joystick or a mouse equipped with a
sensitive device that works by simple touch
without pressing or pressing a fire button in the case
a handle and on the outer surface of the case in the
case of a mouse
Figure 1 of plate 1/2 shows the new device applied to the case of a joystick Figure 2 of plate 1/2 shows the detail of the means of the sensitive device.

La Figure 3 de la planche 2/2 montre une vue en coupe d'une nouvelle souris équipée de ce dispositif
La Figure 4 de la planche 2/2 montre une vue de dessus d'une nouvelle souris à multiples fonctions
Dans un exemple purement illustratif et nullement limitatif la figure 1 représente une manette 1 comprenant un manche 11 immobile et fixé sur le boitier 19.Figure 3 of Plate 2/2 shows a sectional view of a new mouse equipped with this device
Figure 4 of Plate 2/2 shows a top view of a new multi-function mouse
In a purely illustrative and in no way limiting example, FIG. 1 represents a lever 1 comprising a stationary handle 11 and fixed to the housing 19.

sur ce manche Il est placé un bouton sensitif 13 rélié à un dispositif sensitif 10 qui permet, par minidéplacement ou simple effleurement d'un doigt au dessus d'un bouton sensitif 13 à une ditance D située entre 0 et 3 cm ,d'obtenir à partir d'un déplacement(x y) plan 4 un déplacement (xyz) 5 qui peut être tridimensionnel sur un écran 6 d'ordinateur ou vidéo un tir par approche ou effleurement du même doigt utilisé.On this handle is placed a sensitive button 13 linked to a sensitive device 10 which allows, by mini-displacement or simple touch of a finger above a sensitive button 13 at a distance D located between 0 and 3 cm, to obtain from a plane displacement (xy) 4 a displacement (xyz) 5 which can be three-dimensional on a computer or video screen 6 a shot by approach or touch of the same finger used.

Le dispositif sensitif 10 de la figure 2 est composé d'un matériau isolant 13 qui peut ètre directement le bouton sensitif 13 ,ce moyen est relié à une électronique 16 par un fil ou une connexion 17 se terminant par exemple par une lame conductrice 14,cette électronique est essentiellement un convertisseur 16 de signaux alternatifs 18 de basse fréquence(entre 50 et 70 hz)en signaux carrés 19 acceptés par tous les ordinateurs.Ces signaux peuvent être générés par l'approche du doigt qui capte par effet d'antenne dans une pièce les ondes ou signaux provenant des alimentations électriques du secteur le dispositif sensitif 10 qui peut être constitué par exemple
par un simple matériau conducteur, relié par un fil 17 au convertisseur 16 de remise en forme des signaux 18 amenés
par le touché d'un doigt qui envoie par simple effleurement
le train d'onde erratiques des signaux 18 sur le susdit
matériau
Ce moyen d'électronique :convertisseur 16 peut être du type
connu "Trigger de Schmidt" ou autre les éléments qui le
composent sont simples:et à la portée de l'homme de métier
du domaine de 1' électronique qui sait résoudre ce problème.The sensitive device 10 of FIG. 2 is composed of an insulating material 13 which can be directly the sensitive button 13, this means is connected to electronics 16 by a wire or a connection 17 ending for example by a conductive blade 14, this electronics is essentially a converter 16 of alternating signals 18 of low frequency (between 50 and 70 Hz) into square signals 19 accepted by all computers. These signals can be generated by the approach of the finger which picks up by antenna effect in a part the waves or signals coming from the power supplies of the sector the sensitive device 10 which can be constituted for example
by a simple conductive material, connected by a wire 17 to the converter 16 for reshaping the signals 18 supplied
by the touch of a finger which sends by simple touch
the erratic wave train of signals 18 on the above
material
This electronic means: converter 16 can be of the type
known "Schmidt's Trigger" or whatever the elements
are simple: and within the reach of the skilled person
the field of electronics which knows how to solve this problem.

les seules caractéristiques demandées à ce convertisseur 16
est de générer en sortie des signaux carrés purs qui ne
perturbent pas les ordinateurs leurs périphériques ni les pro
grammes d'ordinateurs (Technologies de types"CMOS ou "TTL"..)
I1 s'en suit bien entendu de nouvelles fonctions et d'énormes
avantages en même temps que la suppression de tous les incon
vénients relatés dans certains moyens de l'art antérieur à
savoir :suppression des contacts,souris ,micro-interrupteurs
la manette 1 à toucher sensoriel devient agréable,comme la
mécanique est supprimée la durée de vie du dispositif devient
pratiquement infinie elle ne dépend que de celle de conver
tisseur 16 fait pour durer.the only characteristics requested from this converter 16
is to generate pure square signals as output which
not disrupt computers their peripherals nor the pro
grams of computers (Technologies such as "CMOS or" TTL "..)
It follows of course new and enormous functions
benefits along with removing all the incon
venients related in certain means of the prior art to
know: deletion of contacts, mice, microswitches
the joystick 1 touchpad becomes pleasant, as the
mechanical is removed the lifetime of the device becomes
practically infinite it depends only on that of conver
weaver 16 made to last.

il faut également noter que dans la présente invention le
manche 11 est fixe et qu'il peut prendre toutes les formes
esthétiques possibles , et que même sa suppression peut être
envisagée.d'autre part la manette 1 peut devenir autonome
en alimentation électrique du fait de sa très faible consom
mation. La suppression de toutes les connexions avec la con
sole video ou l'ordinateur est possible ,une alimentation
par rayonnement tres faible en énergie peut s'envisager. it should also be noted that in the present invention the
sleeve 11 is fixed and can take any shape
possible aesthetics, and even its removal can be
on the other hand the joystick 1 can become autonomous
in power supply due to its very low consumption
mation. The removal of all connections with the con
sole video where the computer is possible, a power supply
by very low energy radiation can be considered.

Dans un deuxième exemple également non limitatif appliqué au cas d'une souris 2 d'ordinateur;la figure 3 nous montre cette nouvelle souris qui comprend un simple boitier 29 supportant une plaque isolante 23 fixée sur ce dernier.In a second example, also non-limiting, applied to the case of a computer mouse 2; FIG. 3 shows us this new mouse which comprises a simple box 29 supporting an insulating plate 23 fixed on the latter.

Le doigt vient effleurer la surface externe de la plaque 23 il transmet alors des signaux de même nature que dans le cas de la manette par l'intermédiaire d 'une ou plusieurs lames isolantes 24 à au moins un dispositif sensitif (semblable à celui de la manette 1) et situé dans le boitier 29 sous la plaque isolante 24 ,le nombre dewces dispo sitifs sensitifs 10 dépend du niveau de sensibilité désiré.The finger touches the external surface of the plate 23 then it transmits signals of the same nature as in the case of the lever via one or more insulating blades 24 to at least one sensitive device (similar to that of the lever 1) and located in the housing 29 under the insulating plate 24, the number of sensitive devices available 10 depends on the desired level of sensitivity.

Le mini-déplacement du doigt sur la plaque 23 décrit une petite zone 4 de déplacement dans le plan xy de la dimension désirée et qui peut être de faible surface, ce déplace -ment induit sur un écran vidéo 6 une zone de déplacement xyz 5 par exemple tridimentionnelle définie en fonction du programme désiré ,cette zone tridimensionelle et peut même correspondre comme nous le verrons par la suite à des systèmes multifonctionnels.The mini-displacement of the finger on the plate 23 describes a small zone 4 of displacement in the xy plane of the desired dimension and which can be of small surface, this displacement -ment induced on a video screen 6 a zone of displacement xyz 5 by three-dimensional example defined according to the desired program, this three-dimensional zone and can even correspond as we will see later to multifunctional systems.

L'approche du doigt sur une touche 27 reliée au dispositif sensitif 10, par l'intermédiaire d'une lame conductrice 24 permet de déclencher un tir ou un clic de la souris 2
Bien évidemment les signaux qui sortent de ce type de souris 2 équipé d'au moins un dispositif sensoriel 10 sont parfaitement purs,et de forme carrée comme dans le cas des manettes; ils sont récurrents si il y a plusieurs tirs.The approach of the finger on a key 27 connected to the sensitive device 10, by means of a conductive blade 24 makes it possible to trigger a shot or a click of the mouse 2
Obviously the signals that come out of this type of mouse 2 equipped with at least one sensory device 10 are perfectly pure, and of square shape as in the case of joysticks; they are recurrent if there are several shots.

La figure 3 montre en particulier une délimitation de la zone 4 -d'effleurement du doigt qui dailleurs peut être remplacé par un objet de forme quelconque, le clic de la souris est déclenché par simple effleurement d'une zone située au dessus de la touche dite sensitive 27 découplée de la zone 4 comme dans le cas de la manette le doigt peut effleurer ou venir se placer à une distance D comprise entre 0 et 3 cm
Enfin nous terminerons la description de cette invention par
une des formes les plus illustratives : à savoir la souris 3
à mutiples fonctions
la figure 4 nous montre une vue de dessus d'une telle souris
qui possède à la fois au moins une zone sensitive 33 sur
laquelle le doigt peut effectuer son déplacement rotatif 4
et une série de pavés sensitifs par exemple 6 (371 à376)
leur nombre étant non limitatif, cette souris permet donc
d'initier multiples programmes ou fonction à la fois sur
une console de jeux ou vers des ordinateurs,ce qui ouvre un
nombre infini de possibilités,en particulier pour des pro
grammes complexes gérés par de gros ordinateurs ou le nombre
de fonctions à générer est important. L'opérateur utilise
encore aujourd'hui des moyens archaiques potentiomètres etc
Enfin pour terminer nous rappellerons les avantages très
intèressants de cette invention qui supprime pratiquement
tous les inconvénients des moyens mécaniques , de ce fait
il n'y a plus besoin de nettoyage ,le nouveau dispositif
sensitif est fiable, la mécanique archaique des anciens
dispositifs a été remplacée par un ensemble de moyens
simples et limités qui procure un confort à l'utilisateur.Figure 3 shows in particular a delimitation of the area 4 - touching the finger which can also be replaced by an object of any shape, the click of the mouse is triggered by simple touch of an area located above the key said sensitive 27 decoupled from zone 4 as in the case of the joystick the finger can touch or come to place at a distance D between 0 and 3 cm
Finally we will end the description of this invention by
one of the most illustrative forms: namely the mouse 3
with multiple functions
Figure 4 shows a top view of such a mouse
which has at least one sensitive area 33 on
which the finger can perform its rotary movement 4
and a series of sensitive pads for example 6 (371 to 376)
their number being nonlimiting, this mouse therefore allows
to initiate multiple programs or functions at once on
a game console or to computers, which opens a
infinite number of possibilities, especially for professionals
complex grams run by large computers or the number
of functions to be generated is important. The operator uses
even today archaic means potentiometers etc
Finally to finish we will recall the very advantages
interesting of this invention which virtually eliminates
all the disadvantages of mechanical means, therefore
there is no need for cleaning, the new device
sensitive is reliable, the archaic mechanics of the ancients
devices has been replaced by a set of means
simple and limited which provides comfort to the user.

Cette simplification des moyens connus remplacés par de
nouveaux moyens en nombre plus faible en fait une invention
fiable et parfaitement industrialisable This simplification of the known means replaced by
new means in smaller numbers makes it an invention
reliable and perfectly industrializable

Claims

button (13) using a single finger or any object.

video screen (6) -to trigger a shot by approaching or touching the same

l-Joystick (l), in particular for a video game, characterized in that it is constituted by a stationary handle (11) fixed on a case (19) inside which is located a sensitive device (10) which allows by a mini-displacement (4) or touch of a finger on a button> (l3) located for example on the handle - to obtain a three-dimensional displacement (5) (xyz) on a

Claims

2-Controller (1) including video game according to

claim 1 characterized in that its device

sensitive (10) consists of an insulating material (13) which

can be the button itself connected to a converter

signals (16) via a conductive strip (14)

and a lead wire or connection (17)

3- Controller (1) including video game

according to claim 1 characterized in that its handle

can take all possible forms and even be sup

premium

4- Controller (1) including video game according to

claim 1 characterized in that its supply

electric A can be of very low amplitude level

and be for example :: a source of radiation of very

low energy, and completely decoupled from both

ditemanette (1) and video screen (6)

5- Mouse in particular computer characterized in that it is equipped with at least one sensitive device (10) which allows by simple touch or approach of the finger at a determined distance D from an insulating plate (23)

to obtain :: -from a manual mini-displacement in a flat area (4)

above said plate (23) to obtain a zone (5) of

three-dimensional movement on a computer screen (6) - a shot or a click of the ditouris (2) by approach or

touch of a sensor key (29) connected to at least

a sensitive device (10)

6-Mouse (3) including computer

according to claim 5 characterized in that it can

be multifunctional and include

at least one zone (4) of manual plane displacement known as

sensitive (xy) on which in particular a finger can, in

touching or rotating over a

insulating plate (33) at least generate a dice zone

quarterly placement (xyz) on a screen (6)

-a series of sensitive tiles, for example six (371 to 376)

nonlimiting which allow to initiate or activate

multiple functions or programs or windows

computer menus

7- Controller (1) including games and

mice (2) and (3) in particular of computers according to one

of the preceding claims are characterized in that

that the distance D to the button (13) or to the insulating plates

touch (23) and (33) is between 0 and 3 cm

8-Joystick (l) including video game or mouse (2) or (3) multifunctional according to one of the preceding claims comprises at least one sensitive device (10) composed of a converter (16) of low frequency alternating signals ( 18) having as main functions to convert the signals (18) coming from the end notably of a finger which picks up by antenna effect these alternating signals for example brought by the electric current of the sector (frequency included between 50 and 70 Hz) in pure square signals (l9) accepted by computers and video consoles, this so-called converter can in particular be of the "Trigger of

Schmidt. "