BR112012018120B1 - Dispositivo de controle, dispositivo eletrônico e processo de controle com um dispositivo que compreende um par emissorreceptor - Google Patents

Abstract

DISPOSITIVO DE CONTROLE E DISPOSITIVO ELETRÔNICO COMPREENDENDO O MESMO. O dispositivo de controle compreende pelo menos um par emissor-receptor (210, 216 a 219) formado de um emissor de irradiações e de um receptor de irradiação emitido por esse emissor e refletido por um corpo móvel colocado à distância do par, no campo de emissão desse emissor esse receptor sendo disjunto desse emissor e adaptado para fornecer um sinal elétrico representativo da irradiação do emissor que ele recebe, caracterizado pelo fato de que compreende, além disso: - um meio de arquivamento (211 a 214) adaptado, para pelo menos esse par, para arquivar pelo menos um símbolo que identifica uma ação, face a uma interseção do cone de emissão desse emissor e do cone de recebimento desse receptor, esse emissor e esse receptor ficando assim fora da zona de arquivamento de cada símbolo; e - um meio de controle adaptado para fornecer sinais de controle de ação em função do sinal elétrico fornecidos por pelo menos esse receptor, cada par de emissor-receptor sendo assim associado a pelo menos um símbolo e pelo menos uma ação controlada, quando o corpo móvel se acha diante do símbolo que identifica essa ação.

Description

[001] A presente invenção se refere a um dispositivo de controle e a um dispositivo eletrônico compreendendo o mesmo. Ela se aplica, em particular, às interfaces homem- máquina, aos interruptores, aos potenciômetros e aos variadores de intensidade elétrica ou de tensão controladas pela passagem a distância do dedo ou da mão do usuário.

[002] Mais particularmente, o dispositivo de controle, objeto da presente invenção permite controlar um dispositivo eletrônico ou fazer variar a vazão de uma fonte de energia (eletricidade, água, gás, calor...) por passagem de um corpo móvel (por exemplo, uma mão...) diante desse variador. A presente invenção pode, por exemplo, ser utilizada sobre uma leitora/gravador de mídias (por exemplo, de músicas, de imagens fixas ou vídeos), uma lâmpada ou qualquer outro sistema de iluminação (por exemplo em graduador de iluminação), uma borboleta rolante automatizada (por exemplo para contato de motorização), uma torneira de agia ou de gás (regulagem de vazão de água), um radiador ou outro equipamento de aquecimento (por exemplo, um termostato), um sistema de ventilação (por exemplo: climatização, ventilador), ou ainda a seleção de andar em um elevador, um telecontrole ou um teclado.

[003] É conhecida a utilização dos interruptores, variadores ou graduadores, potenciômetros lineares ou rotativos, ou botões, todos de controle manual, para os sistemas de iluminação ou ainda torneiras mecânicas para os sistemas de controle de vazão de água ou de gás. Todavia, a duração de vida desses equipamentos mecânicos é limitada, pois possuem peças mecânicas em movimento que se deterioram por desgaste das partes mecânicas.

[004] São conhecidas também as interfaces tácteis com as quais um usuário toca uma tela táctil para controlar funções. Todavia, a sensibilidade dessas telas é variável e a sucessão de apoios provoca um desgaste.

[005] Além disso, o acionamento manual dos equipamentos mecânicos ou o apoio sobre uma tela táctil provocam um traço negativo e, com o tempo, um acúmulo de sujeira. Enfim, os equipamentos mecânicos e as telas tácteis apresentam inconvenientes em termos de higiene e de risco de contaminação, sobretudo em caso de uso coletivo.

[006] A presente invenção visa a prevenir esses inconvenientes.

[007] Para isso, a presente invenção visa, em primeiro lugar, um dispositivo de controle, compreendendo pelo menos um par emissor-receptor, formado de um emissor de irradiações e de um receptor de irradiação emitida por esse emissor e refletida por um corpo móvel colocado a distância do binário, no campo de emissão desse emissor, esse receptor sendo separado desse emissor e adaptado para fornecer um sinal elétrico representativo da irradiação do emissor que ele recebe, caracterizado pelo fato de que compreende, além disso: - um meio de exibição adaptado, para pelo menos esse par, para exibir pelo menos um símbolo que identifica uma ação, face a uma interseção do cone de emissão desse emissor e do cone de recebimento de desse receptor, esse emissor e esse receptor ficando assim fora da zona de exibição de cada símbolo; e - um meio de controle adaptado para fornecer sinais de controle de ação em função do sinal elétrico fornecidos por pelo menos esse receptor, cada par de emissor-receptor sendo assim associado a pelo menos um símbolo e pelo menos uma ação controlada, quando o corpo móvel se acha diante do símbolo que identifica essa ação.

[008] Graças a essas disposições, para fazer controlar uma ação, por exemplo, uma leitora de mídia, uma pausa na leitura, um avanço ou um retorno rápido, uma parada, o usuário tem apenas que apontar para o símbolo que identifica essa ação, sem ter de tocar o dispositivo de controle.

[009] Devido ao fato de o dispositivo de controle, objeto da presente invenção, ser sem contato, sua ergonomia pode ser melhorada em relação aos dispositivos da técnica anterior. Essa ergonomia pode também ser, em variantes, adaptativa, isto é, parametrável pelo instalador, pelo usuário ou por um programa, por exemplo, em função das ações disponíveis em um estado determinado do dispositivo. Por exemplo, o alcance, a duração necessária ao acionamento de uma ação e os movimentos que acionam uma ação podem ser regulados na instalação ou após a instalação, a pedido do usuário ou por programa.

[0010] Devido ao fato de não haver peça mecânica acionada pelo usuário, a confiabilidade e a duração de vida do dispositivo de controle podem ser superiores àquelas dos dispositivos da técnica anterior.

[0011] O dispositivo de controle, objeto da presente invenção, evita também manipulações, notadamente nos seguintes meios: - úmido: banheiro, exteriores, imersão, onde há riscos de eletrocução; - sujo: indústria, locais públicos (transportes, elevador); e - limpos: hospitais, indústrias agroalimentícias, locais públicos.

[0012] A utilização do dispositivo de controle, objeto da invenção reduz também os riscos de vandalismo, o dispositivo de controle podendo ser blindado ou oculto,e os ricos de sujeita e de contaminação.

[0013] Segundo características particulares, o meio de exibição é adaptado para exibir pelo menos um símbolo por emissão de luz. Graças a essas disposições, o símbolo arquivado é mais visível, notadamente em condições de pouca luminosidade ambiente.

[0014] Segundo características particulares, o meio de exibição é adaptado para exibir pelo menos um símbolo sobre uma tela. Graças a essas disposições, diferentes símbolos ou diferentes cores ou contrastes de um mesmo símbolo podem ser arquivados pelo mesmo meio de exibição.

[0015] Anota-se que o meio de exibição pode também exibir pelo menos um símbolo impresso, serigrafado, gravado ou tingido na massa.

[0016] Segundo características particulares, a zona de exibição de pelo menos um símbolo e envolvida por pelo menos três emissores e/ou receptores, os segmentos de retas ligando cada emissor a cada receptor sobrepondo-se uma zona de exibição de um símbolo.

[0017] A presente invenção permite assim constituir uma tela táctil que funciona sem contato entre o dedo do usuário e a tela, o que apresenta as vantagens indicadas no preâmbulo, em relação às telas tácteis tradicionais. Anota- se que, utilizando-se fontes de luz pulsadas e meios de reconhecimento das pulsações emitidas, se pode constituir uma tela táctil matricial capaz de discriminar um número de zonas tácteis igual ao produto do número de emissores pelo número de receptores, esses emissores e receptores sendo posicionados em torno da tela.

[0018] Segundo características particulares, o meio de controle compreende um meio de tratamento adaptado para eliminar a influência da luz ambiente não refletida pelo objeto móvel refletor.

[0019] Graças a essas disposições, o dispositivo de controle objeto da presente invenção pode ser utilizado então mesmo que a irradiação ambiente seja da mesma ordem de grandeza, até mesmo superior, à irradiação refletida pelo corpo móvel em direção ao receptor.

[0020] De acordo com características particulares, pelo menos um emissor de irradiações é adaptado para emitir irradiações de maneira intermitente e o meio de tratamento é adaptado para memorizar um nível de sinal elétrico fornecido por cada receptor, quando o emissor de irradiação não emite irradiação, os sinais de controle de ação sendo função da irradiação instantânea recebida e do nível memorizado.

[0021] De acordo com características particulares, pelo menos um emissor de irradiações é adaptado para emitir irradiações de maneira intermitente e o meio de tratamento é adaptado para extrapolar um nível de sinal elétrico fornecido por cada receptor, quando o emissor de irradiação não emite irradiação, os sinais de controle de ação sendo função da irradiação instantânea recebida e do nível extrapolado.

[0022] Graças a cada uma dessas disposições, o meio de tratamento pode considerar a irradiação ambiente corrente recebida por cada receptor e determinar, para cada receptor, a irradiação recebida após reflexão sobre o objeto móvel refletor, o que aumenta a precisão de determinação de sua presença.

[0023] Segundo características particulares, um emissor ou um receptor de irradiações é associado a pelo menos uma máscara, da qual a parte transparente, para pelo menos um comprimento de onda utilizado pelo emissor, é alongada na direção de um receptor capaz de detectar a luz nesse comprimento de onda.

[0024] Graças a essas disposições, os sinais parasitas são muito reduzidos.

[0025] Segundo características particulares, o meio de controle é adaptado para fornecer um sinal de saída modulado em largura de impulso.

[0026] Segundo características particulares, o dispositivo de controle, tal como sucintamente exposto acima compreende um meio de comunicação para receber ou transmitir controles a distância.

[0027] Graças a essas disposições, o dispositivo de controle pode se comunicar com acionadores, circuitos eletrônicos externos ou dispositivos de controle homólogos.

[0028] Segundo características particulares, em pelo menos um par emissor-receptor, os eixos do emissor e do receptor são convergentes. O inventor descobriu, com efeito, que essa disposição aumentava a sensibilidade do dispositivo de controle, reduzindo a incidência dos parasitas e do ruído luminoso ambiente.

[0029] Segundo características particulares, o meio de exibição é adaptado, para pelo menos esse par, para exibir pelo menos um símbolo que identifica uma ação, um eixo perpendicular a um plano que porta esse símbolo e que se apoia na zona convexa definida por esse símbolo que intersecta o eixo de admissão desse emissor e/ou o eixo de recebimento desse receptor.

[0030] Segundo características particulares, um dedo colocado em contato com a zona de exibição de um símbolo não é detectado, esse objeto não refletindo, então, nenhuma irradiação emitida por um emissor em direção a um receptor de irradiação. Reduz-se assim o risco que o dedo de um usuário toque a superfície do dispositivo e possa sujá-lo.

[0031] A presente invenção visa, em segundo lugar, um dispositivo eletrônico adaptado para realizar ações, caracterizado pelo fato de que compreende um dispositivo de controle, objeto da presente invenção, que controla pelo menos essa ação.

[0032] A presente invenção visa, em segundo lugar, um processo de controle com um dispositivo que compreende pelo menos um par emissor-receptor, formado de um emissor de irradiações e de um receptor de irradiação emitido por esse emissor e refletido por um corpo móvel colocado a distância do par, no campo de emissão desse emissor, esse receptor sendo separado desse emissor e adaptado para fornecer um sinal elétrico representativo da irradiação do emissor que ele recebe, caracterizado pelo fato de compreender, além disso: - uma etapa de exibição, para pelo menos esse par, de pelo menos um símbolo que identifica uma ação, face a uma interseção do cone de emissão desse emissor e do cone de recebimento desse receptor, esse emissor e esse receptor ficando assim fora da zona de exibição de cada símbolo; e - uma etapa de controle que fornece sinais de controle de ação em função do sinal elétrico fornecidos por pelo menos esse receptor, cada par emissor - receptor sendo assim associado a pelo menos um símbolo e pelo menos uma ação controlada, quando o corpo móvel se acha diante do símbolo que identifica essa ação.

[0033] As vantagens, finalidades e características particulares desse dispositivo eletrônico e desse processo sendo similares àqueles do dispositivo de controle, objeto da presente invenção, tais como sucintamente expostos acima, eles não são lembrados aqui.

[0034] Outras vantagens, finalidades e características da presente invenção sobressairão da descrição que se segue, feita, com uma finalidade explicativa e de modo nenhum, limitativa, com relação aos desenhos anexados, nos quais: - a figura 1 representa, esquematicamente, um primeiro modo de realização do dispositivo de controle, objeto da presente invenção; - as figuras 2A e 2B representam, esquematicamente, em corte e frontal, um segundo modo de realização do dispositivo de controle, objeto da presente invenção; - a figura 3 representa, em esquema bloco, os conjuntos funcionais de um circuito eletrônico incorporado no modo de realização de dispositivo de controle ilustrado na figura 2; - a figura 4 representa um logigrama de etapas utilizadas pelo dispositivo de controle ilustrado nas figuras 2 e 3; - a figura 5 representa, esquematicamente, um terceiro modo de realização do dispositivo de controle, objeto da presente invenção; - a figura 6 representa, esquematicamente, em corte, um quarto modo de realização do dispositivo de controle, objeto da presente invenção; - a figura 7 representa, esquematicamente, em vista frontal, um quinto modo de realização do dispositivo de controle, objeto da presente invenção; - a figura 8 representa, esquematicamente, em vista frontal, um sexto modo de realização do dispositivo de controle, objeto da presente invenção; - a figura 9 representa, esquematicamente, em vista frontal, um sétimo modo de reação do dispositivo de controle, objeto da presente invenção; e - as figuras 10 e 11 representam uma variante de quarto modo de realização do dispositivo ilustrado na figura 6, de acordo com dois outros eixos perpendiculares entre si e com o eixo do corte ilustrado na figura 6.

[0035] Em toda a descrição, descreve-se a utilização de irradiações luminosas infra-vermelhas. Todavia, a presente invenção não se limita a esse tipo de irradiações, mas se estende, ao contrário, às irradiações sonoras, notadamente ultra-sonoras, e aos campos elétricos, para determinar uma variação de indutância.

[0036] Observa-se, na figura 1, um dispositivo eletrônico 100, compreendendo um dispositivo de controle 105, um microprocessador 110, um cordão de alimentação pelo setor 115, uma fonte de energia 120 e um meio de exibição 150.

[0037] O dispositivo de controle 105 compreende um emissor infravermelho 125 e quatro receptores infravermelhos 131 a 134. Constituem-se assim quatro pares emissor — receptor (125-131, 125-132, 125-133 e 125-134), formados do emissor de irradiações 125 e de um dos receptores que recebem a irradiação emitida pelo emissor e refletido por um corpo móvel colocado a distância do par, no campo de emissão do emissor 125. Anota-se que, em cada par, o receptor é separado do emissor e adaptado para fornecer um sinal elétrico representativo da irradiação do emissor que ele recebe.

[0038] A fonte de energia 120 é, por exemplo, uma pilha, um acumulador, um captador fotovoltaico ou um transformador ligado ao setor ou um circuito à base de diodo Zener ligado ao setor ou um regulador com recorte.

[0039] O emissor infravermelho 125 e os receptores infravermelhos 131 a 134 funcionam conforme explicado diante das figuras 2A e 2B para o emissor infravermelho 210 e os quatro receptores infravermelhos 216 a 219, respectivamente. O microprocessador 110 compreende entradas lógicas que transformam os níveis de sinal elétrico recebidos dos receptores infravermelhos 131 a 134 em um nível de tensão lógico.

[0040] O nível de referência é um nível determinado na fabricação ou na instalação conforme representativo da ausência de um objeto móvel refletindo os infravermelhos, a uma distância pré-determinada, por exemplo, um dedo colocado a três centímetros dos receptores 131 a 134, no campo de emissão do emissor 125.

[0041] O meio de exibição 150 é adaptado, para cada par emissor - receptor, para exibir pelo menos um símbolo (211 a 214 na figura 2B) identificando uma ação, a meia distância entre o emissor e o receptor. Por exemplo, cada símbolo é constituído por uma serigrafia em uma placa transparente, por exemplo, em matéria plástica, que recobre o emissor 125 e os receptores 131 a 134. Cada símbolo é, em um modo de realização preferencial, iluminado por retroiluminação, por exemplo, por um diodo eletroluminescente (DEL). Em modos de realização, cada iluminação é controlada, em intensidade e/ou em corrente contínua, pelo microprocessador 110.

[0042] O microprocessador 110 constitui um meio de controle adaptado a fornecer sinais de controle de ação em função do sinal elétrico emitido por pelo menos esse receptor. Cada par de emissor-receptor é assim associado a pelo menos um símbolo arquivado pelo menos de exibição 150 e pelo menos uma ação controlada pelo micro-processador, quando o corpo móvel se acha diante do símbolo que identifica essa ação.

[0043] Observa-se que, como variante, um único emissor, um único símbolo, e um único receptor, eventualmente combinados em um único componente emissor/receptor/símbolo, permite realizar um botão de controle ou um interruptor com duas posições estáveis: a cada passagem de um objeto que reflete diante do símbolo arquivado, o botão ou o interruptor muda de posição.

[0044] Observa-se, nas figuras 2A e 2B, integrados em um dispositivo eletrônico 200 (parcialmente representado em traços interrompidos) e ligados a cabos de alimentação setor 205 ( do qual o envoltório está em vista em corte na figura 2A), um dispositivo de controle 207 que compreende um emissor infravermelho 210, quatro receptores infravermelhos 216 a 219, um multiplexador 220, um numerador 225, um controlador 230, um módulo de sincronização 235, um transformador 240, um regulador 245, um modem 250 e um módulo de potência 255 ligado a uma carga elétrica 260.

[0045] O emissor infravermelho 210 é, por exemplo, um diodo eletroluminescente que possui um ângulo de emissão largo, por exemplo, 120°. Sua emissão é controlada pelo controlador 230. Os quatro receptores infravermelhos 216 a 219 são fotodiodos, fototransistores ou fotorresistências de tipo conhecido. Eles são posicionados, nesse modo de realização, sobre uma linha vertical (emissores 216 e 218) e sobre um alinha horizontal (217 e 219), com intervalos regulares, essas linhas cortando-se na posição do emissor infravermelho 210. Suas saídas são ligadas à entrada do multiplexador 220 que é controlado pelo controlador 230 e fornece, gradativamente, ao numerador 225, os sinais que saem dos receptores infravermelhos 216 a 219.

[0046] O numerador 225 recebe os sinais que saem do multiplexador 220 e fornece um sinal numerado ao controlador 230. O controlador 230, que compreende um relógio, uma memória viva e uma memória morta (não representados) é de tipo conhecido. Ele utiliza um programa conservado em sua memória morta para implementar o logigrama ilustrado na figura 4.

[0047] O módulo de sincronização 235 fornece ao controlador 230 um sinal que indica a passagem a zero da tensão setor, por um lado, e controla a saída do módulo de potência 255.

[0048] O módulo de potência 255 que assegura uma distribuição da energia em função de um controle fornecido pelo controlador 230, é constituído por intermédio seja de um circuito graduador (equipado com um triac e de seu controle ligado a um sinal de saída em modulação de largura de impulso PWM), seja de transistores, seja de relé, seja de potenciômetros, permitindo controlar o fluxo de energia, dissipando a potência, sem ocasionar desgastes sobre esses mesmos componentes, seja por intermédio de um motor passo a passo, controlando um potenciômetro.

[0049] No caso de um circuito graduador, é possível controlar este pelo sinal de modulação de largura de impulso PWM do controlador 230 e por intermédio de um componente de controle de triac (detecção do zero do setor para sincronização) isolando galvanicamente (por meios ópticos, por exemplo, optoacopladores) o circuito de potência do circuito de controle.

[0050] O transformador 240 e o regulador 245 fornecem uma tensão contínua ao controlador 230 e aos outros componentes que requerem uma alimentação contínua. O transformador 240 efetua uma diminuição da tensão alternada e o regulador 245 efetua uma transformação da tensão alternada em tensão contínua regulada.

[0051] O modem 250 é ligado ao controlador 230 e ao setor e utiliza sinais em corrente portadora para que o controlador 230 se comunique com outros controladores que se comunicam por corrente portadora. Como variante, o modem 250 é ligado a um emissor-receptor infravermelho ou rádio para se comunicar com outros controladores homólogos.

[0052] Graças ao multiplexador 220 e ao numerador 225, o controlador dispõe dos valores numéricos das intensidades luminosas recebidas pelos receptores infravermelhos 216 a 219, aí compreendidas as intensidades luminosas dos raios emitidos pelo emissor infravermelho 210 e refletidas pelos objetos que se acham diante desse emissor e dos receptores, isto é, em seus campos de emissão ou de recebimento, respectivamente.

[0053] O controlador 230 controla a ignição intermitente do emissor 210, de maneira sincronizada com o multiplexador 220 para serem obtidos sucessivamente os valores numéricos das intensidades luminosas infra-vermelhas recebidas pelos receptores 216 a 219, quando o emissor 210 é apagado e esses valores numéricos, quando o emissor 210 é aceso.

[0054] Em variantes, utiliza-se a modulação de largura de impulso (conhecido pelo nome de acrônimo inglês PWM para pulse width modulation), a fim de modular um sinal luminoso emitido capaz de ser reconhecido pelos sinais parasitas.

[0055] Por comparação das intensidades luminosas recebidas, quando o emissor é aceso e quando o emissor é apagado, o controlador 230 elimina a influência da luz ambiente, ou ruído, e determina a quantidade de luz emitida pelo receptor 210 que é refletida para cada receptor 216 a 219.

[0056] Como variante, para eliminar a influência da luz ambiente, o controlador 230 subtrai valores das intensidades luminosas recebidas pelos receptores 216 a 219, seus valores médios em uma longa duração, por exemplo, cinco segundos ou seu valor extrapolado com uma função de extrapolação de tipo conhecido. Como variante, o sinal é discriminado seja por um limite, seja por frequência, permitindo saber se o receptor recebe a modulação em largura de impulso PWM de um emissor ou aquele de um outro, seja pelos dois.

[0057] Como variante, para compensar as diferenças de exposição à luz emitida pelo emissor 210, o controlador 230 aplica um coeficiente multiplicativo aos valores numerados de intensidade luminosa recebidos pelos receptores 216 a 219. Esses coeficientes são, por exemplo, o inverso das intensidades luminosas medidas, substituindo-se o objeto móvel por uma parede branca colocada a uma distância pré- determinada do dispositivo de controle, por exemplo, 30 cm.

[0058] Depois, o controlador 230 determina a posição de um objeto refletor situado diante do dispositivo de controle, em função dos níveis das intensidades luminosas recebidas pelos receptores 216 a 219. Por exemplo, o controlador 230 determina apenas o número do receptor que recebe a intensidade luminosa refletida a mais elevada como posição do objeto refletor. A posição do objeto refletor determinada pelo controlador 230 pode, então, assumir tantos valores quantos forem os receptores.

[0059] Como variante, utiliza-se, como valor limite, o valor médio da última medida, a fim de evitar um valor limite obsoleto, pois determinado no momento acionamento.

[0060] Em função da posição assim determinada, o controlador 230 controla o módulo de potência em modulação de largura de impulso, considerando-se o sinal de sincronização fornecido pelo módulo de sincronização 235.

[0061] Fora das fases durante as quais o controlador 230 determina se um objeto móvel se acha diante do dispositivo de controle, o controlador 230 considera as convenções que ele recebe de outros dispositivos de controle, por intermédio do modem 250.

[0062] Um meio de exibição 265 é adaptado, para cada par emissor-receptor, a exibir pelo menos um símbolo (211 a 214 na figura 2B), identificando uma ação, entre o emissor e o receptor. Por exemplo, cada símbolo é constituído por uma serigrafia em uma placa transparente, por exemplo, em matéria-prima, que cobre o emissor 125 os receptores 131 a 134. Cada símbolo é, em um modo de realização preferencial, iluminado por retroiluminação, por exemplo, por um iodo eletroluminescente (DEL). Em modos de realização, cada iluminação é controlada, em intensidade e/ou em cor, pelo microprocessador 110 em função das ações disponíveis em um instante determinado.

[0063] Observam-se, na figura 3, os conjuntos funcionais do dispositivo de controle ilustrado nas figuras 2A e 2B. Nessa figura 3, as setas em traços interrompidos representam os fluxos de informação e as setas em traços cheios representam os fluxos de energia. Estão representados, na figura 3, uma alimentação 305, um módulo óptico 310, um módulo de tratamento de dados 315, um módulo de potência 320 e uma carga elétrica 325.

[0064] Conforme indicado em relação às figuras 2A e 2B, a alimentação 305 compreende, por exemplo, uma bateria ou um transformador ligado ao setor. O módulo óptico 310 compreende o emissor infravermelho 210 e os receptores infravermelhos 216 a 219. A emissão de raios infravermelhos pelo emissor infravermelho 210 é controlada pelo módulo de tratamento de dados 315 e os sinais oriundos dos receptores infravermelhos 216 a 219 são transmitidos ao módulo de tratamento de dados 315. O módulo de tratamento de dados 315 determina se um objeto pelo menos parcialmente refletor no espectro de emissão e de recebimento dos sinais infravermelhos, por exemplo uma mão ou um dedo, se acha diante do módulo óptico 310 e, em caso de sim, a posição desse objeto móvel. Em função dessas informações, o módulo de tratamento de dados controla a potência elétrica fornecida pelo módulo de potência 320 à carga elétrica 325.

[0065] Observa-se, na figura 4, uma etapa 400 de inicialização do dispositivo de controle, depois uma etapa 402 de leitura das intensidades luminosas recebidas pelos receptores infravermelhos, no decorrer de uma etapa 404, controla-se o acendimento do emissor de raios infravermelhos. Depois no decorrer de uma etapa 406, lêem- se as intensidades luminosas recebidas pelos receptores infravermelhos. No decorrer de uma etapa 408, apaga-se o emissor de raios infravermelhos, a fim de deixar essa fonte resfriar, aumentar sua duração de vida e, eventualmente, reduzir o consumo elétrico. No decorrer de uma etapa 410, subtraem-se valores lidos no decorrer da etapa 406, os valores correspondentes lidos no decorrer da etapa 402.

[0066] No decorrer de uma etapa 412, se determina se um reflexo sobre um objeto diante do dispositivo de controle ocorreu, comparando-se os resultados das subtrações a um valor limite. Se todos os resultados forem inferiores ao limite, determinar-se-á se uma instrução de controle foi recebida da parte de um outro dispositivo de controle, no decorrer de uma etapa 414. Se nenhuma instrução tiver sido recebida, voltar-se-á à etapa 402. Se uma instrução tiver sido recebida, executar-se-á essa instrução, por exemplo, controlando-se o módulo de potência, etapa 416, e mantendo- se esse controle até uma etapa 416 ou uma etapa 420 e voltar-se-á à etapa 402.

[0067] Se pelo menos um resultado de subtração é maior do que o valor limite, no decorrer de uma etapa 418, determina-se a posição do objeto em relação a um símbolo e, no decorrer de uma etapa 420, é controlada pela função do símbolo em questão, ou da posição do objeto, o módulo de alimentação e de controle mantém-se até a etapa seguinte 420 ou uma etapa 416. Em seguida, retorna para a etapa 402.

[0068] Observa-se, na figura 5, um dispositivo de controle 507 que compreende os mesmos elementos que o dispositivo de controle 207 ilustrado em figuras 2A e 2B, com exceção: - do emissor infravermelho 210 que é substituído por quatro emissores infravermelhos 511 a 514 (só os emissores 511 e 513 são vistos nessa vista em corte); - dos quatro receptores infravermelhos 216 a 219, que são substituídos por um único receptor infravermelho 515; - dos cabos de alimentação setor 205, que são substituídos por um conector 505; e - do módulo de sincronização 235, do transformador 240, do regulador 245, do modem 250, do módulo de potência 255 e da carga elétrica 260, que estão ausentes.

[0069] Os controles emitidos pelo dispositivo de controle 507 são veiculados pelo conector 505, assim como a alimentação do dispositivo de controle 507.

[0070] Os emissores infravermelhos 511 a 514 apresentam ângulos de emissão justapostos. O receptor infravermelho 515 apresenta um ângulo de recebimento largo, por exemplo, de 120°. O funcionamento do dispositivo de controle é o seguinte: os emissores infravermelhos 511 a 514 são acesos sequencialmente, uma fase de extinção de todos os emissores sendo prevista entre duas sequências de acendimento sucessivos dos diferentes emissores infravermelhos.

[0071] O controlador 230 determina a influência da luz ambiente e a posição de um eventual objeto móvel colocado diante de um dos emissores, em função das intensidades luminosas sucessivamente recebidas pelo receptor 515, de maneira similar àquela descrita diante das figuras 2A e 2B.

[0072] Nesse modo de realização, um arquivador 520 permite a comunicação entre o controlador 230 e o usuário. Por exemplo, o controlador 230 arquiva sobre o arquivador 520 mensagens representativas dos controles recebidos por corrente portadora, estados ou modos de funcionamento do dispositivo eletrônico.

[0073] Observa-se que a disposição dos receptores em estrela ilustrada na figura 2A e 2B pode assumir a forma de uma estrela que possui qualquer número de raios. Essa disposição em estrela com um receptor central pode também ser substituída por uma disposição em forma poligonal, por exemplo, quadrada ou hexagonal, eventualmente completada por um receptor central ou um segundo polígono incorporado no primeiro.

[0074] Em variantes, prevê-se que cada receptor infravermelho seja acoplado a um emissor infravermelho sendo integrado a um componente que assegura essas duas funções.

[0075] Soluções materiais e/ou de programas podem ser oferecidas, a fim de evitar o acionamento de ações não desejadas (por exemplo, se vários captadores forem “excitados”, ao mesmo tempo, não haverá ação controlada).

[0076] Observa-se, na figura 6, um dispositivo eletrônico 600 compreendendo um dispositivo de controle 605, um conector 610 e uma fonte de energia 620.

[0077] O dispositivo de controle 605 compreende um emissor infravermelho 625, dois receptores infravermelhos 630 e 635 e um arquivador que compreende suportes de símbolos 640 e 645 e um controlador 650. Os símbolos portados pelos suportes de símbolos 640 e 645 correspondem às ações acionadas, no dispositivo eletrônico 600, pelo controlador 650, por intermédio do conector 610, quando um dedo do usuário se acha diante desse símbolo. A presença de um dedo é detectada, pelo controlador 650, em função dos sinais emitidos pelos receptores infravermelhos 630 e 635, conforme exposto acima.

[0078] No modo de realização ilustrado na figura 6, os receptores 630 e 635 possuem eixos orientados em direção ao emissor 625. No exemplo ilustrado na figura 6, as orientações desses eixos são de aproximadamente 35° em relação ao eixo do emissor 625. Os campos ópticos dos receptores são, no caso, de aproximadamente 70°; seja +/35° em relação ao seu eixo. O emissor 625 possui no caso um campo óptico estendendo-se sobre aproximadamente 150°.

[0079] Essas disposições são vantajosas para aumentar a sensibilidade do dispositivo a uma distância correspondente à convergência dos eixos dos receptores sobre o eixo do emissor e embaixo dessa distância. Com efeito, um objeto refletor colocado entre esse plano e o plano da face dianteira do dispositivo refletirá a luz para os receptores, a partir de uma direção correspondente sensivelmente a seu máximo de sensibilidade.

[0080] O inventor descobriu que, no mais sendo tudo igual, a inclinação respectiva dos elementos de um par emissor- receptor permitia aumentar o alcance e, portanto, o conforto de utilização do usuário, e a tolerância aos parasitas, ruídos e fontes de luzes externas.

[0081] Para realizar essa inclinação respectiva, o técnico pode prever calços em material não condutor ou, mais simplesmente, torcer ligeiramente as garras dos componentes referidos, entre esses componentes e o circuito eletrônico, sobre o qual são montados.

[0082] Esse ensinamento referente à inclinação respectiva preferencial dos elementos dos pares emissor-receptor não se limita ao caso em que há apenas dois desses pares, mas se estende, ao contrário, a todos os modos de realização da presente invenção e, em particular, aos modos de realização particulares ilustrados em relação às figuras 1 a 5.

[0083] Assim, preferencialmente, o dispositivo, objeto da presente invenção, é adaptado para detectar um objeto colocado a distância do dispositivo e não detectar um objeto em contato com o dispositivo. Esse objeto não reflete então nenhuma irradiação em direção do receptor de irradiação. Evitam-se assim os traços do dedo e os riscos de sujeira da superfície do dispositivo.

[0084] As figuras 10 e 11 representam uma variante do quarto modo de realização do dispositivo ilustrado na figura 6, segundo dois outros eixos perpendiculares entre eles e com o eixo do corte ilustrado na figura 6. A figura 10 representa uma vista frontal do dispositivo que representa, portanto, sensivelmente o que vê o usuário. A figura 11 representa uma vista lateral, em corte.

[0085] Observa-se, na figura 10, que o meio de exibição de símbolos 640 e 645 é adaptado, para cada par 625 e 630, por um lado, e 625 e 635, por outro, de emissor e de receptor, para exibir os símbolos 640 e 645 face a uma interseção do cone de emissão 660 do emissor 625 e do cone de recebimento 655 do receptor 630 ou 635. O emissor e o receptor ficam assim ainda mais afastados da zona de exibição de cada símbolo.

[0086] Observa-se, na figura 11, o receptor 630 que oculta, nesse corte, o emissor 625 e o receptor 635 e o arquivador que compreende os suportes de símbolos 640 e 645, o primeiro sendo oculto, nesse corte, pelo símbolo 640. Representou-se também, na figura 11, os cones de emissão 680 do emissor 625 e do cone de recebimento 655 do receptor 630 o eixo do cone de recebimento 655 e um eixo 670 perpendicular a um plano que porta esse símbolo e que se apoia na zona convexa definida por esse símbolo. Lembra-se no caso que um convexo é, no sentido matemático, uma superfície ou um volume que compreende todos os pontos que se encontram entre dois pontos de uma figura, no caso um símbolo. Observa-se que o eixo 670 perpendicular a um plano que porta esse símbolo e que se apoia na zona convexa definida por esse símbolo intersecta o eixo de recebimento 665 do receptor 630. Em outros modos de realização, um eixo perpendicular a um plano que porta esse símbolo e que se apoia na zona convexa definida por esse símbolo intersecta o eixo de emissão de um emissor ou, ao mesmo tempo, o eixo de emissão de um emissor e o eixo de recebimento de um receptor.

[0087] Observa-se, na figura 7, que no quinto modo de realização do dispositivo de controle, objeto da presente invenção, uma tela 705 é disposta entre uma pluralidade de emissores 710 e 715, e uma pluralidade de receptores 720 e 725. A tela 705 é adaptada para exibir símbolos 730, 735, 740 e 745, seja simultaneamente, seja de maneira intermitente, por exemplo, em funções de controles possíveis em um estado determinado de um dispositivo eletrônico que compreende o dispositivo de controle ilustrado na figura 7.

[0088] Observa-se, na figura 8, que, no sexto modo de realização do dispositivo de controle, objeto da presente invenção, uma tela 805 é disposta entre uma pluralidade de emissores 810 e 815, e uma pluralidade de receptores 820 e 835. A tela 805 é adaptada para exibir símbolos 840, 845, 850 e 855, seja simultaneamente, seja de maneira intermitente, por exemplo, em funções de controles possíveis em um estado determinado de um dispositivo eletrônico que compreende o dispositivo de controle ilustrado na figura 8.

[0089] Em variantes, cada zona da tela, 705 ou 805 só pode exibir um símbolo. Em outras variantes, a tela, 705 ou 805, permite exibir símbolos formados de desenhos, de ícones, de letras, de números ou de imagens, eventualmente animadas, os estilos e as polícias utilizados podendo variar de um dispositivo eletrônico a um outro, ou, para o mesmo dispositivo eletrônico, de uma configuração a uma outra ou de um país a um outro.

[0090] De maneira geral, em modos de realização, uma tela é envolvida de pelo menos três emissores e/ou receptores, os segmentos de reta ligando cada emissor a cada receptor sobrepondo-se uma zona da tela sobre a qual o meio de exibição é adaptado para exibir um símbolo.

[0091] A presente invenção permite assim constituir uma tela táctil que funciona sem contato entre o dedo do usuário e a tela, o que apresenta as vantagens indicadas no preâmbulo, em relação às telas tácteis tradicionais. Anota- se que, utilizando-se fontes de luz pulsadas e meios de reconhecimento das pulsações emitidas, pode-se constituir uma tela táctil matricial capaz de discriminar um número de zonas tácteis igual ao produto do número de emissores pelo número de receptores, esses emissores e receptores sendo posicionados em torno da tela.

[0092] Observa-se, na figura 9, que um sétimo modo de realização 905 do dispositivo de controle, objeto da presente invenção, um emissor central 910 é envolvido de símbolos 940 a 955 situados entre esse emissor central 910 e receptores 915 a 930. Nesse modo de realização, a superfície do dispositivo 905 é opaca para os comprimentos de ondas utilizados, salvo em relação aos receptores 915 e 930. Todavia, em relação ao emissor central 910, a superfície do dispositivo 905 é, pelo menos parcialmente, transparente para esses comprimentos de ondas, sobre zonas 955 a 970 alongadas em direção aos receptores, respectivamente 915 a 930. Assim, a quantidade de luz emitida pelo emissor 910 é mais importante nas direções dos símbolos 935 a 950 e receptores 955 a 970 que nas outras direções. As zonas 955 a 970 definem assim máscaras, das quais a parte transparente, para pelo menos um comprimento de onda utilizado pelo emissor, é alongada na direção de um receptor capaz de detectar a luz nesse comprimento de onda. Essa máscara, cuja parte transparente, parar pelo menos um comprimento de onda utilizado pelo emissor, é alongada na direção de um receptor capaz de detectar a luz nesse comprimento de onda. Essas máscaras podem ser retangulares ou elípticas, por exemplo, sua maior dimensão sendo sensivelmente paralela à reta que liga o emissor e o receptor considerado. Como variante, essa máscara é posicionada em relação a um receptor, eventualmente em combinação com essa máscara posicionada diante de um emissor.

[0093] Para cada um dos modos de realização, a detecção da presença de um dedo do usuário pode ser feita em várias etapas: - determinação de uma média de luminosidade recebida pelos receptores; - detecção se um, e um único, dos valores de luz recebida ultrapassa essa média; e - no caso de sim, repetição da etapa precedente, por exemplo, um milissegundo mais tarde.

[0094] Se, de novo, for o mesmo receptor, e um único, que recebe mais do que a média medida, considera-se que o símbolo correspondente foi selecionado pelo usuário. Caso contrário, retorna-se à primeira dessas etapas.

[0095] Anota-se que a repetição da etapa de detecção permite se livrar de fenômenos antiquedas.

[0096] Preferencialmente, conforme exposto em relação aos modos de realização detalhados acima, cada emissor e cada receptor de irradiação se encontram fora da zona de exibição de cada símbolo. A constituição do sistema é assim simplificada e de menor custo. Em particular, os emissores e receptor não se encontram sob os símbolos arquivados o que apresenta a vantagem indicada acima. Além disso, como nem a luz emitida pelo emissor, nem a luz recebida pelo receptor que não atravessa o símbolo, a constituição do exibição de símbolo, impresso, ativo ou passivo, não é em nada afetada pelas características técnicas dos emissores e receptores.

[0097] Os diferentes modos de realização expostos acima são dados a título ilustrativo. Outros modos de realização são constituídos, combinando os modos de realização expostos acima. Por exemplo, o modo de realização ilustrado na figura 8, no qual os segmentos de retas que ligam cada emissor a cada receptor se sobrepõem a uma zona da tela sobre a qual o meio de exibição é adaptado para exibir um símbolo se combina favorável ao modo de realização ilustrado na figura 9, no qual pelo menos um emissor de irradiações é associado a pelo menos uma máscara, da qual a parte transparente, para pelo menos um comprimento de onda utilizado pelo emissor é alongado na direção de um receptor capaz de detectar a luz a esse comprimento de onda.

[0098] A descrição dos modos de realização do dispositivo de controle e de suas funções define um poro de controle com um dispositivo que compreende pelo menos um par emissor-receptor, formado de um emissor de irradiações e de um receptor de irradiação emitido por esse emissor e refletido por um corpo móvel colocado a distância do par, no campo de emissão desse emissor, esse receptor sendo separado desse emissor e adaptado a fornecer um sinal elétrico representativo da irradiação do emissor que ele recebe, caracterizado pelo fato de compreender, além disso: - uma etapa de exibição, para pelo menos um dito par, de pelo menos um símbolo que identifica uma ação, face a uma interseção do cone de emissão desse emissor e do cone de recebimento desse receptor, esse emissor e esse receptor ficando assim fora da zona de exibição de cada símbolo; e - uma etapa de controle que fornece sinais de controle de aça em função do sinal elétrico fornecidos por pelo menos esse receptor, cada par de emissor - receptor sendo assim associado a pelo menos um símbolo e pelo menos uma ação controlada, quando o corpo móvel se acha diante do símbolo que identifica essa ação.

Claims (11)

1. Dispositivo de controle, compreendendo um par emissor-receptor (125, 131, 134, 210, 216 a 219, 511, 513, 515, 625 a 635, 710 a 725, 810 a 835, 910 a 930), formado de um emissor de irradiação e de um receptor de irradiação emitida pelo dito emissor e refletida por um corpo móvel colocado a distância do par, no campo de emissão do dito emissor, o dito receptor sendo separado do dito emissor e adaptado para fornecer um sinal elétrico representativo da irradiação recebida do emissor, o dispositivo de controle caracterizadopelo fato de que compreende, além disso: - um meio de exibição (132, 133, 211 a 214, 640, 645, 705, 805, 935 a 950) adaptado, para o dito par, para exibir um símbolo que identifica uma ação, face a uma interseção do cone de emissão do dito emissor e do cone de recebimento de do dito receptor, o dito emissor e o dito receptor ficando assim fora da zona de exibição de cada símbolo; e - um meio de controle (110, 230, 315, 650) adaptado para fornecer sinais de controle de ação em função do sinal elétrico fornecidos pelo dito receptor, cada par de emissor-receptor sendo assim associado a um símbolo e uma ação controlada, quando o corpo móvel se acha diante do símbolo que identifica essa ação. em que o dito emissor ou dito receptor de irradiação é associado a uma máscara (955 a 970), cuja parte transparente, por um comprimento de onda utilizado pelo emissor, é alongada na direção de um receptor ou emissor, respectivamente, capaz de detectar a luz no dito comprimento de onda.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que o meio de exibição é adaptado para exibir um símbolo sobre uma tela (750, 805).

3. Dispositivo, de acordo a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de que a zona de exibição de um símbolo (705, 805) é envolvida por três emissores e/ou receptores (710 a 725, 810 a 835), os segmentos de retas ligando cada emissor a cada receptor que sobrepõem uma zona (730 a 745, 840 a 855) de exibição de um símbolo.

4. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizadopelo fato de que o meio de controle compreende um meio de tratamento adaptado para eliminar a influência da luz ambiente não refletida pelo objeto móvel refletor.

5. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizadopelo fato de que um emissor de irradiações é adaptado para emitir irradiações de maneira intermitente e o meio de tratamento ser adaptado para memorizar um nível de sinal elétrico fornecido por cada receptor, quando o emissor de irradiação não emite irradiação, os sinais de controle de ação sendo função da irradiação instantânea recebida e do nível memorizado.

6. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizadopelo fato de que o meio de controle é adaptado para fornecer um sinal de saída modulado em largura de impulso.

7. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizadopelo fato de que compreende um meio de comunicação para receber ou transmitir controles à distância.

8. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizadopelo fato de que, em um par emissor-receptor, os eixos de emissão de luz pelo emissor e de recebimento de luz pelo receptor são convergentes.

9. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizadopelo fato de que o meio de exibição (132, 133, 211 a 214, 640, 645, 705, 805, 935 a 950) é adaptado para, um dito par, exibir um símbolo que identifica uma ação, um eixo perpendicular a um plano que porta esse símbolo e se apoiando na zona convexa, no sentido matemático, ou seja, uma superfície ou um volume que compreende todos os pontos localizados entre dois pontos de uma figura, definida pela intersecção do referido símbolo com o eixo de emissão do referido emissor e/ou o eixo de recepção do referido receptor.

10. Dispositivo eletrônico (100) adaptado para realizar ação, caracterizadopelo fato de que compreende um dispositivo de controle, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 9, que controla uma dita ação.

11. Processo de controle com um dispositivo que compreende um par emissor-receptor (125, 131, 134, 210, 216 a 219, 511, 513, 515, 625 a 635, 710 a 725, 810 a 835, 910 a 930), formado de um emissor de irradiação e de um receptor de irradiação emitido pelo dito emissor e refletido por um corpo móvel colocado a distância do par, no campo de emissão do dito emissor, o dito receptor sendo separado do dito emissor e adaptado a fornecer um sinal elétrico representativo da irradiação do emissor que ele recebe, o par em que um do dito emissor ou dito receptor de irradiação é associado a uma máscara (955 a 970), cuja parte transparente, por um comprimento de onda utilizado pelo dito emissor, é alongada na direção de um dito receptor ou de um dito emissor, respectivamente, capaz de detectar a luz nesse dito comprimento de onda, o processo de controle caracterizadopelo fato de que compreende: - uma etapa de exibição, para um dito par, de um símbolo que identifica uma ação, face a uma interseção do cone de emissão do dito emissor e do cone de recebimento do dito receptor, o dito emissor e o dito receptor ficando assim fora da zona de exibição de cada símbolo; e - uma etapa de controle (110, 230, 315, 650) que fornece sinais de controle de ação em função do sinal elétrico fornecido por esse receptor, cada par de emissor- receptor sendo assim associado a um símbolo e uma ação controlada, quando o corpo móvel se acha diante do símbolo que identifica essa ação.

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