NL1026945C2 - Werkwijze en inrichting voor het door ruimtelijke bewegingen zoals hoofdbewegingen besturen van een aanwijzer op een computerscherm. - Google Patents

Description

' ' I

WERKWIJZE EN INRICHTING VOOR HET DOOR RUIMTELIJKE BEWEGINGEN ZOALS HOOFDBEWEGINGEN BESTUREN VAN EEN AANWIJZER OP EEN COMPUTERSCHERM

5 De uitvinding heeft betrekking op een werkwij ze voor het besturen van een aanwijzer op een computerscherm. In het bijzonder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het besturen van een aanwijzer op een computerscherm door middel van hoofdbewegingen.

10 Een zogenoemde hoofdmuis is op zichzelf bekend. Een dergelijke hoofdmuis omvat tenminste twee met de gevoelige as onder een hoek ten opzichte van elkaar aan een houder aangebrachte versnellingopnemers, welke versnellingssignalen [ generen. De houder wordt, bijvoorbeeld met een hoofdband, aan 15 het hoofd gedragen. Door bewegingen van het hoofd worden versnellingssignalen gegenereerd. De versnellingssignalen worden zodanig bewerkt dat een x-signaal en een y-signaal wordt verkregen. Bij hoofdschud bewegingen varieert het x-signaal en bij hoofdknik bewegingen het y-signaal. Deze x- en 20 y-signalen worden op een gebruikelijke wijze aan een computer toegevoerd, teneinde de aanwijzer of "cursor" te besturen.

Aldus kunnen mensen die hun handen niet vrij hebben of niet de volledige beheersing van hun handbewegingen hebben, toch een aanwijzer van een computer besturen.

25 Bij deze bekende hoofdmuis treedt het verschijnsel op dat de aanwijzer kan gaan "kruipen", ook als er geen bewegingen worden uitgevoerd.

De uitvinding beoogt nu een werkwijze te verschaffen waarmee dit bezwaar op een eenvoudige en doeltreffende wijze 30 wordt verholpen.

Dit doel wordt met de werkwijze volgens de uitvinding bereikt, zoals gekenmerkt in conclusie 1. De van de positiesignalen af te trekken voor-waarden worden telkens 1026945 2

* I

aangepast aan de gedurende enige tijd overheersende bewegingsrichting. Indien dus de positiesignalen een "kruip"-component bevatten, zal de af te trekken voor-waarde telkens zodanig worden aangepast dat de "kruip"-component wordt 5 gecompenseerd. Hierdoor wordt deze "kruip" geëlimineerd.

Bij voorkeur wordt de werkwijze volgens conclusie 2 toegepast. Gebleken is dat hierdoor een bij normaal gebruik zeer rustige en "kruip"-vrije beweging van de aanwijzer wordt verkregen.

10 Kleine bewegingen die tot onrustig gedrag van de aanwijzer op het computerscherm leiden, kunnen worden geëlimineerd met toepassing van de werkwijze van conclusie 3.

Een geschikte frequentie voor het bemonsteren van de positiesignalen ligt omstreeks 150 hertz.

15 Een goede gelijkmatige aanpassing wordt verder bereikt wanneer bij voorkeur de maatregel van conclusie 5 wordt toegepast. '

De uitvinding betreft verder een werkwijze voor het besturen van een aanwijzer op een computerscherm, zoals 20 gekenmerkt in conclusie 6.

Normaal gesproken wanneer de gebruiker van een hoofdmuis zijn hoofd omhoog beweegt, beweegt de aanwijzer op het computerscherm omhoog en evenzo, wanneer de gebruiker zijn hoofd naar links beweegt, beweegt de aanwijzer op het 25 scherm naar links.

Door toepassing van de werkwijze van conclusie 6, beweegt de aanwijzer tegengesteld, waardoor, in combinatie met het hoofdgedragen computerscherm het lijkt alsof de aanwijzer op een vaste plaats staat en het beeld ten opzichte 30 van de aanwijzer wordt bewogen. Dit kan bij bepaalde toepassingen veel natuurlijker aanvoelen dan de gebruikelijke situatie.

J026945 3 .

De houder met de daaraan aangebrachte versnellingsopnemers en het als een bril uitgevoerde computerscherm kunnen op zeer geschikte wij ze tot een geheel met elkaar zijn verbonden, dat wil zeggen als een eenheid 5 zij n uitgevoerd.

Verder heeft de uitvinding betrekking op een werkwijze voor het besturen van een aanwijzer op een computerscherm welke in het bijzonder toegepast kan worden voor het bedienen van een van bedieningstoetsen voorzien 10 toestel, zoals bijvoorbeeld een videorecorder, CD- of DVD-speler of dergelijke. Volgens de uitvinding wordt op het computerscherm een representatie getoond van het te besturen toestel met de relevante bedieningstoetsen. De gebruiker kan nu de aanwijzer op het computerscherm plaatsen op de 15 representatie van de bedieningstoets van het toestel, welke hij wil bedienen. Door vervolgens op de gebruikelijke wijze te "klikken" ofwel een schakelorgaan te activeren, kan met behulp van de computer een bedieningssignaal worden gegenereerd dat toegevoerd wordt aan het te bedienen toestel. 20 De wijze van het toevoeren van dit bedieningssignaal aan het te besturen toestel ligt voor een vakman voor de hand en zal hier niet verder worden toegelicht. Bijvoorbeeld kan dit gebeuren met een draadverbinding, maar ook is het mogelijk de computer een signaal te laten genereren dat 25 overeenkomt met het betreffende signaal van een draadloze afstandsbediening van het toestel.

Het activeren van het schakelorgaan, ofwel het "klikken" met de aanwijzer, kan bij een geschikte uitvoeringsvorm van de werkwijze volgens de conclusie 30 geschieden met een spraakherkenningssysteem. Op deze wijze is het mogelijk dat personen die hun handen niet of niet goed kunnen bewegen, toch toestellen zoals de genoemde 1026945 1 , 4 videorecorder, CD- of DVD-speler en dergelijke probleemloos kunnen bedienen.

De uitvinding betreft en verschaft eveneens een inrichting voor het besturen van een aanwijzer op een 5 computerscherm, zoals gekenmerkt in conclusie 10.

De uitvinding zal verder worden toegelicht in de volgende beschrijving aan de hand van de bijgevoegde figuren, waarin figuur 1 een stroomschema is van een uitvoeringsvorm 10 van de werkwijze volgens de uitvinding, en figuur 2 een schematische opstelling is welke de werkwijze volgens een voorkeursuitvoeringsvorm toont.

De werkwijze wordt aangevangen in 2, omvattende het verschaffen van een houder met tenminste twee met een 15 gevoelige as onder een hoek ten opzichte van elkaar aan de houder aangebrachte versnellingsopnemers welke versnellingssignalen generen. Deze versnellingssignalen worden in 3 bewerkt tot een x-signaal en een y-signaal. Tegelijkertijd kan een activeringssignaal van een 20 schakelorgaan worden gegenereerd. Deze x- en y-signalen en het activeringssignaal worden in 4 gesplitst. Het activeringssignaal wordt direct doorgestuurd naar 17 alwaar het met gecorrigeerde x- en y-signalen wordt samengevoegd voor het toesturen aan een computer.

25 Het x-signaal wordt in figuur 1 gezien in vak 1 bewerkt en het y-signaal op. overeenkomstige wijze in vak 5. Aangezien de bewerkingen gelijk zijn, zullen deze alleen voor het x-signaal worden toegelicht.

In 6 wordt het x-signaal vergeleken met een vooraf 30 bepaalde drempelwaarde. Als het signaal groter is dan deze drempelwaarde wordt in 8 de drempelwaarde van het signaal afgetrokken. Wanneer het signaal kleiner is dan de drempelwaarde wordt dit in 7 gelijk 0 gesteld.

1026945 5 • .

In 9 wordt getest of het resulterende positiesignaal groter is dan een voor-waarde. Is dit het geval, dan wordt in 10 een eerste teller met 1 verhoogd. Is dit niet het geval, dan wordt 10 omgaan, met andere woorden, wordt de teller niet 5 verhoogd.

In 11 wordt getest of het resulterende positiesignaal kleiner is dan de voor-waarde. Is dit het geval, dan wordt in 12 een tweede teller met 1 verhoogd. Wederom in het geval wanneer dit niet zo is, wordt 12 omgaan en wordt de tweede 10 teller niet verhoogd. In 13 wordt getest of de eerste teller groter is dan een tellerwaarde, die bijvoorbeeld 100 kan zijn. Is dit het geval, dan wordt in 14 de voor-waarde met 1 vergroot en wordt de eerste teller op 0 gezet. Wanneer de eerste teller in 13 blijkt niet groter te zijn dan de 15 tellerwaarde, wordt vak 14 omgaan en blijft de voor-waarde dus zoals deze was. In 15 wordt vervolgens getest of de tweede teller groter geworden is dan de tellerwaarde. Zo ja, dan wordt in 16 de voor-waarde met 1 verkleind en wordt de tweede teller weer op 0 gezet. Ook in dit geval, wanneer aan 20 de voorwaarde niet voldaan wordt, blijft de voor-waarde onveranderd.

Zoals opgemerkt wordt vervolgens dezelfde bewerking uitgevoerd op het y-signaal. Nadat dit bewerkt is worden de verkregen x-signalen en y-signalen in 17 gecombineerd met het 25 activeringssignaal en wordt het gecombineerde signaal toegevoerd aan een computer waarmee deze stap van de werkwijze is beëindigd. Deze beschreven werkwijze wordt telkens herhaald. Uitgaande van een digitale bewerking, kan het signaal in vak 3 bijvoorbeeld met een frequentie van 150 30 hertz worden gemonsterd en elk monster op de beschreven wijze worden behandeld.

Wanneer nu een "kruip" zou optreden van de aanwijzer naar rechts, dat wil zeggen in een richting waarin de x- 1026945 6 waarde toeneemt, gebeurt door toepassing van de werkwijze het volgende.

» Wanneer het x-signaal, dat wil zeggen de toename van de beoogde x-waardé kleiner is dan de drempelwaarde, wordt 5 deze toename in 7 gelijk 0 gesteld, zodat de x-waarde ongewijzigd blijft en de positie van de aanwijzer niet veranderd in de horizontale, x-richting.

Aannemende dat het x-signaal wel groter is dan de drempelwaarde dan wordt van dit x-signaal de voor-waarde 10 afgetrokken.. Bij een gekalibreerd systeem, dat wil zeggen een systeem dat een aantal van de beschreven cycli doorlopen heeft en waarbij de voor-waarde zich heeft in kunnen stellen, zal deze voor-waarde gelijk zijn aan de "kruip" in x-richting, waardoor deze "kruip" wordt geëlimineerd en de 15 aanwijzer stil blijft staan, wanneer er geen bewegingsinput is.

In het geval het ten gevolge van de "kruip" gegenereerde x-signaal, dat wil zeggen dus de toename van de x-waarde, groter is dan de voor-waarde, zal een positief x-20 signaal resteren met een bijbehorende "kruip" in positieve x-richting.

Hierbij wordt aan de voor-waarde waarop in 9 wordt getest voldaan, waardoor de eerste teller in 10 met 1 wordt verhoogd. Wanneer in een statische situatie, waarbij dus geen 25 bewegingsinput optreedt, dit zich een aantal malen voordoet, neemt de eerste teller toe tot een waarde gelijk aan de tellerwaarde waarop in 13 wordt getest. Zodra deze eerste teller de tellerwaarde heeft bereikt, wordt in 14 de voor-waarde met 1 verhoogd. Aldus zal bij de volgende cyclus, bij 30 onveranderde "kruip"-waarde, een met 1 vergrote voor-waarde van het x-signaal worden afgetrokken, waardoor de resulterende "kruip"-beweging van de aanwijzer in de positieve x-richting kleiner wordt. Dit gaat door tot deze 1026945 7 "kruip" in positieve richting geheel geëlimineerd is. Op dat moment ontstaat een evenwicht situatie waarbij de eerste teller en de tweede teller in hoofdzaak afwisselend met 1 worden verhoogd, waarna in hoofdzaak gelijktijdig de voor-5 waarde in 14 met 1 wordt verhoogd en in 16 weer met 1 wordt verlaagd. De voor-waarde blijft dus in hoofdzaak constant.

Zou de "kruip"-component in positieve x-richting toenemen of afnemen, dari zal door het beschreven mechanisme de voorwaarde eveneens toe- of afnemen tot weer een evenwicht is 10 ingesteld.

Voor het y-signaal wordt per cyclus dezelfde bewerking uitgevoerd, zodat ook een stabilisatie in y-richting wordt verkregen.

In de praktijk is gebleken dat deze eenvoudige 15 correctiewerkwijze zeer goed functioneert. Slechts wanneer een zeer geleidelijke constante beweging in 1 richting met het hoofd wordt uitgevoerd, zal de aanwijzer, na het stopzetten van de beweging, een "kruip" in tegengestelde richting vertonen. Deze wordt echter weer snel vereffend.

20 Bovendien treedt een dergelijke beweging bij normaal gebruik niet op.

Figuur 2 toont een uitvoering van de werkwijze waarbij de aanwijzer gebruikt wordt voor het bedienen van een toestel, zoals een satellietontvanger 30, een CD- of DVD-25 speler 31 of bijvoorbeeld een videorecorder 32.

Een PC 26 is zodanig geprogrammeerd dat deze op het bijbehorende computerscherm 27 een representatie 29 van het te besturen toestel weergeef. In dit geval zijn de drie toestellen 30, 31 en 32 gelijktijdig op elkaar gestapeld 3 0 weergegeven.

De representatie 29 toont eveneens representaties van bedieningstoetsen van de toestellen 30-32.

7^6945 8

De gebruiker 34 draagt op zijn hoofd de eerder omschreven houder met tenminste twee met een gevoelige as onder een hoek ten opzichte van elkaar aan de houder aangebrachte versnellingsopnemers welke versnellingssignalen 5 genereren. Deze worden indirect doorgestuurd aan de computer 26, indien deze voorzien is van een ingebouwde A/D converter welke de analoge versnellingssignalen omzet in digitale signalen. Het is uiteraard ook mogelijk de A/D converter als een losse eenheid te gebruiken en de omgezette digitale 10 signalen aan de computer 26 toe te voeren.

Op de eerder beschreven wijze wordt aanwijzer 28 op het computerscherm 27 bestuurd door hoofdbewegingen. Bij voorkeur worden daarbij de x- en y-signalen op de hierboven beschreven wijze gecorrigeerd voor optredende "kruip".

15 Door hoofdbewegingen van de gebruiker 34 wordt de cursor 28 gepositioneerd op de representaties van bedieningstoetsen van de met het beeld 29 weergegeven toestellen 30-32. Door vervolgens een schakelorgaan te activeren, dat overeenkomt met bijvoorbeeld de gebruikelijke 20 linkertoets van een handmuis, zal het programma dat op de computer 26 loopt, een stuursignaal sturen naar een van de toestellen 30-32, dat overeenkomt met het signaal dat het betreffende toestel zou ontvangen door het indrukken van de overeenkomstige toets. Deze toevoer van besturingssignalen 25 kan over een draad geschieden, maar het is ook mogelijk dat de computer 26 zodanig geprogrammeerd is, dat deze signalen genereert, bijvoorbeeld infraroodsignalen, overeenkomend met signalen van afstandsbedieningen van de betreffende toestellen of, overeenkomend met het indrukken van de beoogde 30 toets.

In plaats van het met de hand activeren van een schakelorgaan kan een zelfde functie worden verwezenlijkt met een spraakherkenningssysteem. Hiertoe is met de computer 26 1026845

* I

9 een microfoon 33 verbonden, die stemsignalen van de gebruiker 34 toevoert aan de computer 26, welke deze signalen met behulp van een op zichzelf bekend spraakherkenningsprogramma omzet in de gewenste besturingssignalen.

1026945

Claims (10)

1. Werkwijze voor het besturen van een aanwijzer op 5 een computerscherm, omvattende a. het verschaffen van een houder met ten minste twee met een gevoelige as onder een hoek ten opzichte van elkaar aan de houder aangebrachte versnellingsopnemers welke versnellingssignalen genereren, 10 b. het bewerken van de versnellingssignalen tot een x-signaal en een y-signaal, c. het bewerken van elk signaal door het aftrekken van een voor-waarde, d. het telkens aanpassen van de voor-waarde door het 15 verhogen resp. verlagen van de voor-waarde indien het positiesignaal gedurende een vooraf bepaalde periode groter resp. kleiner is dan de voor-waarde en e. het aan een met het computerscherm verbonden computer toesturen van de bewerkte positiesignalen.

2. Werkwijze volgens conclusie 1, waarbij de signalen digitale signalen zijn welke voor de bewerking met een monsterfrequentie worden bemonsterd, a. het van elk monster aftrekken van de voor-waarde, b. waarbij het telkens aanpassen van de voor-waarde 25 geschiedt door het verhogen van een eerste teller resp. van een tweede teller wanneer het monster groter resp. kleiner is dan de voor-waarde en c. het verhogen resp. verlagen van de voor-waarde indien de eerste resp. de tweede teller een vooraf bepaalde 30 tellerwaarde bereikt, d. waarbij de betreffende teller op nul gezet wordt.

3. Werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies, waarbij elk positiesignaal gelijk nul wordt 1026945 ·» , gemaakt indien dit lager is dan een vooraf bepaalde drempelwaarde.

4. Werkwij ze volgens conclusie 2, waarbij de monsterfrequentie in hoofdzaak 150 Hz bedraagt.

5. Werkwijze volgens conclusie 4, waarbij de tellerwaarde instelbaar is in het gebied van 100 tot 200.

6. Werkwijze voor het besturen van een aanwijzer op een computerscherm, omvattende a. het verschaffen van een houder met ten minste twee met 10 een gevoelige as onder een hoek ten opzichte van elkaar aan de houder aangebrachte versnellingsopnemers welke versnellingssignalen genereren, b. het bewerken van de versnellingssignalen tot een x-signaal en een y-signaal, 15 c. het aan een met het computerscherm verbonden computer toesturen van de bewerkte signalen, d. waarbij het computerscherm een als een bril aan een hoofd draagbaar scherm is en de positiesignalen zodanig worden bewerkt dat de aanwijzer in een richting beweegt die 20 tegengesteld is aan de bewegingsrichting van de houder.

7. Werkwijze volgens conclusie 6, waarbij het computerscherm aan de houder is aangebracht.

8. Werkwijze voor het besturen van een aanwijzer op een computerscherm, omvattende 25 a. het verschaffen van een houder met ten minste twee met een gevoelige as onder een hoek ten opzichte van elkaar aan de houder aangebrachte versnellingsopnemers welke versnellingssignalen genereren, b. het bewerken van de versnellingssignalen tot een x- 30 signaal en een y-signaal, c. het verschaffen van een van bedieningstoetsen voorzien toestel, 1 02.6045 •Λ ψ d. het op het computerscherm tonen van een representatie van het toestel en de bedieningstoetsen, e. het aan een met het computerscherm verbonden computer toesturen van de bewerkte positiesignalen ter besturing 5 van de aanwijzer, f. het vormen van met bediening van de bedieningstoetsen corresponderend bedieningssignaal door het plaatsen van de aanwijzer op de bedieningstoetsrepresentatie en het activeren van een schakelorgaan, 10 g. Het aan.het toestel toesturen van het bedieningssignaal.

9. Werkwijze volgens conclusie 8, waarbij het schakelorgaan geactiveerd wordt met een spraakherkenningssysteem.

10. Inrichting voor het besturen van een aanwijzer op 15 een computerscherm, omvattende een houder, ten minste twee met een gevoelige as onder een hoek ten opzichte van elkaar aan de houder aangebrachte versnellingsopnemers en een verwerkingsinrichting welke ten minste integrators voor versnellingssignalen van de versnellingsopnemers en een 20 omzetter voor het in een x- en een y-signaal omzetten van de geïntegreerde versnellingssignalen, waarbij de verwerkingsinrichting verder een correctie-eenheid omvat welke elk signaal kan aanpassen met de werkwijze volgens één van de voorgaande conclusies. 1026945