WO2008059424A1 - Dispositif de commande d'un systeme informatique - Google Patents

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WO2008059424A1
WO2008059424A1 PCT/IB2007/054576 IB2007054576W WO2008059424A1 WO 2008059424 A1 WO2008059424 A1 WO 2008059424A1 IB 2007054576 W IB2007054576 W IB 2007054576W WO 2008059424 A1 WO2008059424 A1 WO 2008059424A1
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computer system
interface
control device
selection
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PCT/IB2007/054576
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Gérard Popineau
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Popineau Gerard
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    • G06F3/0489—Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using dedicated keyboard keys or combinations thereof
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    • G06F2203/038—Indexing scheme relating to G06F3/038
    • G06F2203/0384—Wireless input, i.e. hardware and software details of wireless interface arrangements for pointing devices

Definitions

  • the present invention relates to a control device of a computer system, preferably of the 'personal microcomputer' type, by means of pointing devices, in particular of the 'wireless mouse' type.
  • Control devices of a computer system for moving a mouse, ball, or other pointing device with a cursor to designate an object, icon, or element on the system screen of a menu, representative of a function to be executed, are well known.
  • JP9146703, JP8221194 and JP 10040002 allow a more traditional approach to the initiation to the handling of a computer.
  • Each student with a mouse could, under the guidance of a trainer, learn to use a graphical user interface, whose image could be projected onto a large screen using an appropriate computer peripheral, such as a video projector.
  • the International Patent Application WO02 / 10897 disclosed a control device of a computer system controlled by a group of users by means of several pointing devices, such as "Mouse", without wired connection to the system.
  • Each pointing device communicates by infrared with a console connected to the system by a communication port.
  • a multifrequency transmission technique and frequency hopping coding are used.
  • the system's graphical interface is projected on a large screen for collective viewing.
  • the console includes a detachable receiver horn that enhances the range, and a set of switches for selecting the one or more mice having control of one or more sliders of different shape and / or color.
  • the advantage of an infrared link is complete immunity to radio disturbances.
  • the present invention therefore aims to optimize the design of a control device of a computer system.
  • a control device of a computer system preferably of the 'personal microcomputer' type, provided with an interface graphic, a master keyboard, a master pointing device and at least one communication port, at least by a group of users by means of several pointing devices without a wired connection with the system, preferably of type 'wireless mouse'.
  • Each of the pointing devices is manipulated by each of the users and transmits, by means of a communication channel, binary data sequences representative of the movements and states of the pointing devices to interface means connected to the communication port.
  • the device further comprises means for selection by a reference user of one or more pointing devices and render inoperative the others.
  • the control device of a computer system object of the present invention is remarkable in that the selection means comprise at least one specific software module and in that the interface means comprise at least one communication module by radio frequency, preferably adapted to the standard IEEE 802.15.1 or IEEE 802.15.4.
  • this specific software module interprets the inputs from the master keyboard and / or the master pointing device.
  • the selection means comprise a selection box connected by a first radiofrequency link, preferably in accordance with the IEEE 802.15.1 or IEEE 802.15.4 standard, to the interface means, the selection box being provided with switches. allowing the reference user to select one or more of the pointing devices and render the others inoperative.
  • the selection box is advantageously a wireless alphanumeric keyboard.
  • the communication channel is preferably established by at least the radiofrequency communication module arranged in the interface means.
  • interface means then advantageously comprise at least one interface box comprising at least the radiofrequency communication module.
  • the interface box is connected to the communication port by a serial link, in particular of the USB type, or by a second radiofrequency link, preferably in accordance with the IEEE 802.15.1 or IEEE 802.15.4 standard.
  • the interface box is advantageously provided with switches allowing the reference user to select one or more of the pointing devices and render inoperative the others.
  • the communication channel is preferably an infrared link
  • the interface means comprise an electronic box for receiving the binary data sequences. transmitted by means of this link frarouge by the pointing devices, and transmission of the binary data sequences to the communication port by means of the radiofrequency communication module.
  • the specific software module comprises simulation instructions in at least one window of the graphical interface of switches allowing the reference user to select one or more of the pointing devices and render inoperative the others.
  • Figure 1 is a block diagram of the control device of a computer system by a group of users according to the invention.
  • FIG. 1 schematically shows a first preferred embodiment of the invention implementing a radiofrequency communication module ZigBee standard.
  • FIG. 3 schematically shows a second preferred embodiment of the invention implementing radiofrequency communication modules Bluetooth standard.
  • FIG. 4 schematically shows a third preferred embodiment of the invention implementing a radio frequency communication module ZigBee standard and a selection box using a first radiofrequency link to this standard.
  • FIG. 5 schematically shows a fourth preferred embodiment of the invention implementing a selection box and interface comprising a ZigBee standard communication module and using a second radio frequency link to the Bluetooth standard.
  • FIG. 6 schematically shows a fifth preferred embodiment of the invention implementing a communication channel constituted by an infrared link between the pointing devices and a receiving electronic unit comprising a communication module Bluetooth standard .
  • FIG. 7 schematically represents a sixth preferred embodiment of the invention implementing a communication channel consisting of an infrared link between the pointing devices and an electronic reception unit comprising a Bluetooth standard communication module. to a selection and interface box connected to the computer system via a USB link.
  • FIG. 8 is a diagram of the hardware architecture of the selection box of the third preferred embodiment of the invention illustrated in FIG.
  • Fig. 9 is a diagram of the hardware architecture of the selection and interface box of the fourth preferred embodiment of the invention shown in Fig. 5.
  • Fig. 10 is a schematic diagram of the hardware architecture of the selection and interface box of the sixth preferred embodiment of the invention shown in Fig. 7.
  • FIG. 11 is a block diagram of the receiving electronics box of the fifth and sixth preferred embodiments of the invention shown respectively in Figs. 6 and 7.
  • FIG. 12 symbolically represents an example of a data frame transmitted by the selection and interface box of the fourth and sixth preferred embodiments of the invention, and by the electronic receiver unit of the fifth and sixth modes of preferred embodiment.
  • Figure 13 is a simplified diagram of the software architecture of a computer system controlled by means of the first preferred embodiment of the control device according to the invention illustrated in Figure 2.
  • Figure 14 is a simplified diagram of the software architecture of a computer system controlled by the second preferred embodiment of the control device according to the invention illustrated in Figure 3.
  • Figure 15 is a simplified diagram of the software architecture of a computer system controlled by means of the third preferred embodiment of the control device according to the invention illustrated in Figure 4.
  • FIG. 16 is a simplified diagram of the software architecture of a computer system controlled by means of the fourth or fifth preferred embodiment of the control device according to the invention illustrated respectively by FIGS. 5 and 6.
  • a microcomputer 2 has an operating system having a graphical interface 3 that allows users to interact with the system by means of a computer. 4.
  • the signals 5 emitted by the pointing devices 4 are received by interface means 6 connected to a communication port 7 of the central unit.
  • the microcomputer 2 also comprises a master pointing device 8 and a master keyboard 9.
  • the control device 1 according to the invention comprises means 10 for selecting by a reference user of one or several pointing devices 4 and render inoperative the others.
  • the selection means comprise at least one specific software module 11.
  • the interface means 6 comprise at least one radiofrequency communication module 12 adapted to the IEEE 802.15.1 ("Bluetooth”) or IEEE 802.15 standard. 4 (called "ZigBee").
  • the radiofrequency communication module 12 is Zigbee standard. It consists of a USB ZigBee 13 dongle inserted in a USB port of a portable microcomputer 14 receiving the signals of a set of 15 wireless mouse adapted to this standard of communication, and available on the market.
  • the microcomputer 14 comprises a specific software module 11 generating on its screen a window 16 presenting the simulation of switches 17 allowing a reference user to select one or more of the mice 15 having the control of application software, and of make others inoperative, with a single click.
  • the interface means 6 comprise several radiofrequency communication modules 12 to the Bluetooth standard. They consist of USB Bluetooth dongles 18 inserted into a USB hub 19 connected to a portable microcomputer 14, and receiving the signals of a set of 20 wireless mouse adapted to this standard, and available on the market. Several Bluetooth dongles 18 are required for a set of thirty-two mice, for example, because, according to this standard, a master controller can not support more than seven slave devices.
  • the portable microcomputer 14 is provided with a specific software module 11 for selecting the mouse (s) having the hand by means of the graphical interface 3 of the system. operating.
  • the interface means 6 comprise, as in the first preferred embodiment of the invention, a single radiofrequency communication module ZigBee standard consisting of a USB dongle ZigBee 13 for receiving signals from A wireless mouse set of the same standard 15.
  • the selection means 10 comprise a selection box 21 connected to the interface means 6 by a first radio frequency link 22 to the ZigBee standard.
  • This selection box 21, provided with switches 23, thus communicates with the microcomputer 14 via the ZigBee USB dongle 13.
  • the reference user selects using this box 21 or ZigBee mouse 15 who have the hand.
  • the selection box 21 is preferably in the form of a specific console, but alternatively it is a standard ZigBee keyboard.
  • the ZigBee wireless mouse set communicate with a selection and interface box 24 including a radio frequency communication module 12 to this standard.
  • the interface and selection box 24 is connected to the portable microcomputer 14 by a second radio frequency link 25 to the Bluetooth standard in order to ensure sufficient bandwidth to transmit the data from the set of ZigBee 15 mice.
  • the microcomputer 14 is provided with a Bluetooth USB dongle 26.
  • the specific housing 24 includes switches 23 allowing, as in the previous embodiment, to select the active mice.
  • the communication channel between the wireless mouse 27 and the interface means 6 is an infrared link.
  • the signals emitted by the infrared mice 27 are received and processed by an electronic reception unit 28, then the binary data sequences corresponding to the movements of the mice 27 and the states of their buttons are retransmitted to the microcomputer 14 by means of a high-speed Bluetooth link 29.
  • a communication port of the microcomputer 14 is associated with a radiofrequency communication module constituted by a USB Bluetooth dongle 30, and the electronic reception unit comprises a transceiver 31 with same standard.
  • the microcomputer 14 comprises a specific software module 11 for selecting active mice using the graphical interface 3 simulating a console 16,17.
  • the communication channel between the wireless mice 27 and the interface means 6 is also an infrared link.
  • the electronic reception unit 28 communicates via its transceiver 31 to the Bluetooth standard with a selection and interface box 32 connected to the microcomputer 14 via a USB link 33.
  • the Selection and interface box 32 include switches 23 for selecting active mice.
  • the selection box 21 of Figure 8 is organized around a microcontroller 34 programmed IRQ interrupt.
  • an IRQ interrupt is generated which is processed by the microcontroller 34 and triggers the acquisition of the state of the keyboard 35a via the bus of the system 36. and the state of the actuated switch are transmitted by a serial device interface SPI of the microcontroller 34 to a transmitter-receiver module. 37 receiver to the ZigBee standard.
  • the state of the indicator associated with the operated switch, among a set of lights 35b, is updated by the microcontroller 34 via the internal bus 36.
  • a microcontroller 38 receiving the sequences of mouse binary data transmitted by a ZigBee standard transceiver module 39 on a SPI serial device interface, and retransmitting them, after selection, to a Bluetooth transceiver module 40 via a SCI serial communication interface.
  • Data selection i.e., active mice, is performed by a set of switches 41 connected to the bus 42 of the system.
  • the active / inactive state of the mice 15 is displayed by a set of LEDs 43.
  • FIG. 10 receives the binary data sequences of the infrared mice 27, transmitted by the electronic reception unit 28 by means of a connection to the Bluetooth standard, and retransmits them via a USB 33 serial link to the microcomputer 14.
  • the selection and interface box 32 comprises a microcontroller 44, a transceiver module 45 to the Bluetooth standard, and a USB interface module 46 connected to the microcontroller 44 by serial communication interfaces SCI1, SCI2.
  • the selection and interface box 32 also comprises a set of switches 47 and a set of LEDs 48 interfaces on the bus 49 of the system, and allowing the reference user to manage the activity of the mice 27.
  • the fifth and sixth preferred embodiments of the invention shown in Figures 6 and 7 implement an electronic receiving unit 28 whose hardware architecture is shown in Figure 11.
  • the infrared light signals emitted by the infrared mice 27 are detected by an infrared reception module 50 comprising a photodiode followed by amplifiers.
  • the received analog signals are sampled and processed by a signal processing processor 51, which then transmits the binary data sequences corresponding to the mice 27 in a multiplexed form to a transceiver module 52 to the Bluetooth standard.
  • FIG. 12 The structure of the multiplexed data frame is represented in FIG. 12.
  • the displacements in a transverse direction X1, X2 and in a longitudinal direction Y1, Y2 of each mouse 27 are coded in a binary word 53, 54 comprising a specific header field 55 to a data word.
  • the states of the buttons B1 of each mouse, as well as the displacement Z1 of the wheel, are likewise coded in specific data words 56, 57.
  • Each data word 56,57, or data word group 53,54 is preceded by a header word 58 having a specific header field 59 different from the header field 55 of a data word 53,54, 56.57.
  • the header word 58 comprises an identification field 60 of the data transmission mouse according to the header word 58, as well as a type field 61 containing the type (X, Y, or Z displacements). , state of the buttons) of the data according to the header word 58.
  • This frame structure is also that of the data transmitted by the Bluetooth link 25 between the selection and interface box 24 and the microcomputer 14 of the fourth mode. embodiment of the invention shown in FIG. 5, as well as that of the data transmitted by the USB serial link 33 between the selection and interface box 32 and the microcomputer 14 of the sixth embodiment of the invention shown in FIG. Figure 7, with the difference that only pass in this case the data of the selected mice.
  • Figure 13 shows the simplified software architecture of the microcomputer 14 controlled by means of the device shown in Figure 2.
  • the operating system 62 such as WINDOWS XP ® from MICROSOFT ®, supports multiple instances 63 ZigBee 15 wireless mouse drivers implemented, as well as the driver 64 specific to the ZigBee 13 dongle used.
  • the native mouse system 65 of the operating system 62 allows the reference user to control the microcomputer 14 by means of a master mouse, or the touch pad.
  • a specific application program interface 66 based in the case of WINDOWS XP ® on the Raw Input Application Program Interface ("raw input application program interface"), allows the multiple mouse system 15 to be considered as HID devices ("human interface device” in English, that is to say “user interface device”) to control programs of the application layer 67 with sliders shapes and / or different colors.
  • the application layer 67 comprises simulation software 68 of a selection console for active mice.
  • the software architecture, shown in Figure 14, of the microcomputer 14 supporting the control device shown in Figure 3 is similar to the previous one.
  • the need for the use of a USB hub 19 and several Bluetooth USB dongles 18 requires the loading of the driver 69 of the concentrator 19 and the drivers of the dongles 18 of several instances of the same driver if the dongles 18 are identical.
  • multiple instances 71 of the driver of the Bluetooth mouse used are loaded into the operating system 62. If the total number of the mouse is at most equal to seven, a single USB Bluetooth dongle 18 is sufficient, and the USB hub 19 is not needed, thereby simplifying the software architecture of Figure 14.
  • the software architecture shown in Figure 15, and corresponding to the device shown in Figure 4, differs from the architecture shown in Figure 13 only. by adding the driver 72 of the selection box 21 in connection with the USB ZigBee dongle 13.
  • the raw data input API 66 is also used to interface the selection box 23 considered as an HID device.
  • the application layer 67 does not include selection console simulation software.
  • control device 1 does not call any particular software architecture other than the loading of the USB driver specific to the selection box and interface 32, and a specific application program interface 66 for managing multiple cursors.
  • control device 1 of a single computer system by a group of users by means of a plurality of pointing devices 4, the active pointing devices being selected by a reference user, described herein. above, in relation to the state of the art, is precisely to retain a functionality of selection of these pointing devices, essential for the applications in education and training, while offering greater flexibility of use by implementing short-haul radio links in accordance with widely used standards, where permitted by the radio environment and / or local regulations for wireless telecommunications.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de commande (1) d'un système informatique (2) de type 'micro-ordinateur personnel', au moins par un groupe d'utilisateurs au moyen de plusieurs dispositifs de pointage (4) sans liaison filaire avec Ie système (2) de type 'souris sans fil'. Chacun de ces dispositifs de pointage (4) est manipulé par chacun des utilisateurs et transmet au moyen d'un canal de communication (5) des séquences de données binaires représentatives de ses déplacements et de ses états à des moyens d'interface (6) reliés à un port de communication (7) du système informatique (2). Le dispositif (1) comprend de plus des moyens de sélection (10) par un utilisateur de référence d'un ou de plusieurs des dispositifs de pointage (4) et de rendre inopérants les autres. Le dispositif est remarquable en ce que les moyens de sélection (10) comprennent au moins un module logiciel spécifique (11) et en ce que les moyens d'interface (6) comprennent au moins un module de communication par radiofréquence (12), de préférence adapté au standard IEEE 802.15.1 ou IEEE 802.15.4. Le dispositif (1) selon l'invention est particulièrement destiné à l'initiation collective à Ia micro-informatique et à Ia formation collective à l'utilisation de logiciels.

Description

Description
DISPOSITIF DE COMMANDE D'UN SYSTEME INFORMATIQUE
[1] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION
[2] La présente invention concerne un dispositif de commande d'un système informatique, préférentiellement de type 'micro-ordinateur personnel', au moyen de dispositifs de pointage, notamment de type 'souris sans fil'.
[3] ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE DE L'INVENTION
[4] Les dispositifs de commande d'un système informatique consistant à déplacer au moyen d'une 'souris', 'boule' ou autre dispositif de pointage, un curseur afin de désigner sur l'écran du système un objet, icône ou élément d'un menu, représentatif d'une fonction à exécuter, sont bien connus.
[5] Ces dispositifs de pointage de base, largement connus dans le domaine de la microinformatique, ne concernent que l'utilisation individuelle d'un système informatique.
[6] On connaît des possibilités de travail en coopération de plusieurs personnes par la mise en œuvre de plusieurs unités centrales connectées en réseau. Mais, même si le travail est collectif, chaque personne commande personnellement chaque unité centrale au moyen de son propre dispositif de pointage.
[7] Un système permettant à plusieurs personnes d'utiliser une même unité centrale est décrit dans les demandes de brevets japonais JP8221194 et JP9146703. Les commandes provenant de plusieurs souris sans fil peuvent être reçues par un ordinateur personnel conventionnel. Dans ce but, une technique de transmission radio par partage de temps est mise en œuvre. Les différentes souris transmettent successivement leurs données quand elles reçoivent un code d'identification envoyé par la station de base connectée à l'unité centrale correspondant à leurs propres codes. L'utilisation prévue est celle de l'éducation et du jeu.
[8] Un autre exemple est la demande de brevet japonais JP10040002, qui décrit le fonctionnement simultané de plusieurs souris dans une même fenêtre.
[9] Le concept d'un ensemble de dispositifs de pointage commandant un système informatique unique présente des perspectives intéressantes notamment dans l'enseignement. Contrairement à l'enseignement d'autres disciplines, l'informatique pratique se prête actuellement assez mal à des cours collectifs. La formation est plutôt basée sur la mise en place de séances de travaux pratiques, pendant lesquelles les élèves, par petits groupes de deux ou trois, s'exercent sur un micro-ordinateur complet. Pour permettre à un grand nombre d'élèves de bénéficier d'une initiation, il faut donc des moyens matériels considérables installés à demeure dans des salles de classes spécialisées, disposant de nombreuses prises d'alimentations électriques.
[10] Les systèmes de souris sans fil décrits ci-dessus dans les documents de brevets
JP9146703, JP8221194 et JP 10040002, permettraient au contraire une approche plus traditionnelle de l'initiation au maniement d'un ordinateur. Chaque élève disposant d'une souris, pourrait, sous la conduite d'un formateur, apprendre à utiliser une interface graphique, dont l'image pourrait être projetée sur un écran de grandes dimensions au moyen d'un périphérique informatique approprié, tel qu'un vidéoprojecteur.
[11] L'avantage économique est évident: il suffit d'un seul système informatique, qui pourrait être constitué par un micro-ordinateur portable. Les salles spécialisées ne sont plus nécessaires, et l'équipement peut être installé rapidement dans tout local.
[12] Toutefois cet avantage économique est un peu limité, car les systèmes du type décrits ci-dessus ne sont pas optimisés pour le but poursuivi.
[13] Afin de répondre totalement aux besoins de l'enseignement, la demande de brevet internationale WO02/ 10897 a divulgué un dispositif de commande d'un système informatique commandé par un groupe d'utilisateurs au moyen de plusieurs dispositifs de pointage, de type « souris », sans liaison filaire avec le système. Chaque dispositif de pointage communique par infrarouge avec une console reliée au système par un port de communication. Une technique de transmission multifréquencielle et un codage par saut de fréquence sont utilisés. L'interface graphique du système est projetée sur un grand écran pour une visualisation collective. La console comporte un cornet récepteur détachable qui améliore la portée, et un ensemble de commutateurs permettant de sélectionner la ou les souris ayant le contrôle d'un ou de plusieurs curseurs de forme et/ ou de couleur différentes. L'avantage d'une liaison par infrarouge est une immunité totale aux perturbations radioélectriques.
[14] Les développements récents des techniques de liaison radio à courtes distances, notamment celles aux standards IEEE 802.15.1 (Bluetooth) et IEEE 802.15.4 (ZigBee), ainsi que l'évolution des systèmes d'exploitation pour micro-ordinateurs, permettent d'envisager le remplacement de l'ensemble de commutateurs et/ou de certaines liaisons filaires du système décrit dans le document WO02/ 10897 par des composantes logicielles, et/ou par des liaisons sans fil, respectivement, afin de rendre le déploiement et l'utilisation de ce système plus aisés quand les conditions d'interférences radioélectriques sont favorables.
[15] DESCRIPTION GENERALE DE L'INVENTION
[16] La présente invention vise donc à optimiser la conception d'un dispositif de commande d'un système informatique.
[17] Elle a précisément pour objet un dispositif de commande d'un système informatique, préférentiellement de type 'micro-ordinateur personnel', muni d'une interface graphique, d'un clavier maître, d'un dispositif de pointage maître et d'au moins un port de communication, au moins par un groupe d'utilisateurs au moyen de plusieurs dispositifs de pointage sans liaison filaire avec le système, préférentiellement de type 'souris sans fil'. Chacun des dispositifs de pointage est manipulé par chacun des utilisateurs et transmet au moyen d'un canal de communication des séquences de données binaires représentatives des déplacements et des états des dispositifs de pointage à des moyens d'interface reliés au port de communication. Le dispositif comprend de plus des moyens de sélection par un utilisateur de référence d'un ou de plusieurs des dispositifs de pointage et de rendre inopérants les autres.
[18] Le dispositif de commande d'un système informatique objet de la présente invention est remarquable en ce que les moyens de sélection comprennent au moins un module logiciel spécifique et en ce que les moyens d'interface comprennent au moins un module de communication par radiofréquence, de préférence adapté au standard IEEE 802.15.1 ou IEEE 802.15.4.
[19] De préférence, ce module logiciel spécifique interprète les entrées provenant du clavier maître et/ou du dispositif de pointage maître.
[20] Alternativement, les moyens de sélection comprennent un boîtier de sélection relié par une première liaison radiofréquence, de préférence conforme au standard IEEE 802.15.1 ou IEEE 802.15.4, aux moyens d'interface, le boîtier de sélection étant muni de commutateurs permettant à l'utilisateur de référence de sélectionner un ou plusieurs des dispositifs de pointage et de rendre inopérants les autres.
[21] Dans ce cas, le boîtier de sélection est avantageusement un clavier alphanumérique sans-fil.
[22] Dans une autre configuration du dispositif de commande d'un système informatique selon l'invention, le canal de communication est établi de préférence par au moins le module de communication par radiofréquence agencé dans les moyens d'interface.
[23] Ces moyens d'interface comprennent alors avantageusement au moins un boîtier d'interface comportant au moins le module de communication par radiofréquence.
[24] De préférence, le boîtier d'interface est relié au port de communication par une liaison série, notamment de type USB, ou par une seconde liaison radiofréquence, préférentiellement conforme au standard IEEE 802.15.1 ou IEEE 802.15.4.
[25] Le boîtier d'interface est avantageusement muni de commutateurs permettant à l'utilisateur de référence de sélectionner un ou plusieurs des dispositifs de pointage et de rendre inopérants les autres.
[26] Dans encore une autre configuration du dispositif de commande d'un système informatique selon l'invention, le canal de communication est préférentiellement une liaison infra rouge, et les moyens d'interface comprennent un boîtier électronique de réception des séquences de données binaires transmises au moyen de cette liaison in- frarouge par les dispositifs de pointage, et d'émission des séquences de données binaires vers le port de communication au moyen du module de communication par radiofréquence.
[27] Dans certaines configurations du dispositif de commande d'un système informatique selon l'invention, le module logiciel spécifique comprend des instructions de simulation dans au moins une fenêtre de l'interface graphique de commutateurs permettant à l'utilisateur de référence de sélectionner un ou plusieurs des dispositifs de pointage et de rendre inopérants les autres.
[28] Ces quelques spécifications essentielles auront rendu évidents pour l'homme de métier les avantages apportés par l'invention par rapport à l'état de la technique antérieure.
[29] BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
[30] La Figure 1 est un schéma de principe du dispositif de commande d'un système informatique par un groupe d'utilisateurs selon l'invention.
[31] La Figure 2 représente schématiquement un premier mode de réalisation préféré de l'invention mettant en œuvre un module de communication radiofréquence au standard ZigBee.
[32] La Figure 3 représente schématiquement un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention mettant en œuvre des modules de communication radiofréquence au standard Bluetooth.
[33] La Figure 4 représente schématiquement un troisième mode de réalisation préféré de l'invention mettant en œuvre un module de communication radiofréquence au standard ZigBee et un boîtier de sélection utilisant une première liaison radiofréquence à ce standard.
[34] La Figure 5 représente schématiquement un quatrième mode de réalisation préféré de l'invention mettant en œuvre un boîtier de sélection et d'interface comportant un module de communication au standard ZigBee et utilisant une seconde liaison radiofréquence au standard Bluetooth.
[35] La Figure 6 représente schématiquement un cinquième mode de réalisation préféré de l'invention mettant en œuvre un canal de communication constitué par une liaison infra rouge entre les dispositifs de pointage et un boîtier électronique de réception comportant un module de communication au standard Bluetooth.
[36] La Figure 7 représente schématiquement un sixième mode de réalisation préféré de l'invention mettant en œuvre un canal de communication constitué par une liaison infra rouge entre les dispositifs de pointage et un boîtier électronique de réception comportant un module de communication au standard Bluetooth vers un boîtier de sélection et d'interface relié au système informatique par une liaison USB.
[37] La Figure 8 est un schéma de l'architecture matérielle du boîtier de sélection du troisième mode de réalisation préféré de l'invention illustré sur la Figure 4.
[38] La Figure 9 est un schéma de l'architecture matérielle du boîtier de sélection et d'interface du quatrième mode de réalisation préféré de l'invention illustré sur la Figure 5.
[39] La Figure 10 est un schéma de l'architecture matérielle du boîtier de sélection et d'interface du sixième mode de réalisation préféré de l'invention illustré sur la Figure 7.
[40] La Figure 11 est un schéma synoptique du boîtier électronique de réception des cinquième et sixième modes de réalisation préférés de l'invention illustrés respectivement sur les Figures 6 et 7.
[41] La Figure 12 représente symboliquement un exemple de trame de données transmises par le boîtier de sélection et d'interface des quatrième et sixième modes de réalisation préféré de l'invention, et par le boîtier électronique de réception des cinquième et sixième modes de réalisation préféré.
[42] La Figure 13 est un schéma simplifié de l'architecture logicielle d'un système informatique contrôlé au moyen du premier mode de réalisation préféré du dispositif de commande selon l'invention illustré par la Figure 2.
[43] La Figure 14 est un schéma simplifié de l'architecture logicielle d'un système informatique contrôlé au moyen du deuxième mode de réalisation préféré du dispositif de commande selon l'invention illustré par la Figure 3.
[44] La Figure 15 est un schéma simplifié de l'architecture logicielle d'un système informatique contrôlé au moyen du troisième mode de réalisation préféré du dispositif de commande selon l'invention illustré par la Figure 4.
[45] La Figure 16 est un schéma simplifié de l'architecture logicielle d'un système informatique contrôlé au moyen du quatrième ou cinquième mode de réalisation préféré du dispositif de commande selon l'invention illustré respectivement par les Figures 5 et 6.
[46] DESCRIPTION DES FORMES D'EXECUTION PREFEREES DE
L'INVENTION
[47] Les références aux Figures 1 à 16 serviront à expliquer en détail les différentes caractéristiques de l'invention.
[48] Le concept général du dispositif de commande 1 est illustré par la Figure 1. Un micro-ordinateur 2 comporte un système d'exploitation présentant une interface graphique 3 qui permet à des utilisateurs d'interagir avec le système au moyen d'un écran de visualisation et de dispositifs de pointage 4. Les signaux 5 émis par les dispositifs de pointage 4 sont reçus par des moyens d'interface 6 relié à un port de communication 7 de l'unité centrale. Le micro-ordinateur 2 comporte aussi un dispositif de pointage maître 8 et un clavier maître 9. Le dispositif de commande 1 selon l'invention comprend des moyens de sélection 10 par un utilisateur de référence d'un ou de plusieurs des dispositifs de pointage 4 et de rendre inopérants les autres. Pour ce faire, les moyens de sélection comprennent au moins un module logiciel spécifique 11. Les moyens d'interface 6 comprennent au moins un module de communication par radiofréquence 12 adapté au standard IEEE 802.15.1 (dit « Bluetooth ») ou IEEE 802.15.4 (dit « ZigBee »).
[49] Dans un premier mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur la Figure 2, le module de communication par radiofréquence 12 est au standard Zigbee. Il est constitué par un dongle USB ZigBee 13 inséré dans un port USB d'un micro-ordinateur portable 14 recevant les signaux d'un ensemble 15 de souris sans fil adaptées à ce standard de communication, et disponibles sur le marché. Le micro-ordinateur 14 comprend un module logiciel spécifique 11 générant sur son écran une fenêtre 16 présentant la simulation d'interrupteurs 17 permettant à un utilisateur de référence de sélectionner une ou plusieurs des souris 15 ayant le contrôle de logiciels d'application, et de rendre inopérantes les autres, sur un simple clic.
[50] Dans un deuxième mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur la Figure
3, les moyens d'interface 6 comprennent plusieurs modules de communication par radiofréquence 12 au standard Bluetooth. Ils sont constitués par des dongles USB Bluetooth 18 insérés dans un concentrateur USB 19 relié à un micro-ordinateur portable 14, et recevant les signaux d'un ensemble 20 de souris sans fil adaptées à ce standard, et disponibles sur le marché. Plusieurs dongles Bluetooth 18 sont nécessaires pour un ensemble 20 de trente-deux souris, par exemple, car, selon ce standard, un contrôleur maître ne peut supporter plus de sept périphériques esclaves. De même que dans le premier mode de réalisation préféré de l'invention, le micro-ordinateur portable 14 est muni d'un module logiciel spécifique 11 permettant de sélectionner la ou les souris ayant la main au moyen de l'interface graphique 3 du système d'exploitation.
[51] Dans un troisième mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur la Figure
4, les moyens d'interface 6 ne comportent, de même que dans le premier mode de réalisation préféré de l'invention, qu'un seul module de communication par radiofréquence au standard ZigBee constitué par un dongle USB ZigBee 13 de réception des signaux d'un ensemble de souris sans fil au même standard 15. Dans ce mode de réalisation, les moyens de sélection 10 comprennent un boîtier de sélection 21 relié aux moyens d'interface 6 par une première liaison radiofréquence 22 au standard ZigBee. Ce boîtier de sélection 21, muni de commutateurs 23, communique donc avec le micro-ordinateur 14 via le dongle USB ZigBee 13. L'utilisateur de référence sélectionne au moyen de ce boîtier 21 la ou les souris ZigBee 15 qui ont la main. Le boîtier de sélection 21 a de préférence la forme d'une console spécifique, mais en variante, il s'agit d'un clavier standard ZigBee.
[52] Dans un quatrième mode de réalisation préféré représenté sur la Figure 5, un ensemble de souris sans fil ZigBee communiquent avec un boîtier de sélection et d'interface 24 comprenant un module de communication par radio fréquence 12 à ce standard. Le boîtier d'interface et de sélection 24 est relié au micro-ordinateur portable 14 par une seconde liaison radio fréquence 25 au standard Bluetooth afin d'assurer une bande passante suffisante pour transmettre les données provenant de l'ensemble des souris ZigBee 15. Pour ce faire, le micro-ordinateur 14 est muni d'un dongle USB Bluetooth 26. Le boîtier spécifique 24 comporte des commutateurs 23 permettant, comme dans le mode de réalisation précédent, de sélectionner les souris actives.
[53] Dans un cinquième mode de réalisation préféré de l'invention représenté sur la Figure
6, le canal de communication entre les souris sans fil 27 et les moyens d'interface 6 est une liaison infrarouge. Les signaux émis par les souris infrarouge 27 sont reçus et traités par un boîtier électronique de réception 28, puis les séquences de données binaires correspondant aux déplacements des souris 27 et aux états de leurs boutons sont retransmises vers le micro-ordinateur 14 au moyen d'une liaison haut débit Bluetooth 29. Pour ce faire, un port de communication du micro-ordinateur 14 est associé avec un module de communication par radiofréquence constitué par un dongle USB Bluetooth 30, et le boîtier électronique de réception comporte un émetteur- récepteur 31 au même standard. De même que dans les premier et deuxième modes de réalisation, le micro-ordinateur 14 comporte un module logiciel spécifique 11 de sélection des souris actives à l'aide de l'interface graphique 3 simulant une console 16,17.
[54] Dans le sixième mode de réalisation de l'invention représenté sur la Figure 7, le canal de communication entre les souris sans fil 27 et les moyens d'interface 6 est également une liaison infrarouge. Mais le boîtier électronique de réception 28 communique via son émetteur-récepteur 31 au standard Bluetooth avec un boîtier de sélection et d'interface 32 relié au micro-ordinateur 14 par une liaison USB 33. De même que dans les troisième et quatrième modes, le boîtier de sélection et d'interface 32 comportent des commutateurs 23 permettant de sélectionner les souris actives.
[55] Les Figures 8,9 et 10 montrent des schémas de l'architecture matérielle des boîtiers d'interface et/ou de sélection respectivement des troisième, quatrième et sixième modes de réalisation préférés de l'invention représentés respectivement sur les Figures 4,5 et 7.
[56] Le boîtier de sélection 21 de la Figure 8 est organisé autour d'un microcontrôleur 34 programmé en interruption IRQ. Quand l'un des commutateurs 23 du clavier 35a de la console est actionné, une interruption IRQ est générée qui est traitée par le microcontrôleur 34 et déclenche l'acquisition de l'état du clavier 35a via le bus du système 36. L'identification et l'état du commutateur actionné sont transmis par une interface série de périphérique SPI du microcontrôleur 34 à un module émetteur- récepteur 37 au standard ZigBee. L'état du voyant associé au commutateur actionné, parmi un ensemble de voyants 35b, est mis à jour par le microcontrôleur 34 via le bus interne 36.
[57] Le boîtier de sélection et d'interface 24, dont l'architecture est représentée sur la
Figure 9, reçoit les signaux de l'ensemble des souris ZigBee 15, les identifie et les multiplexe, et transmet la trame de données obtenue vers le micro-ordinateur 14 par une liaison Bluetooth 25. Il comprend donc un microcontrôleur 38 recevant les séquences de données binaires des souris transmises par un module émetteur-récepteur 39 au standard ZigBee sur une interface série de périphérique SPI, et les retransmettant, après sélection, à un module émetteur-récepteur Bluetooth 40 via une interface de communication série SCI. La sélection des données, c'est-à-dire des souris actives, est effectuée par un ensemble de commutateurs 41 connecté sur le bus 42 du système. L'état actif/inactif des souris 15 est affiché par un ensemble de voyants 43.
[58] Le boîtier de sélection et d'interface 32, dont l'architecture est représentée sur la
Figure 10, reçoit les séquences de données binaires des souris infrarouge 27, transmises par le boîtier électronique de réception 28 au moyen d'une liaison au standard Bluetooth, et les retransmet via une liaison série USB 33 au micro-ordinateur 14. Pour ce faire, le boîtier de sélection et d'interface 32 comprend un microcontrôleur 44, un module émetteur-récepteur 45 au standard Bluetooth, et un module d'interface USB 46 reliés au microcontrôleur 44 par des interfaces de communication série SCI1,SCI2. Le boîtier de sélection et d'interface 32 comprend aussi un ensemble de commutateurs 47 et un ensemble de voyants 48 interfaces sur le bus 49 du système, et permettant à l'utilisateur de référence de gérer l'activité des souris 27.
[59] Les cinquième et sixième modes de réalisation préférés de l'invention représentés sur les Figures 6 et 7 mettent en œuvre un boîtier électronique de réception 28 dont l'architecture matérielle est représentée sur la Figure 11. Les signaux de lumière infrarouge émis par les souris infrarouge 27 sont détectés par un module de réception infrarouge 50 comprenant une photodiode suivie d'amplificateurs. Les signaux analogiques reçus sont échantillonnés et traités par un processeur de traitement du signal 51, qui transmet ensuite les séquences de données binaires correspondant aux souris 27 sous une forme multiplexée à un module d'émission-réception 52 au standard Bluetooth.
[60] La structure de la trame de données multiplexées est représentée sur la Figure 12. Les déplacements selon une direction transversale X1,X2 et selon une direction longitudinale Y1,Y2 de chaque souris 27 sont codés dans un mot binaire 53,54 comportant un champ d'en-tête spécifique 55 à un mot de donnée. Les états des boutons Bl de chaque souris, ainsi que le déplacement Zl de la molette sont de même codés dans des mots de données spécifiques 56,57. Chaque mot de donnée 56,57, ou groupe de mots de donnée 53,54, est précédé d'un mot d'en-tête 58 comportant un champ d'en-tête spécifique 59 différent du champ d'en-tête 55 d'un mot de donnée 53,54,56,57. Le mot d'en-tête 58 comprend un champ d'identification 60 de la souris émettrice des données suivant le mot d'en-tête 58, ainsi qu'un champ de type 61 contenant le type (déplacements X,Y, ou Z, état des boutons) des données suivant le mot d'en-tête 58. Cette structure de trame est également celle des données transmises par la liaison Bluetooth 25 entre le boîtier de sélection et d'interface 24 et le microordinateur 14 du quatrième mode de réalisation de l'invention représenté sur la Figure 5, ainsi que celle des données transmises par la liaison série USB 33 entre le boîtier de sélection et d'interface 32 et le micro-ordinateur 14 du sixième mode de réalisation de l'invention représenté sur la Figure 7, à la différence près que seules transitent dans ce cas les données des souris sélectionnées.
[61] La Figure 13 montre l'architecture logicielle simplifiée du micro-ordinateur 14 contrôlé au moyen du dispositif représenté sur la Figure 2. Le système d'exploitation 62, tel que WINDOWS XP ® de la société MICROSOFT ®, supporte plusieurs instances 63 des pilotes de souris sans fil ZigBee 15 mises en œuvre, ainsi que le pilote 64 propre au dongle ZigBee 13 utilisé. Le système de souris natif 65 du système d'exploitation 62 permet à l'utilisateur de référence de contrôler le micro-ordinateur 14 au moyen d'une souris maître, ou du pavé sensitif. Une interface de programmes d'application spécifique 66, basée dans le cas de WINDOWS XP ® sur l'API d'entrée de données brutes (« raw input application program interface » en anglais), permet au système de souris multiples 15 considérées comme des périphériques HID (« human interface device » en anglais, c'est-à-dire « périphérique d'interface utilisateur ») de contrôler des programmes de la couche applicative 67 avec des curseurs de formes et/ ou de couleurs différentes. La couche applicative 67 comprend le logiciel de simulation 68 d'une console de sélection des souris actives.
[62] L'architecture logicielle, représentée Figure 14, du micro-ordinateur 14 supportant le dispositif de commande représenté Figure 3 est analogue à la précédente. La nécessité de l'utilisation d'un concentrateur USB 19 et de plusieurs dongles USB Bluetooth 18 impose le chargement du pilote 69 du concentrateur 19 et des pilotes 70 de dongles 18, de plusieurs instances du même pilote si les dongles 18 sont identiques. De même que dans la configuration précédente, de multiples instances 71 du pilote de la souris Bluetooth utilisée sont chargées dans le système d'exploitation 62. Si le nombre total de souris est au plus égal à sept, un seul dongle USB Bluetooth 18 suffit, et le concentrateur USB 19 n'est pas nécessaire, simplifiant d'autant l'architecture logicielle de la Figure 14.
[63] L'architecture logicielle représentée sur la Figure 15, et correspondant au dispositif représenté sur la Figure 4, ne diffère de l'architecture représentée sur la Figure 13 que par l'ajout du pilote 72 du boîtier de sélection 21 en liaison avec le dongle USB ZigBee 13. L'API d'entrée de données brutes 66 est également utilisée pour interfacer le boîtier de sélection 23 considéré comme un périphérique HID. Dans cette configuration, la couche applicative 67 ne comporte pas de logiciel de simulation de console de sélection.
[64] L'architecture logicielle représentée sur la Figure 16 est celle d'un micro-ordinateur
14 commandé soit par le dispositif de commande représenté sur la Figure 5, soit par le dispositif représenté sur la Figure 6. Une seule instance 73 du pilote du dongle USB Bluetooth 26,30 utilisé est chargée dans ce cas, contrairement en général au cas de la Figure 14. Mais un pilote 74 spécifique au boîtier de sélection et d'interface 32, ou au boîtier électronique de réception 28 est chargé dans ces configurations. Il va de soi que le logiciel de simulation 68 de la console de sélection n'est chargé que dans le cas du dispositif de commande 1 ne comportant que le seul cornet infrarouge 28 (Figure 6).
[65] Le dispositif de commande 1 selon le sixième mode de réalisation de l'invention, représenté sur la Figure 7, n'appelle pas d'architecture logicielle particulière autre que le chargement du pilote USB propre au boîtier de sélection et d'interface 32, et d'une interface de programmes d'application spécifique 66 permettant de gérer de multiples curseurs.
[66] L'avantage du dispositif de commande 1 d'un système informatique unique par un groupe d'utilisateurs au moyen d'une pluralité de dispositifs de pointage 4, les dispositifs de pointages actifs étant sélectionnés par un utilisateur de référence, décrit ci- dessus, par rapport à l'état de la technique, est précisément de conserver une fonctionnalité de sélection de ces dispositifs de pointage, indispensable pour les applications dans l'enseignement et la formation visées, tout en offrant une plus grande souplesse d'utilisation en mettant en œuvre des liaisons radio à courtes distances selon des standards de grande diffusion, quand cela est permis par l'environnement radioélectrique et/ou la réglementation locale en matière de télécommunications hertziennes.
[67] Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas aux seuls modes d'exécution ci- dessus, donnés à titre d'exemples; elle embrasse, au contraire, toutes les variantes possibles de réalisation qui restent dans le cadre défini par les revendications ci-après.

Claims

REVENDICATIONS
[1] 1) Dispositif de commande (1) d'un système informatique (2), préférentiellement de type 'micro-ordinateur personnel', muni d'une interface graphique (3), d'un clavier maître (9), d'un dispositif de pointage maître (8) et d'au moins un port de communication (7), au moins par un groupe d'utilisateurs au moyen de plusieurs dispositifs de pointage (4) sans liaison filaire avec ledit système (2), préférentiellement de type 'souris sans fil', chacun desdits dispositifs de pointage (4) étant manipulé par chacun desdits utilisateurs et transmettant au moyen d'un canal de communication (5) des séquences de données binaires représentatives des déplacements et des états desdits dispositifs de pointage (4) à des moyens d'interface (6) reliés audit port (7), ledit dispositif (1) comprenant de plus des moyens de sélection (10) par un utilisateur de référence d'un ou de plusieurs desdits dispositifs de pointage (4) et de rendre inopérants les autres, caractérisé en ce que lesdits moyens de sélection (10) comprennent au moins un module logiciel spécifique (11) et en ce que lesdits moyens d'interface (6) comprennent au moins un module de communication par radiofréquence (12), de préférence adapté au standard IEEE 802.15.1 ou IEEE 802.15.4.
2) Dispositif de commande (1) d'un système informatique (2) selon la revendication 1, caractérisé en que ledit module logiciel spécifique (11) interprète les entrées provenant dudit clavier maître (9) et/ou dudit dispositif de pointage maître (8).
3) Dispositif de commande (1) d'un système informatique (2) selon l'a revendication 1, caractérisé en ce que lesdits moyens de sélection (10) comprennent un boîtier de sélection (21) relié par une première liaison radiofréquence, de préférence conforme au standard IEEE 802.15.1 ou IEEE 802.15.4, auxdits moyens d'interface (6), ledit boîtier de sélection (21) étant muni de commutateurs (23) permettant audit utilisateur de référence de sélectionner un ou plusieurs desdits dispositifs de pointage (4) et de rendre inopérants les autres.
4) Dispositif de commande (1) d'un système informatique (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit boîtier de sélection est un clavier alphanumérique sans-fil.
5) Dispositif de commande (1) d'un système informatique (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit canal de communication (5) est établi par au moins ledit module de communication par radiofréquence (12) agencé dans lesdits moyens d'interface (6).
6) Dispositif de commande (1) d'un système informatique (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que lesdits moyens d'interface (6) comprennent au moins un boîtier d'interface (24) comportant au moins ledit module de communication par radiofréquence (12).
7) Dispositif de commande (1) d'un système informatique (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit boîtier d'interface (24) est relié audit port de communication par une liaison série, notamment de type USB, ou par une seconde liaison radiofréquence (25), de préférence conforme au standard IEEE 802.15.1 ou IEEE 802.15.4,
8) Dispositif de commande (1) d'un système informatique (2) selon 'la revendication 7, caractérisé en ce que ledit boîtier d'interface (24) est muni de commutateurs (23) permettant audit utilisateur de référence de sélectionner un ou plusieurs desdits dispositifs de pointage (4) et de rendre inopérants les autres.
9) Dispositif de commande (1) d'un système informatique (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit canal de communication (5) est une liaison infra rouge, et en ce que lesdits moyens d'interface (6) comprennent un boîtier électronique de réception (28) desdites séquences de données binaires transmises au moyen de ladite liaison infrarouge par lesdits dispositifs de pointage (4), et d'émission desdites séquences de données binaires vers ledit port de communication (7) au moyen dudit module de communication par radiofréquence (12).
10) Dispositif de commande (1) d'un système informatique (2) selon la revendication 1, caractérisé en que ledit module logiciel spécifique (11) comprend des instructions de simulation dans au moins une fenêtre (16) de ladite interface graphique de commutateurs (17) permettant audit utilisateur de référence de sélectionner un ou plusieurs desdits dispositifs de pointage (4) et de rendre inopérants les autres.
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