ITBO930387A1 - Dispositivo per il puntamento del cursore sullo schermo di sistemi interattivi - Google Patents

Description

Titolo: " DISPOSITIVO PER IL PUNTAMENTO DEL CURSORE SULLO

SCHERMO DI SISTEMI INTERATTIVI"

La presente invenzione ha per oggetto un dispositivo per comandare il posizionamento del cursore visualizzato sullo schermo dei "personal computer", delle "workstation" , dei terminali video ed in generale dei sistemi interattivi che colloquiano con l'operatore attraverso immagini, siano esse sintetiche oppure rilevate dalla realt?.

Ccm'? noto tale cursore viene posizionato dall'operatore per puntare su elementi delle immagini visualizzate, selezionarli, agganciarli e farli muovere da parte del sistema che li presenta , ecc .

Il comando del cursore viene attuato attraverso dispositivi di solito designati come "dispositivi di puntamento", come "mouse", "trackball", "joystick" e simili.

I dispositivi di puntamento esistenti traducono in galere gli spostamenti di un organo di azionamento manovrato dall'operatore (nel caso dei "mouse" il corpo stesso del dispositivo) in segnali utilizzati per comandare lo spostamenti proporzionali del cursore sullo schermo.

Ad un basso o rispettivamente elevato fattore di proporzionalit? corrisponde una bassa o rispettivamente elevata sensibilit? della catena di cenando; la sensibilit? pu? variare anche dinamicamente.

Questa impostazione ha alcuni svantaggi intrinseci:

a) Se la sensibilit? ? necessario dedicare al dispositivo di puntamento uno spazio notevole:per es. la superficie di piano di lavoro liscia e sgombra necessaria per far scorrere un "mouse". I dispositivi che richiedono un tale spazio non possono essere integrati con una tastiera e possono risultare scomodi nell'uso per l'entit? dei movimenti che richiedono (sia per azionarli, sia per spostare la mano tra di essi e le tastiere associate).

b) Se la sensibilit? ? elevata, si cade nella difficolt? naturale di controllare movimenti molto piccoli della mano. Diventa ad es. facile indurre spostamenti indesiderati del cursore per tremori o per piccoli movimenti involontari della mano.

Spesso non ? possibile, neppure rendendo la sensibilit? dinamicamente variabile, trovare un compromesso che eviti entrambi gli inconvenienti.

Inoltre, il rilevamento di spostamenti significativi comporta in molti dispositivi di puntamento la presenza di parti in movimento, che li rendono soggetti ad usura, a necessit? di manutenzione ed a limitazioni di affidabilit?.

Per superare questi problemi sono stati introdotti dispositivi di puntamento statici, come quello proposto nella pubblicazione europea n. 433205 depositata dalla International Business Machines Corporation , Arrronk (USA) . Tale dispositivo, integrato sulla tastiera di un calcolatore, comanda gli spostamenti del cursore attraverso la applicazione di forze ad un bottone di azionamento; le conponenti della forza in senso tangenziale rispetto al piano della tastiera, determinano la direzione degli spostamenti, e la componente della forza in senso perpendicolare al piano della tastiera, determina la loro velocit?.

Gli organi di azionamento di tipo statico, come quello descritto nella pubblicazione europea n. 433205, possono risolvere i problemi indicati prima, assicurando compattezza, sensibilit? ottimale e mancanza di usure meccaniche. Essi sono per? caratterizzati da una difficolt? intrinseca di regolazione della azione applicata. E' infatti roto che un operatore umano possiede poca precisione nel valutare e nel dosare gli sforzi che applica ad un vincolo statico. In mancanza di un "feedback" tattile adeguato, la sola reazione precisa su cui si pu? basare l' operatore di un dispositivo di puntamento statico per regolare l ' azione ? quindi quella visiva, fornita dai movimenti stessi del cursore; ma tali movimenti avvengono in pratica con dei piccoli ritardi variabili e questo determina la necessit? di correzioni a posteriori per annullare i comandi dati in eccesso . La applicazione ad un tasto di sforzi tangenziali rispetto al piano di tastiera ? inoltre ergonomicamente poco naturale, essendo disomogenea rispetto alle azioni da effettuare, anche contemporaneamente, sugli altri tasti, tra cui gli stessi tasti di "clicking", associati al dispositivo di puntamento per comandare la esecuzione di operazioni sugli oggetti puntati con il cursore. Altri dispositivi che usano principi simili, soggetti almeno in parte ad analoghi limiti ergonomici, sono descritti nelle seguenti pubblicazioni WO-A-8906023 (NCR Corp.), DE-A-3523270 (SIEMENS AG).

Il carpito tecnico della presente invenzione ? ora quello di proporre un dispositivo che non sia soggetto ai problemi sopra indicati.

Tale compito viene risolto con un dispositivo per comandare il posizionamento del cursore visualizzato sullo schermo di sistemi interattivi, caratterizzato dal fatto di conprendere: un organo di azionamento manuale simile ad un pulsante che, premuto in qualsiasi punto eccentrico della sua superficie (rispetto alla quale ? definito un sistema di assi coordinati ortogonali X ed Y) reagisce basculando, cio? inclinandosi nella direzione del punto di applicazione della pressione (in misura definita secondo critici ergonomici, assieme alle altre caratteristiche di forma e di reazione elastica del pulsante stesso); mezzi sensori operativamente associati a detto organo atti a fornire segnali responsivi delle componenti nelle direzioni X ed Y delle rotazioni conseguenti; una logica di controllo atta ad analizzare ciclicamente detti segnali ed a calcolare per ogni ciclo uno spostamento incrementale da impartire al cursore, nella direzione corrispondente a quella del basculamento e con una velocit? crescente con il relativo modulo; una logica di accumulo degli spostamenti calcolati e di trasmissione a sistema della informazione corrispondente in modo compatibile con un normale "mouse".

Ulteriori particolarit? dell'invenzione risulteranno maggiormente dalla descrizione che segue di alcune forme di realizzazione preferite, illustrate a titolo esemplificativo, non limitativo negli uniti disegni in cui:

la fig. 1 mostra uno schema funzionale a blocchi del dispositivo di puntamento secondo una forma di realizzazione pratica;

la fig.2 mostra una vista prospettica dell'organo di azionamento per gli spostamenti del cursore;

la fig.3 mostra una vista in sezione trasversale dell'organo di azionamento stesso;

le fig. 4 A-B-C mostrano schemi relativi al rilevatore dei basculamenti dell'organo di azionamento, in una realizzazione pratica che utilizza sensori ottici;

la fig.5 mostra lo schema di temporizzazicne delle fasi operative del dispositivo;

la fig.6 mostra una vista prospettica del dispositivo nel suo assieme, secondo una forma di realizzazione integrata su una tastiera;

la fig. 7 mostra una vista prospettica del dispositivo nel suo assieme, secondo una forma di realizzazione a s? stante, collegata a sistema via cavo, adatta all?appoggio su piano di lavoro;

la fig. 8 mostra una vista prospettica del dispositivo nel suo assieme, secondo una forma di realizzazione a s? stante, adatta ad essere tenuta nel palmo di una mano e trasportata liberamente, salvo il vincolo costituito dal cavo di collegamento al sistema (eliminabile a sua volta, come in altri dispositivi portatili esistenti, utilizzando un collegamento senza fili).

L'organo di azionamento del dispositivo di puntamento oggetto della presente invenzione viene descritto con riferimento alle fig. 1,2,3. Nella fig. 2 ? indicato con 1 l'organo di azionamento nel suo complesso.

Esso conprende un cilindro cavo 2 provvisto lungo il bordo di un risvolto anulare interno 3. Nel cilindro cavo 2 ? guidato un cappellotto 4 che costituisce il pulsante di azionamento del dispositivo. Il pulsante 4 presenta una flangia 5 sulla quale agisce una molla 6 elicoidale che la mantiene a riscontro del risvolto anulare 3.

Il pulsante 4 ha forma pressoch? circolare, e viene azionato premendolo sulla superficie superiore, in un punto vicino al bordo scelto in qualsiasi direzione rispetto al centro della superficie stessa. Qualsiasi sia il punto di applicazione, la pressione viene esercitata pressoch? perpendicolarmente alla superficie. Le dimensioni del pulsante, che sono dell'ordine di un paio di centimetri, consentono di spostare rapidamente il punto di azionamento per variare o correggere la traiettoria del cursore; mantenendo il contatto con il bordo del pulsante si pu? inoltre avvertire in maniera tattile, cio? anche "alla cieca", il punto del tasto che si sta toccando. Utilizzando tecniche note del progetto delle tastiere (uso di rilievi, convessit?), le dimensioni e la profilatura della superficie superiore possono essere scelti in modo tale da esaltare questa caratteristica.

La forma in pianta del pulsante pu? essere anche non esattamente circolare, sia per fornire una pi? precisa indicazione tattile di certe direzioni, sia per prevenire rotazioni dell'elemento attorno al proprio asse.

I movimenti del pulsante 4 essendo contrastati elasticamente dalla molla elicoidale 6 determinano reazioni tali da fornire assieme ai movimenti percepibili del pulsante stesso, il "feedback" tattile desiderato.

La reazione del pulsante 4 a pressioni eccentriche ? quella di abbassarsi inclinandosi, cio? cedendo prevalentemente da lato corrisponde all'azione esercitata e solo in misura inferiore (quasi nulla per pressioni esercitate sul bordo) dal lato opposto. Il moto risultante del pulsante ? quindi un

DESCRIZIONE / RIVENDICAZIONE

MANCANTE

di effettuare spostamenti ampi e permanenti che si possano tradurre proporzionalmente in corrispondenti spostamenti del cursore sullo schermo.

Secondo la presente invenzione la logica di controllo 15 provvede invece a determinare il movimento del cursore in funzione delle piccole e temporanee rotazioni rispetto alla posizione di riposo del pulsante 4, integrate rispetto al tempo per cui vengono attuate. Pi? precisamente la logica di controllo, esaminando periodicamente la posizione del pulsante 4 determina in funzione di essa, per ogni ciclo di esame, uno spostamento incrementale da impartire al cursore; mantenere premuto in posizione fissa il pulsante significa quindi impartire al cursore un movimento rettilineo uniforme; rilasciare il pulsante fa invece arrestare il movimento.

Per compatibilit? con i mouse tradizionali, che conteggiano i propri spostamenti in direzione X ed Y in "passi" convenzionali di circa un duecentesimo di pollice, ed in tali termini comunicano con il sistema collegato, la logica di centroIlo del dispositivo, oggetto della presente invenzione, valuta le azioni applicate esprimendole in termini di passi di spostamenti equivalenti (cio? di pari effetto) di un "mouse" convenzionale. Tali spostamenti e le corrispondenti velocit?, non avendo riscontro in movimenti effettivi del dispositivo, verranno detti "virtuali".

Il legame stabilito tra rotazione e velocit? virtuale ? del tipo seguente:

- per valori di rotazione inferiori ad una soglia prefissata rl# una velocit? nulla; ci? previene spostamenti involontari del cursore;

- per valori di rotazione superiori ad ri e fino ad un secando valore massimo r2, una velocit? progressivamente crescente da un valore vi ad un valore v2;

- oltre la rotazione massima r2, una velocit? v2 invariata; cio? impedisce che la velocit? raggiunga valori incontrollabili.

Per la legge di crescita della velocit? rispetto alla rotazione risultano appropriati andamenti non lineari. In termini analitici si pu? fare riferimento ad andamenti di tipo esponenziale (gi? proposti per altri dispositivi puntatori statici), che forniscono incrementi percentuali della velocit? proporzionali agli incrementi assoluti della rotazione, oppure andamenti di tipo parabolico (di ordine ricavabile da ri, r2, vi, v2), che forniscono incrementi percentuali di velocit? proporzionali agli incrementi percentuali di rotazione. Pu? risultare per? anche comodo, in pratica, ampliare le zone di risposta corrispondenti a campi di velocit? di uso frequente, e fornire, in uno stesso dispositivo, diverse leggi di crescita della velocit? selezionabili dall'operatore, ad es. una legge pi? adatta a selezionare funzioni di sistema ed una pi? adatta ad applicazioni grafiche.

Le diverse leggi vengono determinate quindi, in pratica, in modo sperimentale, con riferimento a situazioni operative ricorrenti, ed incorporate nella logica di controllo 15 del dispositivo in una forma tabellare tale da approssimare le relazioni continue cos? determinate. Le tabelle possono riportare direttamente i valori dello spostamento virtuale cumulato, ad ogni livello di velocit? virtuale, nel tarpo di un ciclo di operazione della logica di controllo.

Ogni valore di spostamento cos? ricavato viene quindi trasformato dalla logica di controllo, tenendo conto della direzione rilevata ed utilizzando relazioni geometriche note, in componenti di spostamento secondo gli assi X ed Y.

Il campo delle rotazioni rl-r2 viene scelto in modo da operare in una gamma di movimenti dell'organo di azionamento e di reazioni elastiche percepite dall'operatore tali da assicurare un buon controllo e nessun affaticamento; il campo delle velocit? vl-v2 viene scelto per permettere tutti gli spostamenti utili del cursore , da quelli pi? piccoli, cauti e precisi a quelli pi? ampi e rapidi, anche se grossolani.

A titolo indicativo, si sono riscontrate adatte a questo scopo corse del bordo del pulsante di azionamento comprese tra 1 e 6 millimetri, corrispondenti a rotazioni tra circa 3 e 18 gradi, e reazioni elastiche tra circa 20 e 160 granuli, nonch? velocit? del cursore comprese tra circa 5 pixel al secondo e 5000 pixel al secondo (attraversamento di un intero schermo in una frazione al secondo).

I valori degli spostamenti virtuali elaborati dalla logica di controllo 15 per la direzione X e la direzione Y vengono convogliati in due rispettivi accumulatori 17. Lo spostamento ? applicato con il segno corrispondente al verso di ogni asse secondo il quale il pulsante 4 ? stato abbassato.

Ciascun accumulatore ? in grado di accumulare passi interi e frazione di passo. La parte intera degli accumulatori ? analizzabile dalla logica di controllo per far si che, in caso di conteggio non nullo, si possa avviare appena possibile la comunicazione con il sistema.

Nella pratica realizzazione descritta ogni accumulatore 17 presenta una parte intera di 7 bit (pi? un bit riservato per indicare il segno) ed una parte frazionaria di 8 bit.

In tal modo ? possibile accumulare in uno o pi? cicli di scansione fino a 127 passi con segno positivo e 128 passi di segno negativo, oltre ad un numero fra 0 e 255 frazioni di passo; se vengono raggiunti tali limiti, gli accumulatori vengono bloccati fino alla prossima comunicazione con il sistema.

Al completamento dei ogni ciclo di scansione, dopo aver aggiornato gli accumulatori, la logica di controllo esamina: a) se il collegamento verso il sistema non ? impegnato da eventuali trasmissioni avviate in precedenza e se non sussistono altri impedimenti ad iniziare una nuova trasmissione, cerne vincoli di temporizzazione o condizioni dettate dal protocollo di collegamento gestito dalla logica di controllo.

b) se almeno uno dei due accumulatori totalizza almeno un passo intero.

c) se almeno uno dei tasti di "clicking", che forniscono alla logica 15 i segnali TI e T2, ? stato premuto o rilasciato , cio? ha cambiato stato dopo l'ultima trasmissione al sistema. Se la prima condizione ? verificata assieme ad almeno una delle altre due, si prepara una nuova trasmissione; per questo viene formato un pacchetto di informazioni comprendente la parte intera dei contatori e lo stato aggiornato dei tasti. Tale pacchetto viene memorizzato in un registro di trasmissione 18.

Quindi dopo aver azzerate le parti intere degli accumulatori 17 rispettando le eventuali frazioni, si avvia la trasmissione verso il sistema del primo bit del pacchetto preparato, attraverso un serializzatore 19 ed un trasmettitore 20. Se invece la trasmissione di un precedente pacchetto ? gi? in corso e il periodo di trasmissione del precedente bit ? terminato e vi sono ancora bit da trasmettere, si avvia la trasmissione del bit successivo. In ogni altro caso, non potendo ancora continuare la trasmissione o non avendo nulla da trasmettere, si riprende semplicemente il ciclo di scansione, che viene comunque ripetuto indefinitamente.

Si noti che il canportamento descritto per la parte intera degli accumulatori e per le funzioni di trasmissione ? quello di un normale mouse, con cui in effetti si intende assicurare la compatibilit?.

In pratica gli elementi 17,18,19 possano essere realizzati come organi separati, oppure possono trovare sede nella memoria di un microprocessore, che realizza le loro funzioni assieme a tutte quelle della logica di controllo 15.

Il gruppo 7, finora descritto solo per il suo output attraverso i cantatori 16, pu? essere realizzato con varie tecniche:

a) Impiegando un emettitore di luce di dimensioni molto piccole, di cui viene formata una immagine (un punto luminoso) sul piano di un rilevatore bidimensionale di immagini (ad es. un elemento CCD per videocamera); il basculamento dello specchietto, posto sul percorso ottico tra emetittore e rilevatore, causa uno spostamento del punto luminoso proiettato; la immagine viene analizzata per determinare la posizione del punto e quindi, indirettamente, la rotazione (su due dimensioni) dello specchietto.

b) Impiegando varianti della disposizione a) che utilizzino sorgenti di luce non puntiformi di varie forme (ad es. due barrette sottili perpendicolari, un'unica area quadrata) e corrispondentemente dei sensori di tipo lineare, uno per asse. Le realizzazioni di questo tipo possono basarsi su sensori discreti o continui; questi ultimi richiedono un passo di conversione analogico-digitale per fornire l ' output utilizzabile dalla logica di controllo.

Per entrambi i casi a) e b) , la disposizione ottica da utilizzare ? di tipo noto, e si rivendica qui solo la sua applicazione all'uso specifico.

c) Impiegando un reticolo illuminato ed un sistema di sensori discreti che rilevano gli spostamenti di una sua immagine ; ? possibile impiegare sia due reticoli lineari, uno per ogni asse, sia un unico reticolo bidimensionale.

Di quest 'ultima soluzione viene data di seguito una descrizione, in quanto forma di realizzazione preferenziale per la invenzione.

Una pratica realizzazione del gruppo ottico 7, ? descritta con riferimento agli schemi di fig. 4 A-B-C.

Il grippo ottico 7, raffigurato in sezione nella figura 4A, ? meccanicamente tar abile in sede costruttiva ad es. attraverso un bloccaggio tramite colla indurente, nella sua posizione rispetto allo specchietto 6, in modo che si trovi in asse con 10 stesso nella posizione di riposo dell ' organo di azionamento.

11 grippo ottico 7 conprende, su un piano di base raffigurato in pianta nella figura 4B, un reticolo geometrico 21, le cui aree "chiare" hanno alta riflettenza luminosa e le cui aree scure sono fotoassorbenti. Il reticolo ? illuminato da una sorgente luminosa, ad es. da un fotoemettitore 22; per contenere il consumo di energia, il reticolo non viene illuminato interamente: un sistema ottico costituito da una piccola lente convessa 23 attraversata dalla luce due volte, inframnezzate da una riflessione sullo specchietto 10, genera una immagine della sorgente luminosa 22 in una zona di reticolo che si sposta con il hasculamento dello specchietto. Una seconda lente convessa gemella 24 proietta sempre attraverso un doppio attraversamento della luce inframmezzato dalla riflessione, in altra zona dello specchietto, una immagine della zona illuminata del reticolo sili piano di un gruppo di rilevatori 25, costituito da una natrice di nove (3 per 3) elementi fotosensibili. Il basculamento dello specchietto ha come effetto sia uno scorrimento della illuminazione sul reticolo, sia uno scorrimento della zona del reticolo proiettata come immagine sul piano dei rilevatori, che risulta essere la stessa zona illuminata; lo scorrimento di immagine ? analogo a quello che avverrebbe idealmente, se il reticolo, realizzato in forma trasparente, scorresse fisicamente tra una sorgente luminosa puntiforme e la matrice dei rilevatori. La rilevazione degli scorrimenti del reticolo si traduce quindi proporzionalmente in una rilevazione dei basculamenti.

Per permettere una rilevazione su due assi, il reticolo ha forma quadrata con lati paralleli agli assi X ed Y, ed ? costituito dalla sovrapposizione (scura nei punti in cui almeno una delle trame sovrapposte ? scura) di dnc? trame di bande chiare e scure parallele ai due lati e lunghe guanto essi. La matrice di rilevatori permette di seguire lo scorrimento della immagine del reticolo nel seguente modo:per rilevare il passaggio delle bande perpendicolari all'asse X si esamina in parallelo la illuminazione di ciascuno dei tre grippi di tre rilevatori allineati su ogni "colonna" della matrice perpendicolare all'asse X stesso, considerando che da ciascun gruppo venga vista "luce" se almeno uno dei tre rilevati corrispondenti la segnala;per rilevare il passaggio delle bande perpendicolari all'asse Y si esamina analogamente la illuminazione di ciascuno dei tre grippi di tre rilevatori allineati su ogni "riga" della matrice perpendicolare all'asse Y. Scelto il passo del reticolo e quello della matrice dei rilevatori nel modo opportuno che verr? precisato, ? possibile assicurare che, qualsiasi sia lo scorrimento della immagine lungo ciascun asse, almeno una delle tre linee della matrice dei rilevatori perpendicolari all'asse stesso si trovi esposta ad una fascia del reticolo a bande chiaro-scure (e non ad una fascia totalmente scura). In questo modo le rilevazioni eseguite per ogni asse vengono rese indipendenti dagli scorrimenti effettuati lungo l'altro, come se per ciascun asse fosse disponibile un reticolo con una trama di bande chiare e scure alternate perpendicolari all'asse stesso e con tre rilevatori ad esso dedicati che avvertono il passaggio delle bande. La sfasatura tra i rilegatori ed il passo del reticolo sano anche tali da legare in nodo univoco la sequenza delle transizioni di luce, rilevate lungo ogni asse, alla direzione del movimento corrispondente, e da dare un segnale inconfondibile (illuminazione contemporanea dei tre gruppi di rilevatori associati all'asse) in prossimit? del passaggio attraverso la posizione centrale del reticolo rispetto all'asse stesso, marcata da una banda chiara pi? larga. la figura 4C riporta schematicamente la trama del reticolo vista rispetto ad un asse; essa comprende una banda centrale chiara larga 0,5 ititi, e da ciascun lato sei bande scure e sei chiare alternate larghe 0,3 ititi, ciascuna, che coprono l'intervallo di distanze dal centro corrispondente agli scorrimenti da rilevare; l'esterno di tale intervallo ? scuro. Le zone definite dalle bande vengono numerate in codice esadecimale da "2H" ad "EH", cane mostra la figura.

I nove rilevatori fotoelettrici sono disposti a matrice scalando le loro finestre di visione, nella direzione di ciascun asse, con passi di 0,4 irm. Ciascuno di essi ha inoltre una apertura individuale (incluse le frange laterali di incertezza) non superiore a 0,1 mm. La zona di reticolo esaminata dai rilevatori in ogni istante si estende quindi per poco maio di 1 un in direzione di ogni asse; questa ? anche l'area minima necessaria per la sorgente luminosa e per la zona di reticolo correntemente illuminata. (Si noti che le dimensioni fisiche effettive dei vari elementi ottici potrebbero anche essere diverse, rimanendo collegate alle dimensioni del reticolo dai rapporti di ingrandimento dell'ottica; tale rapporto ?'assunto cerne uguale ad "uno" sia per il sistema di illuminazione che per quello di rilevazione nella realizzazione pratica descritta, i cui elementi sono collocati tutti, assieme al reticolo, sul piano focale delle lenti, ma potrebbero anche risultare convenienti disposizioni diverse).

Si pu? verificare, analizzando direttamente l'andamento della illuminazione dei rilevatori in funzione dello scorrimento della immagine del reticolo, che con la geometrica indicata ? possibile risalire univocamente dai segnali dei rilevatori e dal loro ordine di evoluzione al punto correntemente "puntato" del reticolo, con incertezza non superiore a /- 0,lnm in ogni verso e senza ambiguit?, qualunque sia il moto di scorrimento. Il punto per? pu? essere determinato univocamente solo dopo che ? stata attraversata almeno una volta lungo l'asse X, ed una volta lungo l'asse Y, la corrispondente banda centrale del reticolo.

(N?ta: in corrispondenza della banda centrale esistono zone in cui il posizionamento ? soggetto ad incertezze maggiori, ma esse sono ininfluenti, essendo la banda centrale corrispondente ad una zona neutra per il comando del cursore).

Il funzionamento del circuito di controllo del gruppo ottico viene descritto con riferimento alla parte ancora non illustrata dello schema funzionale a blocchi di fig. 1. I segnali dei paralleli tra rilevatori, amplificati e squadrati, vengono indicati con EX1, EX2, FX3 (in ordine di posizione lineare) per i paralleli esaminati per seguire l'asse X, ed FY1, FY2, FY3 per l 'asse Y. I contatori di posizione 16 comprendono, per ciascun asse, uno staticizzatore dei segnali dei paralleli di rilevatori, di tre bit, ed un contatore delle bande attraversate, di quattro bit (secondo la codifica es adecimale riportata in figura 4C) .

Ogni contatore delle bande viene posizionato a "OH" all 'accensione del dispositivo per indicare la incertezza iniziale del posizionamento; viene portato ad "8H" non appena si rileva un attraversamento della banda centrale dell'asse, ed evolve successivamente, inseguendo gli scorrimento, tra "2H" ed "EH" contanto "+1" quando i segnali dei tre staticizzatori dell'asse passano da 101 a 001 (se il contatore i bande non ? inferiore ad "8H") oppure da 100 a 101 (se il contatore di bande non ? superiore ad "8H") e "-1" quando avviene uno dei passaggi inversi.

Questa evoluzione ? sincronizzata con una cadenza fissa, derivata dal clock 26 sufficientemente fine a discriminare le evoluzioni pi? rapide dei rilevatori (quindi con periodo dell'ordine dei microsecondi) ma alternata in fase rispetto alle letture del contatore eseguibili da parte della logica di controllo 15, per garantire una lettura stabile e senza ambiguit?.

I 7+7 bit dei contatori di posizione dei due assi sono letti dalla logica di controllo ad ogni ciclo di scansione; per essere utilizzati vengono transcodificati separatamente dal codice sopra definito, scelto per semplificare la logica di inseguimento, ad un codice che indica i valori delle componenti di rotazione dell'organo di azionamento numericamente, cio? in modo adatto al calcolo.

la successione nel tempo delle fasi operative descritte per la logica di funzionamento del dispositivo risulter? maggiormente dallo schema di tenporizzaziane illustrato in fig. 5.

Con T ? indicata la durata del ciclo di scansione, ad es. di 833 microsec.. Tale tempo ? sufficientemente piccolo da assicurare che ogni pacchetto di informazioni trasmesso al sistema comprenda il cumulo di varie scansioni, in modo che venga filtrato l'effetto di eventuali singole osservazioni irregolari dovute a rimbalzi, vibrazioni e cos? via, ed ? anche il tempo di bit per una trasmissione a 1200 bps.

II ciclo T comprende le fasi CP (durante la oprale si scandiscono i contatori di posizione 16 rilevandone il valore), le due fasi AX e AY (durante le quali si determinano i valori che devono essere accumulati negli accumulatori 17) e la fase B (durante la quale si determina la eventuale necessit? di iniziare una trasmissione, avviandola, o di continuare una trasmissione precedente).

L'invenzione in oggetto pu? avere numerose modifiche e varianti tutte accomunate dalla stessa idea di soluzione.

Le fig. 6,7,8 mostrano viste prospettiche del dispositivo nel suo complesso in diverse forme realizzative pratiche.Ciascuna di esse indica la disposizione relativa pi? opportuna dell'organo di azionamento 1 (la cui struttura interna ? gi? stata descritta) e di due tasti di clicking 27,28. I tre elementi sano reciprocamente affiancati nelle versioni di fig.

6 e 7 in modo da poter essere operati con dita affiancate di una mano (es. indice, medio, anulare). Nella versione di fig.

8 l'organo di azionamento 1 ? a portata della mano che impugna il dispositivo, ed i tasti di clicking a porta di altre dita della stessa mano.

Claims (8)

1. R I V E N D I C A Z I O N I 1. Dispositivo per comandare il posizionamento del cursore visualizzato sullo schermo di sistemi interattivi, caratterizzato dal fatto di comprendere un organo di azionamento manuale simile ad un pulsante che, premuto in qualsiasi punto eccentrico della sua superficie (rispetto alla quale ? definito un sistema di assi coordinati ortogonali X ed Y) reagisce basculando, cio? inclinandosi nella direzione del punto di applicazione della pressione (in misura definita secondo critici ergonomici, assieme alle altre caratteristiche di forma e di reazione elastica del pulsante stesso); mezzi sensori operativamente associati a detto organo atti a fornire segnali responsivi delle oonponenti nelle direzioni X ed Y delle rotazioni conseguenti; una logica di controllo atta ad analizzare ciclicamente detti segnali ed a calcolare per ogni ciclo uno spostamento incrementale da impartire al cursore, nella direzione corrispondente a quella del basculamento e con una velocit? crescente con il relativo modulo; una logica di accumulo degli spostamenti calcolati e di trasmissione a sistema della informazione corrispondente in modo compatibile con un normale "mouse".
2. 2. Dispositivo secondo la rivendicazione 1 caratterizzato dal fatto che l'organo di azionamento ? costituito da un pulsante opportunamente guidato nella sua corsa e contrastato da mezzi elastici, calibrati in modo tale da fornire reazioni adatte ad un controllo ottimale delle azioni applicate, detto pulsante essendo soggetto di conseguenza a moti di basculamento , detto pulsante essendo collegato inoltre ad elementi sensori che ne rilevano i movimenti, attraverso le rotazioni indotte.
3. 3. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 e 2 caratterizzato dal fatto che in esso viene realizzata una lettura periodica delle informazioni di basculamento da parte di una logica di controllo che trasforma tali informazioni in spostamenti incrementali da conteggiare per il cursore, traducendo in particolare la informazione di direzione del basculamento in direzione di spostamento del cursore e la informazione di intensit? (modulo) del basculamento in velocit? dello spostamento (con relazione non lineare, ma di crescita progressivamente accelerata) , essendo tali spostamenti accumulati per gli assi X ed Y, memorizzati, serializzati e trasmessi al sistema per richiederne l'attuazione.
4. 4. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 , 2 e 3 caratterizzato dal fatto che detti elementi sensori sono costituiti da uno specchietto ottico opportunamente collegato all'organo di azionamento e da un gruppo ottico che traduce i basculamenti dello specchietto in scorrimenti piani della immagine di un reticolo rispetto ad una natrice di rilevatori, detto reticolo essendo costituito dalla sovrapposizione di due trame incrociate di bande parallele a detti assi X ed Y, detto reticolo essendo illuminato in una zona variabile secondo il basculamento, detti rilevatori essendo esaminati in parallelo per gruppi di riga e colonna della loro matrice in modo tale da rilevare separatamente il passaggio su di essi delle bande della immagine del reticolo perpendicolari all'asse X e di quelle perpendicolari all'asse Y, essendo i passi del reticolo e della matrice dei rilevatori definiti in modo tale da rendere univoca la individuazione degli slittamenti della imnagine del reticolo nelle direzioni X ed Y, essendo previsti contatori di posizione che inseguono continuamente tali slittamenti e possono essere letti periodicamente dalla logica di controllo.
5. 5 . Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 , 2 , 3 e 4 caratterizzato dal fatto che detto organo di azionamento ? inserito, in vicinanza dei tasti di clicking, in una zona di tastiera associata al sistema collegato.
6. 6. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 , 2 , 3 e 4 caratteri zzato dal fatto che detto organo di azionamento ? inserito, in vicinanza dei tasti di clicking, sul corpo di un dispositivo adatto all'uso su di un piano di lavoro e collegato a sistema via cavo.
7. 7. Dispositivo secondo le rivendicazioni 1 , 2 , 3 e 4 caratterizzato dal fatto che detto organo di azionamento ? inserito su un corpo di dispositivo adatto ad essere impugnato con una mano, l 'organo di azionamento essendo facilmente azionabile con il pollice ed i tasti di clicking essendo posizionati in modo tale da poter essere azionati con altre dita della stessa mano.
8. 8. Dispositivo per comandare il posizionamento del cursore visualizzato sullo schermo di sistemi interattivi che colloquiano con un operatore attraverso Iiimagini secondo la descrizione che precede e in base ai disegni allegati.