La présente demande de brevet revendique la priorité de la demande de brevet français FR17/62273 qui sera considérée comme faisant partie intégrante de la présente description.

Domaine

La présente demande concerne de façon générale les systèmes comprenant un dispositif sans fil, équipé de capteurs, et apte à transmettre des données à un terminal, et plus particulièrement à un ordinateur ou un instrument de musique. Exposé de 1 ¹ art antérieur

La récupération et l'utilisation de données caractérisant les mouvements physiques d'un individu sont de plus en plus fréquentes dans le domaine de la santé, des jeux vidéo et de la musique. Pour récupérer ces données, un utilisateur est généralement équipé d'un dispositif comprenant différents capteurs, tels que des accéléromètres, des gyroscopes, des magnétométrès, etc. Ce dispositif est par exemple un bracelet, une manette de jeux vidéo, un téléphone portable, etc. Une fois récupérées, ces données sont transmises, par exemple par une liaison filaire ou sans fil, à un terminal, par exemple un ordinateur, pour y être traitées puis utilisées par un logiciel ou par un dispositif connecté au terminal. Il serait souhaitable de pouvoir améliorer au moins en partie certains aspects des systèmes existants.

Résumé

Ainsi, un mode de réalisation prévoit un système comprenant une bague et un module d'interface, dans lequel :

la bague comprend une centrale inertielle apte à collecter des données de mouvement, une batterie, et une antenne apte à transmettre les données de mouvement au module d'interface ; et

le module d'interface comprend une antenne apte à recevoir les données de mouvement de la bague, un moyen de recharge de la batterie de la bague, et une liaison apte à transmettre les données de mouvement à un terminal .

Selon un mode de réalisation, le terminal est un instrument de musique ou un ordinateur connecté à un instrument de musique.

Selon un mode de réalisation, l'instrument de musique est un synthétiseur.

Selon un mode de réalisation, le système comprend en outre au moins un processeur apte à traiter les données de mouvement .

Selon un mode de réalisation, les données de mouvement sont transmises entre la bague et le module d'interface par l'intermédiaire d'un protocole propriétaire.

Selon un mode de réalisation, le module d'interface transmet les données de mouvement au terminal par 1 ' intermédiaire d'un protocole choisi dans le groupe comprenant : le MIDI, le CV/Gate .

Selon un mode de réalisation, la liaison apte à transmettre les données de mouvement à un terminal est une liaison filaire de type USB.

Selon un mode de réalisation, la centrale inertielle de la bague comprend en outre un bouton de commande accessible à un utilisateur. Un autre mode de réalisation prévoit une bague adaptée au système.

Selon un mode de réalisation, la bague comprend en outre un processeur apte à traiter les données de mouvement.

Selon un mode de réalisation, la bague comprend en outre une interface de communication sans fil apte à gérer la transmission de données via l'antenne.

Encore un autre mode de réalisation prévoit un module d'interface adapté au système.

Selon un mode de réalisation, le module comprend en outre un processeur apte à traiter les données de mouvement.

Selon un mode de réalisation, le module comprend en outre une interface de communication sans fil apte à gérer la transmission de données via l'antenne.

Selon un mode de réalisation, le moyen de recharge de la batterie comprend une batterie et un chargeur.

Brève description des dessins

Ces caractéristiques et avantages, ainsi que d'autres, seront exposés en détail dans la description suivante de modes de réalisation particuliers faite à titre non limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

la figure 1 est un schéma bloc simplifié d'un système comprenant une bague et un module d'interface ;

la figure 2 est un schéma bloc simplifié de la bague de la figure 1 ; et

la figure 3 est un schéma bloc simplifié d'un module d'interface de la figure 1.

Description détaillée

De mêmes éléments ont été désignés par de mêmes références dans les différentes figures. Par souci de clarté, seuls les éléments utiles à la compréhension des modes de réalisation décrits ont été représentés et sont détaillés.

Sauf précision contraire, les expressions "de l'ordre de" et "sensiblement" signifient à 10 % près, de préférence à 5 % près . Dans la présente description, on utilisera le terme "connecté" pour désigner une liaison électrique directe, sans composant électronique intermédiaire, par exemple au moyen d'une piste conductrice, et le terme "couplé" ou le terme "relié" pour désigner soit une liaison électrique directe (signifiant alors "connecté") , soit une liaison via un ou plusieurs composants intermédiaires (résistance, condensateur, etc.).

La figure 1 est un schéma bloc simplifié de la structure d'un système S comprenant une bague 100 et un module d'interface 200 relié à un terminal T. Le terminal T peut être un instrument de musique numérique ou un ordinateur mettant en oeuvre un instrument virtuel ou un logiciel de traitement ou de création de son. L'instrument de musique est par exemple un synthétiseur. Le système S est un système apte à récupérer des données de mouvement, via la bague 100. Les données de mouvement sont alors traitées et converties en commandes envoyées au terminal T. Un tel système permet par exemple d'envoyer des commandes à un instrument de musique avec les mouvements d'un bras, d'une main, ou d'un doigt.

Le fonctionnement du système S est le suivant, un utilisateur porte la bague 100 à son doigt et effectue un ou plusieurs mouvements. La bague 100 récupère des données de mouvement et les transmet, via une liaison sans fil, au module d'interface 200. Le protocole gérant la liaison sans fil est, par exemple, un protocole propriétaire. Le module d'interface 200 est relié, via une liaison filaire, au terminal T. Lorsque le terminal T est un instrument de musique, le module d'interface 200 traite les données et les transmet à l'instrument. Lorsque le terminal T est un ordinateur, le module d'interface 200 transmet seulement les données à l'ordinateur. Dans ce cas, l'ordinateur est équipé d'un logiciel de traitement des données qui traite les données reçues du module d'interface 200 et les convertit en commandes à destination d'un logiciel de traitement ou de création de son, ou d'un instrument virtuel installé sur l'ordinateur.

Le système S comprend en outre un moyen de configuration des mouvements reconnus par le terminal T, par exemple un logiciel de configuration. Le moyen de configuration permet d'allouer, à une série de données de mouvement, une commande à destination du terminal T. A titre d'exemple, une série de données de mouvement peut correspondre à un mouvement de la main vers le haut et être associée à une commande d'augmentation du volume sonore. Le système S peut comprendre une configuration par défaut, c'est-à- dire un ensemble de mouvements déjà alloués à une série de commandes .

La figure 2 est un schéma bloc simplifié de la structure de la bague 100 de la figure 1.

La bague 100 comprend une centrale inertielle (IMU) 102 apte à récupérer les données de mouvement de l'utilisateur via une série de capteurs. La centrale inertielle 102 comprend par exemple trois accéléromètres, trois gyroscopes et trois magnétomètres aptes à enregistrer l'orientation de la bague 100 dans l'espace. Cet enregistrement permet d'identifier les différents mouvements reconnus par le terminal T. La bague 100 comprend par exemple en outre un bouton de commande et/ou capteur 102A (BUTTON) accessible à l'utilisateur. Ce bouton de commande 102A peut permettre de définir des mouvements différents et d'augmenter le nombre de mouvements disponibles à l'utilisateur.

La bague 100 comprend en outre un processeur (PROCESSOR) 104 apte à effectuer un prétraitement des données de mouvement récupérées par la centrale inertielle 102. La centrale inertielle 102 est reliée au processeur 104, par exemple par un bus de données de type I2C. Le processeur 104 permet par exemple de réaliser des opérations d'association, d'encryptage et de compression de données. Le processeur 104 comprend une mémoire (MEMORY) 106 stockant les données de mouvement pendant les opérations de prétraitement. Le processeur 104 est cadencé par une ou plusieurs horloges, par exemple par des oscillateurs (OSCILLATORS) 108. Le processeur 104 comprend en outre une interface de communication sans fil (NETWORK) 110 reliée à une antenne (ANTENNA) 112. L'interface de communication sans fil 110 est apte à transmettre les données de mouvement prétraitées au module 200 (HUB) , via l'antenne 112, par une liaison sans fil. L'interface de communication sans fil 110 gère le protocole de transmission sans fil des données de mouvement, et est, par exemple, un protocole propriétaire ou un protocole "BLUETOOTH". L'antenne 112 est par exemple une antenne céramique fonctionnant à une fréquence de 2,4 GHz.

La bague 100 comprend en outre un système d'alimentation 120 prenant en charge l'alimentation de la centrale inertielle 102 et du processeur 104. En figure 2, les liaisons schématisant l'alimentation des différents composants et circuits de la bague sont représentées en pointillés. Le système d'alimentation 120 comprend :

une batterie (BATTERY) 122 ;

un circuit de protection de la batterie (PROTECTION CIRCUIT) 124 ;

un circuit indicateur de niveau d'énergie ou jauge (GAUGE) 126 ; et

un circuit convertisseur de tension continue (DC-DC CONVERTER) 128.

La batterie 122 est par exemple une batterie rechargeable de type "bouton", par exemple de type lithium-ion. La batterie 122 fournit une tension par exemple comprise entre 3,7 V et 4,2 V. Le circuit de protection 124 est intercalé entre la batterie 122 et les divers éléments qu'elle alimente.

Le circuit 124 est un circuit apte à protéger la batterie 122 contre les surcharges et les sur-décharges, les surintensités de charge et de décharge, et les courts-circuits. Le circuit de protection est relié à la jauge 126 et au circuit convertisseur de tension continue 128.

La jauge 126 est un circuit apte à fournir au processeur 104 l'état de chargement de la batterie 122. La jauge 126 est alimentée et reçoit les informations de la batterie 122 par l'intermédiaire du circuit de protection 124. La jauge est, de plus, reliée au processeur 104 afin de lui transmettre les informations concernant le chargement de la batterie. Le circuit convertisseur de tension continue 128 est un circuit apte à convertir la tension délivrée par la batterie 122, par l'intermédiaire du circuit de protection 124, en une tension continue, par exemple de 1,8 V ou de 3,8 V. Le circuit 128 est relié au processeur 104 et à la centrale inertielle 102 et les alimente .

Le système d'alimentation 120 est relié à des connecteurs (CONNECTORS) 130. Les connecteurs 130 permettent de connecter la bague 100 au module d'interface 200 en vue d'une recharge de la batterie 122 du système d'alimentation 120. Le procédé de recharge de la batterie 122 de la bague 100 sera expliqué plus en détail en relation avec la figure 3. Les connecteurs 130 sont par exemple des connecteurs de type connecteurs à picots rétractables.

La bague 100 peut comprendre en outre divers éléments complémentaires, par exemple des éléments de retour d'informations à l'utilisateur. De tels éléments sont par exemple une ou plusieurs LED, par exemple de type RVB (Rouge Vert Bleue) , un dispositif de retour haptique réalisé au moyen d'un actuateur, par exemple un actuateur piézoélectrique, etc. Ces éléments complémentaires sont généralement reliés au processeur 104 mais pourront, à titre de variante, être reliés à d'autres composants ou circuits de la bague 100, par exemple le système d'alimentation 120.

La figure 3 est un schéma bloc simplifié de la structure du module d'interface 200 des figures 1 et 2.

Le module d'interface 200 comprend un processeur (PROCESSOR) 204, par exemple identique au processeur 104 de la bague 100. Le processeur 204 est apte à traiter les données de mouvement reçues de la bague 100. Le processeur 204 est par exemple apte à reconnaître les mouvements effectués par l'utilisateur et à les convertir en commandes destinées au terminal T. Le processeur 204 comprend une mémoire (MEMORY) 206 stockant les données pendant les opérations de traitement, par exemple identique à la mémoire 106 de la figure 2. Le processeur 204 est cadencé par une ou plusieurs horloges, par exemple des oscillateurs (OSCILLATORS) 208, par exemple identiques aux oscillateurs 108 de la figure 2. Le processeur 204 comprend en outre une interface de communication sans fil (NETWORK) 210 reliée à une antenne (DNTENNA) 212. L'interface de communication sans fil 210 est par exemple similaire à l'interface de communication sans fil 110 de la figure 2. L'antenne 212 est destinée à coopérer avec l'antenne 112 de la figure 2 par une liaison sans fil. Les interfaces 110 et 210 gèrent le même protocole de transmission sans fil et sont aptes à transmettre les données de la bague 100 jusqu'au module d'interface 200, par l'intermédiaire des antennes 112 et 212.

Le module d'interface 200 comprend en outre un système d'alimentation 220 prenant en charge la recharge de la bague 100. En figure 3, les liaisons schématisant l'alimentation des différents composants et circuits du module d'interface 200 sont représentées en pointillés. Le système d'alimentation 220 comprend :

un chargeur (CHARGER) 221 ;

une batterie (BATTERY) 222 ;

un circuit de protection (PROTECTION CIRCUIT) 224 ; et un chargeur (RING CHARGER) 226 destiné à charger la batterie 122 de la bague 100.

Le chargeur 221 est un circuit apte à recevoir de l'énergie d'une source d'énergie externe, par exemple une liaison USB et à charger la batterie 222, via le circuit de protection 224. Ainsi, le chargeur 221 est relié au processeur 204 et au circuit de protection 224.

La batterie 222 est par exemple une batterie rechargeable de type lithium-ion. La batterie 222 délivre une tension par exemple de l'ordre de 3,7 V. Le circuit de protection 224 est intercalé entre la batterie 222 et les divers éléments qu'elle alimente.

Le circuit 224 est un circuit apte à protéger la batterie 222 contre les surcharges et les sur-décharges, les surintensités de charge et de décharge, et les courts-circuits. Le circuit de protection est relié au chargeur 221 et au chargeur de la bague 226.

Le chargeur 226 est un circuit apte à charger la batterie 122 de la bague 100. A titre de variante, ce chargeur peut être positionné dans la bague 100.

Le système d'alimentation 220 est relié à des connecteurs (CONNECTORS) 228, par l'intermédiaire du chargeur 226. Les connecteurs 228 sont aptes à coopérer avec les connecteurs 130 de la bague (RING) 100 et permettent alors une connexion entre le chargeur 226 et la batterie 122 (par l'intermédiaire du circuit de protection 124) . Les connecteurs 228 sont par exemple des connecteurs de type connecteurs à picots rétractables .

Le mode de recharge de la bague 100 est le suivant. Pendant une phase d'utilisation du système S, la bague 100 est alimentée par sa batterie 122. Pendant cette même phase, la batterie 222 du module d'interface 200 se recharge via la source d'énergie externe (cette source est explicitée ci-dessous) . Une fois la batterie 122 de la bague 100 déchargée, la bague 100 est connectée au module d'interface 200 par l'intermédiaire des connecteurs 130 et 228. La batterie 222 du module 200 se décharge pour recharger la batterie 122 de la bague 100.

Pendant une phase d'utilisation du système S, le module d'interface 200 est alimenté, via une interface de transmission de données et d'énergie (USB) 230, par une source d'énergie externe dépendant de la nature du terminal T. L'interface 230 est par exemple de type USB. L'interface 230 permet la recharge du système d'alimentation 220 et l'alimentation du processeur 204. Plus particulièrement, l'interface 230 alimente le processeur 204 par l'intermédiaire d'un régulateur de tension (VOLTAGE REGULATOR) 236. Le régulateur de tension 236 est par exemple un régulateur à découpage de type DC-DC ou un régulateur linéaire de type LDO.

Lorsque le terminal T est un instrument de musique (INSTRUMENT) 242, la source d'énergie externe est un transformateur relié au secteur (POWER) 234. Lorsque le terminal T est un ordinateur (PC) 232, la source d'énergie externe est 1 ' ordinateur lui-même .

Afin de se connecter à l'ordinateur 232, l'interface 230 est reliée au chargeur 221 pour lui transmettre de l'énergie et au processeur 204 de sorte que le processeur 204 transmette les données de mouvement à l'ordinateur 232. Lorsque le terminal T est un ordinateur, le processeur 204 ne traite pas les données. L'ordinateur 242 est équipé d'un logiciel de traitement de données et convertit les données de mouvement en commandes pour un instrument virtuel ou un logiciel de traitement ou de création de son.

Le module d'interface 200 comprend en outre un dispositif de transmission de données (DIGITAL OUT) 240 permettant la transmission de données du module 200 au terminal T lorsque le terminal T est un instrument de musique 242. Le dispositif de transmission de données 240 gère un protocole de transmission de données, par exemple un protocole MIDI ou un protocole CV/Gate.

Le module d'interface 200 comprend en outre une interface utilisateur (USER INTERFACE) 250 reliée au processeur 204. L'interface utilisateur comprend par exemple une ou plusieurs LEDs, par exemple des LEDs RVB (Rouge Vert Bleu) , un ou plusieurs boutons accessibles à l'utilisateur, etc.

Des modes de réalisation particuliers ont été décrits. Diverses variantes et modifications apparaîtront à l'homme de l'art. En particulier, le système pourrait comprendre plusieurs bagues connectées à un même module d'interface.

Divers modes de réalisation avec diverses variantes ont été décrits ci-dessus. On notera que l'homme de l'art pourra combiner divers éléments de ces divers modes de réalisation et variantes sans faire preuve d'activité inventive.