CA1262943A - Dispositif pour detecter le deplacement d'un instrument d'ecriture - Google Patents
Dispositif pour detecter le deplacement d'un instrument d'ecritureInfo
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Abstract
Ce dispositif comporte des conducteurs électriques placés sous la surface d'écriture et associés à un instrument d'écriture muni d'un aimant permanent dont l'aimantation est orientée parallèlement à son axe longitudinal. Ces conducteurs forment des enroulements en méandres allongés couvrant la surface d'écriture de sorte que lorsque l'instrument est déplacé parallèlement à cette surface et transversalement aux méandres des enroulements, une tension sinusoïdale est induite aux bornes des enroulements pour autant que l'instrument soit assez proche de la surface d'écriture. Le pas des méandres des enroulements est choisi pour induire une tension sinusoïdale d'amplitude supérieure à un seuil donné pour un écartement déterminé entre l'instrument d'écriture et la surface d'écriture.
Description
~62~3 DISPOSITIF POUR DETECTER LE DEPLACEMENT
D'UN INSTRUMENT D'ECRITURE
La présente invention se rapporte ~ un dispositi~ pour détecter le déplacement d'un instrument d'écriture ~ partir d'un seuil de proximit~
déterminé par rapport à une surface d'écriture, cet instrument pr~sentant au voisinage de sa pointe tra~ante un aimant permanent dont l'aimantation est orientée généralement parallèlement à l'axe longitudinal dudit instru-ment et symétriquement autour de cet axe, ce dispositi~ comportant, 50U~~
jacent à la surface d'écriture, au moins deux conducteurs électriqueq en série s'étendant parallelement au plan d'écriture.
On a déjà proposé dans le FR-2.486.271 un dispositif pour mesurer les paramètres caract~ristiques de la vitesse d'une écriture manuscrite à
l~aide de bobines disposées sous la surface d'~criture dans lesquelles des tensions électriques sont induites par le champ magnétique d'un aimant permanent s~lidaire de l'instrument d'écriture. Compte tenu de ce concept, il est évident que des tensions ne sont pas induites aux bornes des bobines seulement lorsque l'on écrit, mais également consécutivement à des mouve-ments de cet instrument d'ecriture à une certaine distance de cette ~urface d'écriture.
On a proposé notamment d'utiliser un tel dispositif pour comparer les signaux de vitesse d'une signature à ceux d'une signature de référence.
Dans le cas d'une telle application, où la comparaison est r~alisée automa-tiquement par comparaison de signaux digitalis~s, les signaux qui sont issus de mouvements de l'instrument d'~criture précédant la signature sont des signaux parasites qui doivent être éliminés. Or, la distinction entre signaux parasites et signaux utiles pose un problème délicat dont la préci-sion est en grande partie garante du succas de la comparaison des signaux.
On a propo~ de résoudre ce problème dans le EP-O 030 224 en associant un détecteur piezoélectrique à la surface d'écriture, de manière à détermi-ner le d~but de la comparaison ~ l'instant ou l'instrument d'~criture touche la surface d'écriture. En pratique, on a constaté que ce système engendre fr~quemment des fonctionnements défectueux dans la mesure o~ il est sensible à des bruits parasites.
Le but de la pr~sente invention est de remédier, au moins en partie, aux inconv~nients sus-mentionnés.
A cet effet, cette invention a pour objet un dispositi~ pour détecter , ~ z~ 3 le déplacement d~un instrument d~écriture selon la revendication 1.
~ 'avanta~e de ce dispositif par rapport aux solutions propo3ées pr~cé-demmènt réside essentiellement dan~ le fait que seul le champ magn~tique provenant de l'aimant permanent solidaire de l'instrument d'écriture peut induire un signal caractéristique du seuil de proXimité ~ixé. Par cons~-quent, les ~aux d~clenchements du processus de comparai~on de signatures par exemple, engendrés par toutes sortes de vibrations parasites communi-quées ~ la surface d'écriture, sont évités. De ce fait, aucune autre pr~-caution particulière n'est nécessaire pour d~terminer le debut de 1'enre-gistrement en vue de procéder 3 la comparaison d'une signature avec une signature de référence. Cette particularité pré~ente une grande importance pour un système destin~ à être utilisé par le grand public, comme ce serait le cas si on voulait utiliser ce mode de comparaison de signatures au domaine des cartes de crédit a~in d~authenti~ier le porteur d'une carte donn~e comme étant bien le possesseur legal de cette carte.
Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en perspective éclatée de cette forme d'exécu-tion.
La fig. 2 est un schéma du circuit électronique.
Les Çigs 3a à 3c sont des diagrammes du traitement du ~ignal par le circuit de la fig. 2.
La fig. 1 illustre quatre conducteurs électriques 1,2 et 1',2' ~or-mant, chacun, une s~rie de boucles rectangulaires 3, respectivement 4, 3' respectivement 4', adjacentes par leurs longs cotés, ouvertes sur un petit côt~, les ouvertures des boucle~ adjacentes étant situées aux extrémités respectives oppos~es de ces boucles. Après avoir ~ormé les boucles 3, respectivement 4, les conducteurs 1 et 2 forment une deuxième série de boucles 5, respectivement 6 rectangulaires, adjacentes par leurs longs côtés, ouvertes sur un petit côté, les ouvertures des boucles adjacentes étant situées aux extrémités re~pectives oppos~es de ces boucles. Ces boucles 5, respectivement 6, recouvrent les boucles ~, respectivement 4, mais avec leurs c8tés ouverts adjacents aux c8tés ~ermés respectifs des boucles 3, respectivement 4. De m~me, les conducteurs 1', 2' forment ~gale-ment des boucles 5', respectivement 6' qui sont agencées de fa~on identique par rapport aux boucles 3' et 4' que le sont les boucles 5 et 6 par rapport aux boucles 3 et 4.
Dans cet exemple, la largeur des boucles 3 ~ 6 et 3' à 6' est de 1 cm, ~26Z~3143 l'aimant fixé sur l~axe de l'instrument d~criture est constitu~ par un cylindre de samarium-cobalt de 7 mm de diamètre sur 10 mm de longueur ~t dont l'extr~mit~ la plus proche de la pointe de l'instrument d'écriture est à 5 mm en retrait de cette pointe. Avec un tel aimant, lorsque la pointe de l~instrument d~criture est ~ 5 mm de la surface d~écriture, c'est-à-dire, lorsque l'extrémité de l'aimant la plus proche de cette surface est à 1 cm, le diamètre du flux magnétique coupant la sur~ace d'écriture est de l'ordre de 1 cm.
Etant donn~ que la variation de flux maximale dans une boucle, engen-drant une f.e.m. maximale, se produit lorsque l'axe longitudinal de l'ai-mant coïncidant avec celui de l'instrument d'écriture, se déplace perpendi-culairement à une des spires longitudinales d'une boucle, et que la largeur d'une boucle est sensiblement égale 3 celle du flux embrassé lor3que la pointe de l'instrument d'écriture est à 5 mm de la surface d'~criture, il faudra que cet instrument se d~place sensiblement parall~lement à cette surface, avec des composantes de mouvement transversales aux boucles 3, 3' et 5, 5' respectivement 4, 4' et 6, 6' d'au moins 1 cm pour induire la f.e.m. maximum. Pour réduire cette longueur de déplacement à 5 mm entre deux f.e.m~ maximum et augmenter la sensibilité du dispositif, on superpose en les décalant d'un demi-pas les deux conducteurs 1 et 1' et les deux con~
ducteurs 2 et 2' connectés en série, de sorte que le déplacement de l'ins-trument d'écriture engendre une f.e.m. maximum des qu'il est déplacé avec une composante de mouvement transversale aux boucles des conducteurs 1 et 1' ou 2 et 2' d'au moins 5 mm de longueur et à au plus 5 mm de cette surface.
Les grands axes des boucles rectangulaires 3, 3' et 5, 5' coupent à
angle droit les grand~ axes des boucles 4, 4' et 6, 6'. Par cet agencement, les quatre conducteurs superposés détectent les composantes de mouvements selon deux axes rectangulaires.
Le schéma électronique de traitement des signaux issus des bobines 3 ~
~ et 3' à 6' comporte un amplificateur de signal 7, un redresseur 8, un détecteur de seuil 9 qui déclenche une impulsion de commande 10 d~s que le signal detect~ depasse le seuil ~ix~.
La fig. 3a illustre le signal apres amplification par l'amplificateur 7, la fig. 3b montre ce meme signal redressé par le redre~seur 8 et la fig.
3c montre la fixation du seuil et la génération d'impulsions de commande chaque fois que le signal détecté, amplifié et redressé dépasse le seuil fix~.
Z9~L3 La solution proposée est extrêmement simple, ~es conducteurs l,Z et 1',2' pouvant être r~alisés par la technique du circuit imprimé. Cette solution est fiable dans la mesure où l'impulsion de commande ne peut etre engendrée que par l'instrument d'~criture associé a un aimant permanent se dépla~ant ~ une distance déterminée de la surface d'écriture. Cette solu-tion est en outre parfaitement compatible avec la détection de la vitesse de l'instrument d'écriture par induction de tensions proportionnelles cette vitesse aux bornes de bobines d'induction, tel que décrit dans ]es documents cités précédemment.
D'UN INSTRUMENT D'ECRITURE
La présente invention se rapporte ~ un dispositi~ pour détecter le déplacement d'un instrument d'écriture ~ partir d'un seuil de proximit~
déterminé par rapport à une surface d'écriture, cet instrument pr~sentant au voisinage de sa pointe tra~ante un aimant permanent dont l'aimantation est orientée généralement parallèlement à l'axe longitudinal dudit instru-ment et symétriquement autour de cet axe, ce dispositi~ comportant, 50U~~
jacent à la surface d'écriture, au moins deux conducteurs électriqueq en série s'étendant parallelement au plan d'écriture.
On a déjà proposé dans le FR-2.486.271 un dispositif pour mesurer les paramètres caract~ristiques de la vitesse d'une écriture manuscrite à
l~aide de bobines disposées sous la surface d'~criture dans lesquelles des tensions électriques sont induites par le champ magnétique d'un aimant permanent s~lidaire de l'instrument d'écriture. Compte tenu de ce concept, il est évident que des tensions ne sont pas induites aux bornes des bobines seulement lorsque l'on écrit, mais également consécutivement à des mouve-ments de cet instrument d'ecriture à une certaine distance de cette ~urface d'écriture.
On a proposé notamment d'utiliser un tel dispositif pour comparer les signaux de vitesse d'une signature à ceux d'une signature de référence.
Dans le cas d'une telle application, où la comparaison est r~alisée automa-tiquement par comparaison de signaux digitalis~s, les signaux qui sont issus de mouvements de l'instrument d'~criture précédant la signature sont des signaux parasites qui doivent être éliminés. Or, la distinction entre signaux parasites et signaux utiles pose un problème délicat dont la préci-sion est en grande partie garante du succas de la comparaison des signaux.
On a propo~ de résoudre ce problème dans le EP-O 030 224 en associant un détecteur piezoélectrique à la surface d'écriture, de manière à détermi-ner le d~but de la comparaison ~ l'instant ou l'instrument d'~criture touche la surface d'écriture. En pratique, on a constaté que ce système engendre fr~quemment des fonctionnements défectueux dans la mesure o~ il est sensible à des bruits parasites.
Le but de la pr~sente invention est de remédier, au moins en partie, aux inconv~nients sus-mentionnés.
A cet effet, cette invention a pour objet un dispositi~ pour détecter , ~ z~ 3 le déplacement d~un instrument d~écriture selon la revendication 1.
~ 'avanta~e de ce dispositif par rapport aux solutions propo3ées pr~cé-demmènt réside essentiellement dan~ le fait que seul le champ magn~tique provenant de l'aimant permanent solidaire de l'instrument d'écriture peut induire un signal caractéristique du seuil de proXimité ~ixé. Par cons~-quent, les ~aux d~clenchements du processus de comparai~on de signatures par exemple, engendrés par toutes sortes de vibrations parasites communi-quées ~ la surface d'écriture, sont évités. De ce fait, aucune autre pr~-caution particulière n'est nécessaire pour d~terminer le debut de 1'enre-gistrement en vue de procéder 3 la comparaison d'une signature avec une signature de référence. Cette particularité pré~ente une grande importance pour un système destin~ à être utilisé par le grand public, comme ce serait le cas si on voulait utiliser ce mode de comparaison de signatures au domaine des cartes de crédit a~in d~authenti~ier le porteur d'une carte donn~e comme étant bien le possesseur legal de cette carte.
Le dessin annexé illustre, schématiquement et à titre d'exemple, une forme d'exécution du dispositif objet de la présente invention.
La fig. 1 est une vue en perspective éclatée de cette forme d'exécu-tion.
La fig. 2 est un schéma du circuit électronique.
Les Çigs 3a à 3c sont des diagrammes du traitement du ~ignal par le circuit de la fig. 2.
La fig. 1 illustre quatre conducteurs électriques 1,2 et 1',2' ~or-mant, chacun, une s~rie de boucles rectangulaires 3, respectivement 4, 3' respectivement 4', adjacentes par leurs longs cotés, ouvertes sur un petit côt~, les ouvertures des boucle~ adjacentes étant situées aux extrémités respectives oppos~es de ces boucles. Après avoir ~ormé les boucles 3, respectivement 4, les conducteurs 1 et 2 forment une deuxième série de boucles 5, respectivement 6 rectangulaires, adjacentes par leurs longs côtés, ouvertes sur un petit côté, les ouvertures des boucles adjacentes étant situées aux extrémités re~pectives oppos~es de ces boucles. Ces boucles 5, respectivement 6, recouvrent les boucles ~, respectivement 4, mais avec leurs c8tés ouverts adjacents aux c8tés ~ermés respectifs des boucles 3, respectivement 4. De m~me, les conducteurs 1', 2' forment ~gale-ment des boucles 5', respectivement 6' qui sont agencées de fa~on identique par rapport aux boucles 3' et 4' que le sont les boucles 5 et 6 par rapport aux boucles 3 et 4.
Dans cet exemple, la largeur des boucles 3 ~ 6 et 3' à 6' est de 1 cm, ~26Z~3143 l'aimant fixé sur l~axe de l'instrument d~criture est constitu~ par un cylindre de samarium-cobalt de 7 mm de diamètre sur 10 mm de longueur ~t dont l'extr~mit~ la plus proche de la pointe de l'instrument d'écriture est à 5 mm en retrait de cette pointe. Avec un tel aimant, lorsque la pointe de l~instrument d~criture est ~ 5 mm de la surface d~écriture, c'est-à-dire, lorsque l'extrémité de l'aimant la plus proche de cette surface est à 1 cm, le diamètre du flux magnétique coupant la sur~ace d'écriture est de l'ordre de 1 cm.
Etant donn~ que la variation de flux maximale dans une boucle, engen-drant une f.e.m. maximale, se produit lorsque l'axe longitudinal de l'ai-mant coïncidant avec celui de l'instrument d'écriture, se déplace perpendi-culairement à une des spires longitudinales d'une boucle, et que la largeur d'une boucle est sensiblement égale 3 celle du flux embrassé lor3que la pointe de l'instrument d'écriture est à 5 mm de la surface d'~criture, il faudra que cet instrument se d~place sensiblement parall~lement à cette surface, avec des composantes de mouvement transversales aux boucles 3, 3' et 5, 5' respectivement 4, 4' et 6, 6' d'au moins 1 cm pour induire la f.e.m. maximum. Pour réduire cette longueur de déplacement à 5 mm entre deux f.e.m~ maximum et augmenter la sensibilité du dispositif, on superpose en les décalant d'un demi-pas les deux conducteurs 1 et 1' et les deux con~
ducteurs 2 et 2' connectés en série, de sorte que le déplacement de l'ins-trument d'écriture engendre une f.e.m. maximum des qu'il est déplacé avec une composante de mouvement transversale aux boucles des conducteurs 1 et 1' ou 2 et 2' d'au moins 5 mm de longueur et à au plus 5 mm de cette surface.
Les grands axes des boucles rectangulaires 3, 3' et 5, 5' coupent à
angle droit les grand~ axes des boucles 4, 4' et 6, 6'. Par cet agencement, les quatre conducteurs superposés détectent les composantes de mouvements selon deux axes rectangulaires.
Le schéma électronique de traitement des signaux issus des bobines 3 ~
~ et 3' à 6' comporte un amplificateur de signal 7, un redresseur 8, un détecteur de seuil 9 qui déclenche une impulsion de commande 10 d~s que le signal detect~ depasse le seuil ~ix~.
La fig. 3a illustre le signal apres amplification par l'amplificateur 7, la fig. 3b montre ce meme signal redressé par le redre~seur 8 et la fig.
3c montre la fixation du seuil et la génération d'impulsions de commande chaque fois que le signal détecté, amplifié et redressé dépasse le seuil fix~.
Z9~L3 La solution proposée est extrêmement simple, ~es conducteurs l,Z et 1',2' pouvant être r~alisés par la technique du circuit imprimé. Cette solution est fiable dans la mesure où l'impulsion de commande ne peut etre engendrée que par l'instrument d'~criture associé a un aimant permanent se dépla~ant ~ une distance déterminée de la surface d'écriture. Cette solu-tion est en outre parfaitement compatible avec la détection de la vitesse de l'instrument d'écriture par induction de tensions proportionnelles cette vitesse aux bornes de bobines d'induction, tel que décrit dans ]es documents cités précédemment.
Claims (3)
EXCLUSIF DE PROPRIETE OU DE PRIVILEGE EST REVENDIQUE, SONT
DEFINIES COMME IL SUIT:
1. Dispositif pour détecter le déplacement d'un instrument d'écriture à partir d'un seuil de proximité par rapport à une surface d'écriture, cet instrument présentant au voisinage de sa pointe tracante un aimant permanent dont le flux magnétique a une forme tubulaire centrée sur l'axe longitudinal dudit instrument ce dispositif comportant, sous-jacent à la surface d'écriture, au moins deux conducteurs électriques en série s'étendant parallèlement au plan d'écriture, caractérisé par le fait que chacun de ces conducteurs forme une série de boucles allongées parallèles alternativement ouvertes à leurs extrémités opposées, les grands axes des boucles d'un des conducteurs étant perpendiculaires aux grands axes des boucles de l'autre conducteur, la largeur de ces boucles étant choisie sensiblement égale au diamètre du flux dudit aimant permanent lorsque ledit instrument d'écriture est au maximum à une distance donnée de ladite surface d'écriture/ pour que le déplacement de cet instrument d'écriture induise aux bornes de ces conducteurs des variations de tension périodiques supérieures à un seuil donné, un détecteur dudit seuil étant destiné à délivrer un signal de commande dès que la tension périodique dépasse ce seuil.
2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que chaque conducteur forme une deuxième série de boucles allongées parallèles, alternativement ouvertes à
leurs extrémités opposées et supèrposées aux boucles de la première série avec leurs côtés respectifs ouverts superposés aux côtés fermés des boucles de la première série.
leurs extrémités opposées et supèrposées aux boucles de la première série avec leurs côtés respectifs ouverts superposés aux côtés fermés des boucles de la première série.
3. dispositif selon la revendication 1, caractérisé par la fait qu'un autre conducteur électrique conformé de manière identique aux premiers conducteurs est superposé à chacun de ces deux premiers conducteurs avec leurs boucles allongées parallèles respectivement à selles de chacun desdits premiers conducteurs, mais décalées d'un demi pas de largeur de boucle par rapport à ces premiers conducteurs respectifs.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CH3925/85A CH663676A5 (fr) | 1985-09-11 | 1985-09-11 | Dispositif pour detecter le deplacement d'un instrument d'ecriture. |
| CH3925/85-8 | 1985-09-11 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1262943A true CA1262943A (fr) | 1989-11-14 |
Family
ID=4266441
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA000517933A Expired CA1262943A (fr) | 1985-09-11 | 1986-09-10 | Dispositif pour detecter le deplacement d'un instrument d'ecriture |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4800240A (fr) |
| EP (1) | EP0235210A1 (fr) |
| JP (1) | JPS63500903A (fr) |
| CA (1) | CA1262943A (fr) |
| CH (1) | CH663676A5 (fr) |
| WO (1) | WO1987001842A1 (fr) |
Families Citing this family (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CH674588A5 (fr) * | 1988-03-07 | 1990-06-15 | Bruyne Pieter De | |
| US5347589A (en) * | 1991-10-28 | 1994-09-13 | Meeks Associates, Inc. | System and method for displaying handwriting parameters for handwriting verification |
| US5308936A (en) * | 1992-08-26 | 1994-05-03 | Mark S. Knighton | Ultrasonic pen-type data input device |
| US6111565A (en) * | 1998-05-14 | 2000-08-29 | Virtual Ink Corp. | Stylus for use with transcription system |
| US6100877A (en) * | 1998-05-14 | 2000-08-08 | Virtual Ink, Corp. | Method for calibrating a transcription system |
| US6232962B1 (en) | 1998-05-14 | 2001-05-15 | Virtual Ink Corporation | Detector assembly for use in a transcription system |
| US6211863B1 (en) | 1998-05-14 | 2001-04-03 | Virtual Ink. Corp. | Method and software for enabling use of transcription system as a mouse |
| US6124847A (en) * | 1998-05-14 | 2000-09-26 | Virtual Ink, Corp. | Collapsible detector assembly |
| US6147681A (en) * | 1998-05-14 | 2000-11-14 | Virtual Ink, Corp. | Detector for use in a transcription system |
| US6177927B1 (en) | 1998-05-14 | 2001-01-23 | Virtual Ink Corp. | Transcription system kit |
| US6191778B1 (en) | 1998-05-14 | 2001-02-20 | Virtual Ink Corp. | Transcription system kit for forming composite images |
| US20020054026A1 (en) * | 2000-04-17 | 2002-05-09 | Bradley Stevenson | Synchronized transmission of recorded writing data with audio |
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| FR2155878B1 (fr) * | 1971-10-13 | 1974-09-27 | Anvar | |
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| CH631812A5 (fr) * | 1979-06-12 | 1982-08-31 | Battelle Memorial Institute | Dispositif pour mesurer des parametres caracteristiques de la vitesse d'une ecriture manuscrite. |
| GB2062991B (en) * | 1979-11-07 | 1983-11-16 | Image Data Products Ltd | Position co-ordinates digitiser |
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1985
- 1985-09-11 CH CH3925/85A patent/CH663676A5/fr not_active IP Right Cessation
-
1986
- 1986-09-09 WO PCT/CH1986/000127 patent/WO1987001842A1/fr not_active Application Discontinuation
- 1986-09-09 EP EP86905183A patent/EP0235210A1/fr not_active Withdrawn
- 1986-09-09 JP JP61504665A patent/JPS63500903A/ja active Pending
- 1986-09-09 US US07/057,059 patent/US4800240A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-09-10 CA CA000517933A patent/CA1262943A/fr not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0235210A1 (fr) | 1987-09-09 |
| JPS63500903A (ja) | 1988-03-31 |
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| WO1987001842A1 (fr) | 1987-03-26 |
| US4800240A (en) | 1989-01-24 |
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