FR2772490A1 - Tactile control of electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
PROCEDE ET DISPOSITIF DE COMMANDE TACTILE
D'EQUIPEMENTS ELECTRONIQUES
L'invention concerne la commande d'équipements électroniques, tels que des postes de radio, des lecteurs de disques lasers, des postes de téléphones, ou des systèmes de navigation, sollicités par un ou plusieurs utilisateurs communs.TOUCH CONTROL METHOD AND DEVICE
ELECTRONIC EQUIPMENT
The invention relates to the control of electronic equipment, such as radio sets, laser disc players, telephone sets, or navigation systems, used by one or more common users.
Cette invention trouve donc une application privilégiée mais non exclusive dans la commande d'équipements de communication embarqués ou non dans un véhicule automobile, et/ou de certains équipements d'aide à la conduite ou de confort, tels qu'une installation de climatisation de véhicule, et/ou un système d'aide à la conduite.This invention therefore finds a preferred but not exclusive application in the control of communication equipment on board or not in a motor vehicle, and / or certain driving assistance or comfort equipment, such as an air conditioning installation of vehicle, and / or a driver assistance system.
De façon générale, l'invention vise à faciliter la commande groupée de plusieurs équipements électroniques relativement complexes par un utilisateur dont la disponibilité manuelle est très réduite, et dont l'attention est accaparée en permanence par une activité principale, telle que la conduite automobile.In general, the invention aims to facilitate the grouped control of several relatively complex electronic equipment items by a user whose manual availability is very reduced, and whose attention is permanently monopolized by a main activity, such as driving a car.
Dans un tel contexte, il est nécessaire de simplifier les commandes, en réduisant le nombre de boutons à manipuler, ainsi que le nombre d'opérations à effectuer. In such a context, it is necessary to simplify the commands, by reducing the number of buttons to handle, as well as the number of operations to perform.
Certains dispositifs ; connus, tels que celui qui est illustré par la publication FR 2 570 037, au nom de la demanderesse, résolvent partiellement ce problème. Cette publication décrit en effet un dispositif de commande audio-tactile à fonctions multiples pour poste de conduite de véhicule automobile, dans lequel un système de commande vocale et tactile est combiné à un système visuel de projection d'informations, grâce à la superposition d'un écran tactile de sélection et de commande, et d'un écran de visualisation. Ces dispositions améliorent notamment la cohérence des commandes, et facilitent leur utilisation, mais ne résolvent pas le problème de l'accessibilité aux commandes, notamment car le conducteur est obligé de déplacer ses doigts pour atteindre l'écran tactile. De plus la manipulation des écrans tactiles est difficilement compatible avec la conduite automobile, car elle oblige l'utilisateur à détourner son regard de la scène routière. Some devices; known, such as that illustrated by the publication FR 2 570 037, in the name of the applicant, partially solve this problem. This publication describes a multi-function audio-touch control device for a driving position in a motor vehicle, in which a voice and touch control system is combined with a visual system for projecting information, thanks to the superposition of a touch screen for selection and control, and a display screen. These provisions notably improve the consistency of the commands, and facilitate their use, but do not solve the problem of accessibility to the commands, in particular because the driver is forced to move his fingers to reach the touch screen. In addition, the manipulation of touch screens is hardly compatible with driving a car, as it forces the user to look away from the road scene.
Par la publication EP 0 330 767, on connaît un dispositif de commande d'équipement acoustique, tel qu'un lecteur de disques laser, ou de cassettes audio, pour véhicule automobile. Ce dispositif comprend également un écran tactile utilisant des diodes associées à des photo-transistors, des moyens de détection de la position d'un doigt posé sur l'écran, ainsi que des moyens de mémorisation et une horloge, permettant de déterminer la direction de déplacement du doigt. By publication EP 0 330 767, an acoustic equipment control device is known, such as a laser disc player, or audio cassette player, for a motor vehicle. This device also includes a touch screen using diodes associated with photo-transistors, means for detecting the position of a finger placed on the screen, as well as memory means and a clock, making it possible to determine the direction of moving the finger.
Ce second dispositif, accouplé à un calculateur capable d'analyser les déplacements du doigt, exploite la reconnaissance de certains symboles tracés à dessein par l'utilisateur. Ce type d'analyse repose sur la comparaison des signes tracés sur l'écran avec un dictionnaire de symboles mémorisés, à l'aide de techniques algorithmiques de traitement de signal et de reconnaissance de formes. Ces technologies, notamment l'écran tactile à diodes et à phototransistors, la mémoire, le microprocesseur, et les circuits périphériques, restent cependant très coûteux. Par ailleurs, les résultats obtenus avec un tel système, sont obligatoirement probabilistes, du fait que les techniques de reconnaissance de forme le sont également. Pour ces raisons, le dispositif décrit dans la publication EP 0 330 767, n'apporte pas de réponse satisfaisante au problème de simplification évoqué ci-dessus.This second device, coupled to a computer capable of analyzing finger movements, exploits the recognition of certain symbols drawn on purpose by the user. This type of analysis is based on the comparison of the signs drawn on the screen with a dictionary of memorized symbols, using algorithmic signal processing and pattern recognition techniques. These technologies, in particular the touch screen with diodes and phototransistors, memory, microprocessor, and peripheral circuits, however remain very expensive. Furthermore, the results obtained with such a system are necessarily probabilistic, because the shape recognition techniques are also. For these reasons, the device described in publication EP 0 330 767 does not provide a satisfactory answer to the simplification problem mentioned above.
La présente invention vise à faciliter, d'une manière particulièrement fiable et peu onéreuse, la commande groupée d'équipements électroniques par commande tactile.The present invention aims to facilitate, in a particularly reliable and inexpensive manner, the grouped control of electronic equipment by touch control.
Elle propose dans ce but, que l'utilisateur active des capteurs reliés à une unité logique, capable d'une part de reconnaître le tracé de caractères alphanumériques en analysant le déplacement de son doigt le long de guides mécaniques imposant certains trajets à celui-ci, et d'autre part de fournir le résultat de son analyse à une unité de traitement dialoguant, par l'intermédiaire d'une interface, avec les équipements électroniques.To this end, it proposes that the user activate sensors connected to a logic unit, capable on the one hand of recognizing the tracing of alphanumeric characters by analyzing the movement of his finger along mechanical guides imposing certain paths on it. , and on the other hand to supply the result of its analysis to a processing unit dialoguing, via an interface, with the electronic equipment.
Dans le même but, l'invention propose également de réduire au minimum la quantité d'informations transmises par l'organe de commande tactile, à l'unité logique de commande.For the same purpose, the invention also proposes to reduce to a minimum the amount of information transmitted by the tactile control unit, to the logic control unit.
Ce résultat est obtenu en traitant la séquence de signaux binaires selon une simple logique programmable ou câblée, permettant de reconnaître le caractère alphanumérique tracé par l'utilisateur avec son doigt.This result is obtained by processing the sequence of binary signals according to simple programmable or wired logic, making it possible to recognize the alphanumeric character drawn by the user with his finger.
L'invention concerne également un dispositif de commande tactile d'équipements électroniques comportant un organe de commande tactile relié à une unité logique de reconnaissance de caractères, elle-même reliée à une unité de traitement dialoguant par l'intermédiaire d'une interface avec les équipements.The invention also relates to a touch control device for electronic equipment comprising a touch control member connected to a logical character recognition unit, itself connected to a processing unit dialoguing via an interface with the equipment.
Ce dispositif est caractérisé en ce que l'organe de commande tactile comporte un ensemble de guides mécaniques en forme de rainures, munis de capteurs activés par le passage du doigt le long de celles-ci.This device is characterized in that the tactile control member comprises a set of mechanical guides in the form of grooves, provided with sensors activated by the passage of the finger along these.
De préférence, chaque capteur émet un signal binaire traduisant son état activé ou non. Preferably, each sensor emits a binary signal translating its activated or not state.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante d'un mode de réalisation particulier de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés, sur lesquels:
- les figures 1A et 1B illustrent l'utilisation d'un schéma
normalisé d'affichage alphanumérique, et
- la figure 2 est un schéma de principe du dispositif
proposé par l'invention.Other characteristics and advantages of the invention will appear clearly on reading the following description of a particular embodiment thereof, in conjunction with the appended drawings, in which:
- Figures 1A and 1B illustrate the use of a diagram
standardized alphanumeric display, and
- Figure 2 is a block diagram of the device
proposed by the invention.
Sur la figure 1, on a représenté l'ensemble des segments d'affichage d'un afficheur alphanumérique, classiquement au nombre de 16, tandis que la figure 2 illustre l'affichage de la lettre b à l'aide de ce type d'afficheur.In Figure 1, there is shown all the display segments of an alphanumeric display, conventionally 16 in number, while Figure 2 illustrates the display of the letter b using this type of display.
Comme indiqué ci-dessus, l'invention propose de commander un ensemble d'équipements électroniques à partir d'un organe de commande tactile commun, relié à une unité logique de reconnaissance de caractères dialoguant avec ces équipements. Conformément à l'invention, cet organe de commande repose sur l'exploitation d'un schéma de guidage mécanique du doigt de l'utilisateur pouvant par exemple, mais de façon non obligatoire, ressembler au schéma des afficheurs alphanumériques électroluminescents classiques, reproduit sur la figure 1. As indicated above, the invention proposes to control a set of electronic equipment from a common tactile control member, connected to a logic unit for recognizing characters interacting with this equipment. According to the invention, this control member is based on the use of a mechanical guide diagram of the user's finger which can, for example, but not necessarily, resemble the diagram of conventional alphanumeric electroluminescent displays, reproduced on the figure 1.
Quel que soit le schéma adopté, l'invention ne propose pas de l'utiliser pour afficher les segments dont il est constitué, mais uniquement pour contraindre le doigt de l'utilisateur à suivre ces segments. Elle propose en particulier, qu'en suivant successivement un ou plusieurs de ces segments avec son doigt, l'utilisateur puisse tracer en aveugle tous les caractères alphanumériques prévus par le schéma.Whatever the scheme adopted, the invention does not propose to use it to display the segments of which it is made up, but only to compel the user's finger to follow these segments. It proposes in particular, that by successively following one or more of these segments with his finger, the user can draw blindly all the alphanumeric characters provided for in the diagram.
Conformément à l'invention, ces segments sont donc uniquement des guides mécaniques regroupés selon un schéma particulier. Ils sont par exemple matérialisés par des rainures 3, séparées par des reliefs de guidage 4 (cf figure 2), au fond desquelles sont disposés des capteurs 6, activés par le passage du doigt le long de celles-ci. Les capteurs 6 peuvent être tout simplement des capteurs mécaniques de pression, des capteurs optiques, à variation d'impédance, ou de simples contacteurs électriques. Comme indiqué sur le schéma, il est possible de prévoir en plus des encoches de repérage 5a, au milieu de chaque côté 5 de la bordure de guidage de l'organe de commande 2.According to the invention, these segments are therefore only mechanical guides grouped according to a particular diagram. They are for example materialized by grooves 3, separated by guide reliefs 4 (see Figure 2), at the bottom of which are arranged sensors 6, activated by the passage of the finger along them. The sensors 6 can simply be mechanical pressure sensors, optical sensors, with impedance variation, or simple electrical contactors. As indicated in the diagram, it is possible to provide, in addition to locating notches 5a, in the middle of each side 5 of the guide edge of the control member 2.
Les capteurs 6 sont reliés à une unité logique 7, à laquelle ils transmettent une simple information binaire correspondant à leur état activé ou non. Lorsque l'utilisateur déplace successivement son doigt le long de plusieurs rainures 6, l'organe de commande tactile 2, regroupant l'ensemble des capteurs 6, transmet à l'unité logique 7, une séquence de signaux binaires, correspondant au tracé d'un caractère alphanumérique. Dans l'exemple de réalisation de la figure 2, où l'organe de commande tactile 2 regroupe 16 capteurs 6, la séquence transmise à l'unité logique 7 sera avantageusement une séquence binaire codée sur 16 bits.The sensors 6 are connected to a logic unit 7, to which they transmit a simple binary information corresponding to their activated or not state. When the user successively moves his finger along several grooves 6, the touch control member 2, grouping together all of the sensors 6, transmits to the logic unit 7, a sequence of binary signals, corresponding to the trace of an alphanumeric character. In the exemplary embodiment of FIG. 2, where the touch control member 2 groups together 16 sensors 6, the sequence transmitted to the logic unit 7 will advantageously be a binary sequence coded on 16 bits.
L'organe de guidage tactile 2, illustré de façon non limitative par la figure 2, doit avant tout apporter un compromis satisfaisant aux exigences de guidage et de liberté de mouvement du doigt. Toutefois, dans le cas où il est utilisé par un conducteur de véhicule, son implantation sur le poste de conduite est également déterminante sur le plan ergonomique. De façon préférentielle, mais non obligatoire, cet organe peut être intégré à un satellite de commande sous volant de type connu. Il peut également être fixé sur le volant (notamment dans ls cas où le centre du volant est fixe), trouver sa place sur la planche de bord, ou encore être monté sur une télécommande communiquant par infrarouges avec l'unité logique 7.The tactile guide member 2, illustrated in a nonlimiting manner by FIG. 2, must above all bring a compromise satisfying the requirements of guidance and freedom of movement of the finger. However, in the case where it is used by a vehicle driver, its location on the driving position is also decisive from an ergonomic point of view. Preferably, but not necessarily, this member can be integrated into a steering wheel control satellite of known type. It can also be fixed on the steering wheel (especially in cases where the center of the steering wheel is fixed), find its place on the dashboard, or even be mounted on a remote control communicating by infrared with the logic unit 7.
Conformément à l'invention, la séquence binaire est traitée par l'unité selon une logique programmable permettant de reconnaître le caractère alphanumérique tracé par l'utilisateur avec son doigt. De façon avantageuse, l'unité logique fournit directement en sortie le code ASCII du caractère reconnu. Cette disposition permet d'éviter tout calcul, et de n'utiliser aucune mémoire. En un seul coup d'horloge, et par un jeu de portes logiques, il est ainsi possible de transmettre à l'unité de traitement, le caractère reconnu, en code ASCII . According to the invention, the binary sequence is processed by the unit according to a programmable logic making it possible to recognize the alphanumeric character traced by the user with his finger. Advantageously, the logic unit directly outputs the ASCII code of the recognized character. This arrangement makes it possible to avoid any calculation, and to use no memory. In a single clock stroke, and by a set of logic gates, it is thus possible to transmit the recognized character to the processing unit, in ASCII code.
Suivant le type de caractère qui est reconnu (symbole, lettre, chiffre, ou tout simplement un déplacement unique le long d'un segment de l'organe), et qui lui est envoyé par l'unité logique 7, une unité de traitement 8 envoie, par l'intermédiaire d'une interface 9, des ordres de fonctionnement à l'un ou l'autre des équipements électroniques 11. L'envoi de chaque instruction peut en outre être accompagné d'un retour visuel sur un écran 12, ou d'un retour sonore sur un haut-parleur 13.According to the type of character which is recognized (symbol, letter, number, or quite simply a single displacement along a segment of the organ), and which is sent to it by the logical unit 7, a processing unit 8 sends, via an interface 9, operating orders to one or other of the electronic equipment 11. The sending of each instruction can also be accompanied by a visual feedback on a screen 12, or a sound feedback on a speaker 13.
Les avantages du procédé et du dispositif de commande tactile proposés par l'invention sont nombreux. Parmi ceuxci, on peut noter que le problème de l'accessibilité d'un conducteur automobile aux commandes de ses équipements électroniques est résolu de façon simple, en plaçant l'organe tactile sur le satellite-sous-volant ou sur un emplacement privilégié de la planche de bord, et que la commande de plusieurs équipements électroniques embarqués devient ainsi parfaitement compatible avec la conduite automobile.The advantages of the method and of the tactile control device proposed by the invention are numerous. Among these, it can be noted that the problem of the accessibility of a car driver to the controls of his electronic equipment is solved in a simple way, by placing the tactile organ on the satellite-under-steering wheel or on a privileged location of the dashboard, and that the control of several on-board electronic equipment thus becomes perfectly compatible with driving.
Par ailleurs, ce dispositif n'implique aucun moyen de calcul sophistiqué, ni aucune espace mémoire important, de sorte qu'il est d'un coût particulièrement bas. Son utilisation ne nécessite aucun apprentissage, et est parfaitement fiable.Furthermore, this device does not involve any sophisticated calculation means, nor any significant memory space, so that it is of a particularly low cost. Its use requires no learning, and is perfectly reliable.
Elle est notamment beaucoup plus rapide que celle des systèmes connus, impliquant le défilement de listes pour accéder à des fonctions ou à des adresses stockées en mémoire. Enfin, l'introduction directe de caractères alphanumériques, permet d'utiliser sans contrainte des commandes symboliques appropriées, pour effacer, insérer ou reproduire des caractères. In particular, it is much faster than that of known systems, involving scrolling through lists to access functions or addresses stored in memory. Finally, the direct introduction of alphanumeric characters, allows to use without constraint appropriate symbolic commands, to erase, insert or reproduce characters.
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- 1997-12-12 FR FR9715757A patent/FR2772490B1/en not_active Expired - Fee Related
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