FR2709575A1 - Portable entry and input device for computer - Google Patents

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Abstract

The invention relates to a portable and ergonomic entry and input device, suitable for the hand, forming both keypad and means of pointing (mouse). It combines a part (12) forming a keypad with 13 keys, articulated (17) so as to fold up concertina fashion, connected by a flexible tie (10) to a ring (19) for the forefinger, supporting an infrared diode (23) as well as, for the thumb, a trackball (21), a means of pointing and selecting a value of the five-valued keys (11) of the keypad, doubled up by an upper case/lower case toggle and thus offering more than 130 code values. The device is intended to constitute an entry peripheral for a microcomputer or a remote control for domestic appliances controlled by microprocessors.

Description

La présente invention concerne un dispositif de saisie et d'entrée pour ordinateur, portatif et ergonomique adapté à la main formant à la fois clavier et moyen de pointage (souris). The present invention relates to an input device and computer input, portable and ergonomic adapted to the hand forming both keyboard and pointing means (mouse).

Les claviers classiques issus de l'époque des machines à écrires mécaniques, comportent de nombreuses touches, sont encombrants, et d'un apprentissage malaisé si bien qu'ils constituent un obstacle à ce que, dans le grand public, les moyens de transfert et de traitement de l'information soient plus répandus.Classical keyboards from the era of mechanical writing machines, have many keys, are cumbersome, and learning difficult so that they are an obstacle to the fact that, in the general public, the means of transfer and information processing is more widespread.

C'est l'un des buts de l'invention que de permettre à tout un chacun d'avoir en permanence avec soi, un dispositif de saisie de données, de communication et de commande de microordinateurs. L'invention est donc destinée à remplacer, pour les microordinateur, les périphériques d'entrées tels que clavier et souris.It is one of the aims of the invention to allow everyone to have at all times a device for data capture, communication and control of microcomputers. The invention is therefore intended to replace, for the microcomputer, input devices such as keyboard and mouse.

Le dispositif selon l'invention comporte en éffet selon une premiére caractéristique une combinaison associant: - un premier moyen formant clavier comportant 13 touches pentavalantes réparties en quatre parties de 4, 4, 3 et 2 touches, chacunes de ces parties destinées à être respectivement pointées par l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire de la main, et chacune de ses parties s'articulant avec sa voisine au moyen de charniéres permettant un pliage accordéon dudit clavier.The device according to the invention comprises in effect according to a first characteristic a combination associating: a first keyboard means comprising 13 pentavalent keys divided into four parts of 4, 4, 3 and 2 keys, each of these parts intended to be respectively pointed by the index, the middle finger, the ring finger and the little finger of the hand, and each of its parts articulating with its neighbor by means of hinges allowing an accordion folding of said keyboard.

-un deuxiéme moyen en forme de bague pour l'index, comportant d'une part, tombant sous le pouce, un moyen de pointage en direction permettant de sélectionner, au moyen de ce pouce, I'une des cinq valeurs de chaque touche pentavalante du clavier précédent, d'autre part un moyen vers l'extérieur, de communication de la position ainsi sélectionnée sur l'une des touches, grâce à un moyen électromagnétique sans fil fixé à la périphérie de ladite bague.a second means in the form of a ring for the forefinger, comprising, on the one hand, falling under the thumb, a pointing means in a direction making it possible to select, by means of this thumb, one of the five values of each pentavalent key; the previous keyboard, on the other hand an outward means for communicating the position thus selected on one of the keys, by means of a wireless electromagnetic means attached to the periphery of said ring.

- un troisiéme moyen formant attache souple entre la partie bague et le clavier et assurant la transmission des signaux électriques entre des composants électroniques pilotant la partie clavier articulé et ceux nécessaires aux fonctionnements du moyen de pointage et du moyen de communication intégrés dans cet bague.- A third means forming a flexible connection between the ring portion and the keyboard and ensuring the transmission of electrical signals between electronic components driving the articulated keyboard portion and those necessary for the operation of the pointing means and the communication means integrated in this ring.

Selon des modes particuliers de réalisation: - la bague peut comporter à proximité du dispositif de pointage au moins deux touches pour le pouce, I'une de validation de la saisie sélectonnée, I'autre de bascule en mode lettre majuscule J lettre minuscule.According to particular embodiments: - the ring may include in the vicinity of the pointing device at least two thumb keys, one validation of the selected entry, the other toggle in capital letter mode J lowercase letter.

- la bague peut comporter un moyen de fixation permettant d'immobiliser la partie clavier, repliée en accordéon.- The ring may comprise a fixing means for immobilizing the keyboard portion, folded accordion.

-le clavier, en variante, peut être constittlé de quatre parties articulées verticalement et orthogonalement à l'axe des doigts, la première de 2 touches pour l'index et le majeur, la seconde de 4 touches pour l'index, le majeur,
I'annulaire et l'auriculaire, la troisième de 3 touches pour l'index, le majeur et l'annulaire et enfin la derniére de 4 touches pour l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire.the keyboard, alternatively, can be composed of four vertically articulated parts and orthogonal to the axis of the fingers, the first of 2 keys for the index and the middle finger, the second of 4 keys for the index, middle finger,
The annular and the little finger, the third of 3 keys for the index, the middle finger and the ring finger and finally the last of 4 keys for the index, the middle finger, the ring finger and the little finger.

La figure 1, représente en vue de face, ouvert, un exemple du dispositif selon l'invention, destiné à la paume de la main gauche d'un droitier.Figure 1 shows a front view, open, an example of the device according to the invention for the palm of the left hand of a right-handed person.

La figure 2 représente le dispositif avec sa partie clavier repliée et fixée sur la bague.Figure 2 shows the device with its keyboard portion folded and fixed on the ring.

La figure 3 représente une variante de la partie clavier du dispositif.Figure 3 shows a variant of the keyboard portion of the device.

La figure 4 représente un synoptique des composants à mettre en oeuvre pour le fonctionnement du dispositif.FIG. 4 represents a block diagram of the components to be implemented for the operation of the device.

En référence à ces dessins, le dispositif combine: - Un premier moyen formant clavier (12) comportant au moins 13 touches (11) pentavalantes, réparties en quatre parties semi-rigides (13, 14, 15 et 16) de 4, 4, 3 et 2 touches chacunes, ces parties destinées à être respectivement pointées par l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire de la main, et chacune de ses parties s'articulant avec sa voisine au moyen de trois charniéres (17) permettant un pliage accordéon dudit clavier.With reference to these drawings, the device combines: - A first keyboard means (12) comprising at least 13 keys (11) pentavalantes, divided into four semi-rigid parts (13, 14, 15 and 16) of 4, 4, 3 and 2 keys each, these parts intended to be respectively pointed by the index finger, the middle finger, the ring finger and the little finger of the hand, and each of its parts articulating with its neighbor by means of three hinges (17 ) allowing an accordion folding of said keyboard.

-Un deuxiéme moyen formant bague (19) destiné à entourer l'index et pivotant autour de cet index, comportant sur cette bague, d'une part tombant sous le pouce, un moyen de pointage en direction du genre mini "manche à balai" ( joystick) ou bien à micro "bille de poursuite" (trackball) (21) et permettant de sélectionner, au moyen du pouce l'une des cinq positions de chaque touche pentavalente du clavier précédent, d'autre part un moyen de communication de la position ainsi sélectionnée sur l'une des touches, vers l'extérieur, par un dispositif électromagnétique comme une diode infrarouge (23) intégrée en périphérie de ladite bague.A second ring means (19) intended to surround the index and pivoting around this index, comprising on this ring, on the one hand falling under the thumb, a pointing means in the direction of the mini-type "joystick" (joystick) or a micro "tracking ball" (trackball) (21) and to select, with the thumb of one of the five positions of each pentavalent key of the previous keyboard, on the other hand a means of communication of the position thus selected on one of the keys, towards the outside, by an electromagnetic device such as an infrared diode (23) integrated at the periphery of said ring.

- Un troisiéme moyen formant attache souple (10) entre la bague et le clavier et assurant la transmission des signaux entre les composants électroniques pilotant la partie clavier articulé et ceux nécessaires aux fonctionnements du moyen de pointage (joystick ou trackball) et du moyen de communication intégrés dans la bague.- A third means forming a flexible attachment (10) between the ring and the keyboard and ensuring the transmission of signals between the electronic components driving the articulated keyboard part and those necessary for the operation of the pointing means (joystick or trackball) and the means of communication integrated in the ring.

De plus la bague comporte à proximité du dispositif de pointage (joystick ou trackball), au moins deux touches (25) pour le pouce, I'une de validation de la saisie éffectuée par l'un des quatre autres doigts sur le clavier accordéon,
I'autre assurant la bascule du mode lettre majuscule t lettre minuscule. Si bien que les 13 touches pentavalantes offrant 65 (13 * 5) positions permettent de coder au maximum, par le dédoublement majusculelminuscule, 130 caractéres élémentaires.In addition, the ring comprises, in the vicinity of the pointing device (joystick or trackball), at least two keys (25) for the thumb, one of validation of the input effected by one of the other four fingers on the accordion keyboard,
The other ensuring the switch from capital letter mode t lowercase letter. So that the 13 pentavalant keys with 65 (13 * 5) positions make it possible to encode as much as possible, by the upper-case splitting, 130 elementary characters.

Enfin pour réduire l'encombrement de l'ensemble et accroitre la portabilité (figure 2), la bague comporte un moyen de fixation griffe ou pince (24) permettant d'immobiliser sur cette bague la partie clavier, repliée en accordéon lorsqu'elle est inutilisée.Finally, in order to reduce the bulk of the assembly and increase the portability (FIG. 2), the ring comprises a claw or gripper fastening means (24) making it possible to immobilize on this ring the keyboard part, folded in accordion when it is unused.

Un pliage accordéon s'éffectue en repliant face à face (touches contre touches) les 2 premiéres parties 13 et 14) destinées à l'index et au majeur, puis dos à dos les parties du majeur( 14) et de l'annulaire (15), enfin face à face les parties ayant un nombre plus réduit de touches et destinées à l'annulaire(1 5) et à l'auriculaire (16).An accordion folding is performed by folding face to face (keys against keys) the first 2 parts 13 and 14) intended for the index and the middle finger, then back to back the parts of the middle finger (14) and the ring finger ( 15), finally face to face the parts having a smaller number of keys and intended for the annular (1 5) and the little finger (16).

Une variante pour la partie clavier du dispositif selon l'invention, représentée sur la figure 3, toujours pour la main gauche, dispose les trois articulations (37) selon la verticale et donc orthogonalement à l'axe des doigts ce qui donne une répartition suivante des touches: deux(33) pour l'index et le majeur, puis quatre(34) pour l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire, ensuite trois(35) pour l'index, le majeur et l'annulaire, enfin quatre(36) pour l'index, le majeur, l'annulaire et l'auriculaire.A variant for the keyboard portion of the device according to the invention, shown in Figure 3, still for the left hand, has the three joints (37) according to the vertical and therefore orthogonal to the axis of the fingers which gives a following distribution keys: two (33) for the index and the middle finger, then four (34) for the index, the middle finger, the ring finger and the little finger, then three (35) for the index, the middle finger and the Annular, finally four (36) for the index, the middle finger, the ring finger and the little finger.

Un pliage accordéon prévoit de mettre les deux premiéres touches (33 et 34) de l'index face à face, la deuxiéme( 34) au dos de la troisiéme (35) et la troisiéme( 35) de nouveau face à la quatriéme(36).An accordion folding provides for putting the first two keys (33 and 34) of the index face to face, the second (34) on the back of the third (35) and the third (35) again facing the fourth (36). ).

Un synoptique (figure 4 )de l'électronique nécéssaire au fonctionnement de l'ensemble repose essentiellement sur un microcontroleur (44) par exemple à monocircuit, dissimulé avec sa cablerie et son alimentation, dans l'épaisseur de la bague et dans celle de la partie clavier. On y retrouve le dispositif micro trackball (41), le clavier séparé en deux parties soit, d'une part les 13 touches( 42) pour les 4 doigts sur l'accordéon, et d'autre part les quelques (45) touches (validation, mode MAJUSCULE/minuscule, ...) pour le pouce. Enfin le microcontroleur dessert une diode infrarouge (43) qui permet de communiquer à distance le code des touches à un récepteur infrarouge lui-mEme relié à un coupleur d'entrée d'un microordinateur ou d'un dispositif de contrôle à microproceseur. A block diagram (FIG. 4) of the electronics required for the operation of the assembly essentially rests on a microcontroller (44) for example with a single-circuit, concealed with its wiring and power supply, in the thickness of the ring and in that of the keyboard part. There is the micro trackball device (41), the keyboard separated into two parts is, on the one hand the 13 keys (42) for the 4 fingers on the accordion, and on the other hand the few (45) keys ( validation, SHORT / TILT mode, ...) for the thumb. Finally, the microcontroleur serves an infrared diode (43) which makes it possible to communicate remotely the code of the keys to an infrared receiver itself connected to an input coupler of a microcomputer or a microprocessor control device.

Pour faciliter l'apprentissage le codage des touches présente un ordre logique, par exemple l'ordre alphabétique avec 13 touches quintuples codant au moins 26 lettres (2*13) ,10 chiffres + 3 caractéres séparateurs ("espace", "point et "retour ligne" si bien qu'il reste encore 26 ( 2 * 13) positions pour coder les autres signes. For ease of learning, key coding has a logical order, for example alphabetical order with 13 five-way keys coding at least 26 letters (2 * 13), 10 digits + 3 separator characters ("space", "point and" return line "so that there are still 26 (2 * 13) positions to encode the other signs.

Enfin toujours dans un souci de faciliter l'apprentissage et pour distinguer ce dispositif d'un clavier classique, sur les touches les caractéres lettres figurent en minuscule, et non pas en MAJUSCULE.Finally, always for the sake of facilitating learning and to distinguish this device from a traditional keyboard, on the keys the characters letters are in lower case, not in CAPITALS.

A titre d'exemple non limitatif, ci-aprés est décrit un codage des 13 touches du clavier.By way of nonlimiting example, hereinafter is described a coding of the 13 keys of the keyboard.

Si l'on se référe aux quatre points cardinaux augmentés de la position "centre" pour repérer les cinq positions (valeurs) possible sur une touche pentavallente et si l'on se donne le sens de parcours suivant: Nord, Est, Centre, Sud et Est, un codage des 13 touches du clavier pour une main gauche peut se décrire de gauche à droite comme suit (Sud et Est ici non attribués et réservés):
Index: a,b,1 puis c,d,2 puis e,f,3 puis g,h,4
Majeur: ij,5 puis k,l,6 puis m,n,7 puis o,p,8
Annulaire: q,r, 9 puis s,t,"espace" puis u,v,"retour ligne"
Auriculaire: w,x, "point" puis y,z "zéro".If we refer to the four cardinal points raised from the "center" position to identify the five positions (values) possible on a pentavalent key and if we take the following course direction: North, East, Center, South and East, an encoding of the 13 keys of the keyboard for a left hand can be described from left to right as follows (South and East here unassigned and reserved):
Index: a, b, 1 then c, d, 2 then e, f, 3 and g, h, 4
Major: ij, 5 then k, l, 6 then m, n, 7 then o, p, 8
Annular: q, r, 9 then s, t, "space" then u, v, "return line"
Auricular: w, x, "point" then y, z "zero".

Selon la forme de description précédente, un exemple de clavier plus complétement attribué pour la langue française, avec lettres à signes diacritiques partageant la même touche que leur lettre normale, se décrit comme suit:
Index: a,b,1 ,à,( puis c,d,2,ç,[ puis e,f,3,é,é puis g,h,4,:,]
Majeur: i,j,5,!,% puis k,l,6,', & puis m,n,7,, < puis o,p,8,;, >
Annulaire: q,r, 9,",? puis s,t,"espace",-,/ puis u,v,"retour ligne",ù,"virgule"
Auriculaire: w,x, "point",+,* puis y,z "zéro",=,).According to the form of the preceding description, an example of a keyboard more completely assigned for the French language, with letters with diacritics sharing the same key as their normal letter, is described as follows:
Index: a, b, 1, to, (then c, d, 2, ç, [then e, f, 3, é, é then g, h, 4,:,]
Major: i, j, 5,!,% Then k, l, 6, ', & then m, n, 7 ,, <then o, p, 8,;,>
Annular: q, r, 9, ", then s, t," space ", -, / then u, v," return line ", ù," comma "
Auricular: w, x, "point", +, * then y, z "zero", =,).

A titre d'exemple non limitatif, la partie bague aura un diametre adapté à l'index, I'attache souple aura une longueur de l'ordre de 2 cm, quand au clavier d'épaisseur minimale pour loger les composants et une alimentation électrique, déplié il devrait s'inscrire dans un rectangle de l'ordre de 3.5 cm sur 6 cm.By way of non-limiting example, the ring portion will have a diameter adapted to the index, the flexible tie will have a length of the order of 2 cm, when the keyboard of minimum thickness to house the components and a power supply , unfolded it should fit in a rectangle of the order of 3.5 cm by 6 cm.

Une des applications de l'invention est de pouvoir constituer une télécommande, de faible encombrement, toujours sous la main, unique et normalisable, pour téléviseur (zapping), magnétoscope, et autres appareils domestiques fixes et controlés par microprocesseurs.One of the applications of the invention is to be able to constitute a remote control, small footprint, always handy, unique and standardizable, for television (zapping), VCR, and other domestic devices fixed and controlled by microprocessors.

Dans une optique de sécurité, chaque microcontroleur et donc chaque clavierlbague peut se voir attribuer un code unique en vue d'assurer, en association à une clef privée connue du seul porteur, I'authentification du porteur et l'encryptage des données saisies. For security purposes, each microcontroller and therefore each keyboard ring can be assigned a unique code to ensure, in combination with a private key known only to the carrier, the authentication of the carrier and the encryption of data entered.

La "frappe" s'éffectuant poing pratiquement fermé sur la partie clavier, rend improbable le vol par indiscrétion de la clef privée. The "striking" is practically closed fist on the keyboard part, makes it improbable theft by indiscretion of the private key.

Claims (4)

REVENDICATIONS -1- Dispositif portatif de saisie de caractéres et d'entrées pour ordinateur caractérisé en ce qu'il combine: - Un premier moyen (12) formant clavier comportant 13 touches (11) pentavalantes réparties en quatre parties (13,14,15 et 16) de 4, 4, 3 et 2 touches, chacunes de ces parties destinées à être respectivement pointées par l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire de la main, et chacune de ses parties s'articulant avec sa voisine au moyen de charniéres (17) permettant un pliage accordéon dudit clavier.-1- portable device for entering characters and computer inputs characterized in that it combines: - A first means (12) forming a keyboard comprising 13 keys (11) pentavalantes divided into four parts (13,14,15 and 16) of 4, 4, 3 and 2 keys, each of these parts intended to be respectively pointed by the index finger, the middle finger, the ring finger and the little finger of the hand, and each of its parts being articulated with its adjacent by means of hinges (17) allowing an accordion folding said keyboard. -Un deuxiéme moyen (19) en forme de bague pour l'index, comportant d'une part, tombant sous le pouce, un moyen de pointage en direction (21) permettant de sélectionner, au moyen de ce pouce, I'une des cinq positions de chaque touche pentavalante du clavier précédent, d'autre part un moyen vers l'extérieur de communication de la position ainsi sélectionnée sur l'une des touches, grâce à un moyen électromagnétique sans fil (23) fixée à la périphérie de ladite bague.A second means (19) in the form of a ring for the index finger, comprising, on the one hand, falling under the thumb, a pointing means in the direction (21) making it possible to select, by means of this thumb, one of the five positions of each pentavalante key of the preceding keyboard, on the other hand an outward means of communication of the position thus selected on one of the keys, by means of a wireless electromagnetic means (23) fixed to the periphery of said Ring. - Un troisieme moyen (10) formant attache souple entre la partie bague et le clavier et assurant la transmission des signaux entre des composants électroniques pilotant la partie clavier articulé et ceux nécessaires aux fonctionnements du moyen de pointage et du moyen de communication intégrés dans cet bague.- A third means (10) forming a flexible attachment between the ring portion and the keyboard and ensuring the transmission of signals between electronic components driving the articulated keyboard part and those necessary for the operation of the pointing means and the communication means integrated in this ring . -2- Dispositif de saisie portatif et ergonomique, selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la bague comporte à proximité du dispositif de pointage (21) au moins deux touches (25) pour le pouce, l'une de validation de la saisie, I'autre de bascule en mode lettre majuscule J lettre minuscule.-2- portable and ergonomic gripping device, according to the preceding claim, characterized in that the ring comprises in the vicinity of the pointing device (21) at least two keys (25) for the thumb, one of validation of the seizure , The other toggle in capital letter mode J lowercase letter. -3- Dispositif de saisie portatif et ergonomique selon les revendications 1 ou 2 caractérisé en ce que la bague comporte un moyen de fixation (24) permettant d'immobiliser la partie clavier, repliée en accordéon.-3- Portable and ergonomic gripping device according to claims 1 or 2 characterized in that the ring comprises a fixing means (24) for immobilizing the keyboard portion, folded accordion. -4- variante du dispositif selon la revendication 1 caractérisée en ce que le moyen formant clavier comporte quatre parties articulées (37) verticalement et orthogonalement à l'axe des doigts, la premiére (33) de 2 touches pour l'index et le majeur, la seconde (34) de 4 touches pour l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire, la troisiéme(35) de 3 touches pour l'index, le majeur et l'annulaire et enfin la derniére (36) de 4 touches pour l'index, le majeur, I'annulaire et l'auriculaire. -4- variant of the device according to claim 1 characterized in that the keyboard means comprises four articulated portions (37) vertically and orthogonally to the axis of the fingers, the first (33) of 2 keys for the index and major , the second (34) of 4 keys for the index, the middle finger, the ring finger and the little finger, the third (35) of 3 keys for the index, the middle finger and the ring finger and finally the last (36) ) 4 keys for the index, the middle finger, the ring finger and the little finger.
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