RO130017B1 - Dispozitiv optico-electric cu marcaje fiduciale pentru interfaţarea cu sisteme tactile optice multi-punct - Google Patents

Description

Invenția se referă la un dispozitiv optico-electric cu marcaje fiduciare, destinat interfațării om-mașină în sistemele tactile multipunct, multiutilizator, realizate cu metode optice.

în ultimii ani au fost prezentate numeroase soluții constructive pentru sisteme tactile multipunct, realizate cu diverse tehnologii care permit recunoașterea de atingeri multiple ale utilizatorilor pe suprafața unui ecran tactil. Recunoașterea altor entități și dispozitive care pot fi plasate pe ecranele tactile reprezintă o problemă dificilă din cauza multitudinii de tehnologii diferite de realizare a sistemelor tactile și din cauza cerințelor computaționale ridicate pentru recunoașterea marcajelor unice ale dispozitivelor. Este cunoscută o structură de sistem tactil prezentată în US 2012182266, care presupune existența unui senzor optic adițional pentru detectarea dispozitivelor pasive cu marcaje fiduciare, rezultând în creșterea costurilor de implementare și a cerințelor sistemului de calculator. Este, de asemenea, cunoscut un dispozitiv descris în US 2012153134, unde recunoașterea dispozitivelor cu marcaje fiduciare se realizează folosind senzorul optic principal, poziționarea unui astfel de dispozitiv reducând capabilitățile multipunct ale sistemului, prin saturarea senzorilor pentru detecția radiației. în același scop este cunoscut sistemul precizat în US 2013076697, în care planul de radiație generat de sistemul de iluminare este întrerupt de dispozitivul cu marcaje fiduciare, care este determinat prin ocultarea detectorilor de radiație, și în care obiectele cu aceleași caracteristici geometrice nu pot fi discriminate. Este, de asemenea, cunoscută o metodă de detecție a marcajelorfiduciareîn sistemele optice, descrisă în EP 2565823, prin determinarea poziției și relației dintre două sau mai multe marcaje, aceste marcaje trebuind să aibă o complexitate redusă datorită calculelor intensive necesare determinării tipului de obiect.

Problema tehnică pe care o rezolvă invenția este realizarea unui dispozitiv capabil să permită interfațarea alternativă om-mașină în toate sistemele tactile multipunct realizate cu tehnologii optice, și care să ofere caracteristici și comportamente similare cu obiectele reale ce pot fi găsite pe panoul frontal al unui aparat (butoane, afișaje și elemente de reglaj).

Dispozitivul optico-electric cu marcaje fiduciare este alcătuit dintr-un suport mecanic, adaptat dimensiunilor unei mâini umane, care conține o matrice de surse punctiforme de radiație în spectrul vizibil sau infraroșu, controlată de un procesor, alimentată la o sursă mobilă de tensiune, și prevăzută cu o grilă de ghidare, cu o serie de fante pentru detectarea radiației luminoase incidente, un ansamblu de traductoare fotoelectrice, un senzor de presiune, un comutator și o placă pentru diminuarea reflexiilor parazite.

Prin aplicarea invenției se obțin următoarele avantaje:

- posibilitatea folosirii unui singur dispozitiv cu marcaje vizuale pentru toate sistemele tactile multipunct realizate cu tehnologii optice;

- folosirea unui dispozitiv fiduciar în sisteme care nu permit o abordare pasivă;

- modificarea destinației unui astfel de dispozitiv în funcție de preferințele utilizatorului, fără necesitatea modificării elementelor constructive;

- conservarea energiei sursei mobile de alimentare prin folosirea detecției active a radiației emanate de sistemul tactil;

- diminuarea radiaților parazite reflectate la sistemele tactile bazate pe iluminare laser prin unghiurile alese în construcția dispozitivului;

- simularea unor dispozitive reale (butoane, elemente de reglaj și afișare) și includerea lor în sistemele tactile vizuale.

Se dă, în continuare, un exemplu de realizare a invenției, în legătură cu fig. 1 și 2, ce reprezintă:

- fig. 1, secțiune a dispozitivului optico-electric cu marcaje fiduciare;

- fig. 2, reprezentare a grilei de ghidaj și a matricei de surse de radiație punctiforme.

RO 130017 Β1

Dispozitivul optico-electric, conform invenției, oferă posibilitatea interfațării alternative 1 cu dispozitive optice tactile multipunct, fiind un dispozitiv activ cu sursă proprie de alimentare, care elimină dezavantajele menționate anterior, putând fi folosit în toate sistemele tactile 3 bazate pe metode optice. Dispozitivul este plasat pe ecranul unui sistem tactil optic multipunct, și este capabil să detecteze radiația optică transmisă de sistemul menționat, și să por- 5 nească selectiv grila de iluminare. Sistemul tactil pe care este plasat dispozitivul poate identifica tipul de dispozitiv prezent pe ecran pe baza marcajului luminos creat prin aprinderea 7 selectivă a surselor punctiforme de radiație, prezente în matricea luminoasă integrată în dispozitiv. Marcajul vizual este asociat unui tip de obiect simulat (buton, afișaj, element de 9 reglaj) care poate fi recunoscut și urmărit în timp real pe toată durata interacțiunii cu sistemul tactil. Pe baza unui senzor de presiune, sistemul poate conserva energie și poate funcționa 11 chiar și în sisteme tactile cu ecran vertical. în sistemele tactile bazate pe metode optice cu radiație infraroșie, dispozitivul previne reflexia radiației înspre utilizatorii sistemului, datorită 13 unghiurilor alese constructiv în implementarea dispozitivului.

Dispozitivul optico-electric ce face obiectul acestei invenții constă, conform figurilor, 15 dintr-un suport mecanic 1 adaptat dimensiunilor unei mâini umane, care conține o matrice de surse punctiforme de radiație în spectrul vizibil sau infraroșu, controlate de un micropro- 17 cesor 2, alimentată la o sursă mobilă de tensiune 3, și prevăzută cu o grilă de ghidare 4, o serie de fante pentru detectarea radiației luminoase incidente 5, un ansamblu de traductoare 19 fotoelectrice 6, un senzor de presiune 7, un comutator 8 și o placă pentru diminuarea reflexiilor parazite 9. 21

După pornirea dispozitivului cu ajutorul comutatorului 8 dispus în partea laterală a suportului mecanic 1, radiația provenită de la un sistem tactil optic este direcționată prin fan- 23 tele 5 înspre ansamblul de traductoare fotoelectrice 6 care detectează radiația și comandă, prin intermediul microprocesorului din matricea de surse punctiforme de radiație 2 alimentat 25 de la sursa mobilă 3, aprinderea selectivă a acestor surse care formează un marcaj fiduciar sub forma unui caroiaj, prin intermediul radiației direcționate de grila de ghidaj 4. 27

Dispozitivul poate fi pornit și prin intermediul senzorului de presiune 7, care permite scăderea consumului de energie și detecția interacțiunii între utilizator și dispozitiv. în sis- 29 temele unde radiația provine de la un plan orizontal generat de diode laser cu lentile de generare de linie, placa 8 permite diminuarea până la eliminare a reflexiilor parazite datorate 31 interacțiunii dintre radiație și dispozitiv, ce pot deveni periculoase pentru utilizatorii sistemului tactil optic. 33

Sistemul de fante 5 reprezintă, de asemenea, un modul de ghidaj optic ce permite captarea radiației provenită din mai multe direcții și la diferite unghiuri, permițând folosirea 35 dispozitivului în toate sistemele tactile realizate cu tehnologii optice.

Ansamblul matrice de surse punctiforme 2 și grilă de ghidare 4 permite realizarea de 37 marcaje optice diferite, prin aprinderea selectivă a surselor punctiforme de radiație, ca urmare a unei proceduri de preprogramare a microprocesorului inclus în matricea 2. în acest 39 scop dispozitivul permite schimbarea propriei identități în funcție de aplicația de pe ecranul tactil, și folosirea acestuia ca simulare a unor obiecte reale de pe panoul frontal al dispoziti- 41 velor de diferite tipuri.

Claims (4)

1. Revendicări

   1. Dispozitiv optico-electric cu marcaje fiduciare, caracterizat prin aceea că este alcătuit dintr-un suport (1) mecanic, adaptat dimensiunilor unei mâini umane, care conține o matrice de surse punctiforme de radiație în spectrul vizibil sau infraroșu, controlată de un procesor (2), alimentată la o sursă mobilă de tensiune (3), și prevăzută cu o grilă de ghidare (4), cu o serie de fante pentru detectarea radiației luminoase incidente (9), un ansamblu de traductoare fotoelectrice (6), un senzor de presiune (7), un comutator (8) și o placă pentru diminuarea reflexiilor parazite (9).
2. 2. Dispozitiv optico-electric cu marcaje fiduciare, conform revendicării 1, caracterizat prin aceea că simulează comportamentul și caracteristicile unor obiecte reale precum butoane, afișaje sau elemente de reglare.
3. 3. Dispozitiv optico-electric cu marcaje fiduciare, conform revendicărilor 1 și 2, caracterizat prin aceea că este un dispozitiv activ care posedă o sursă de alimentare permanentă și modul de detecție a radiației în spectrul infraroșu.
4. 4. Dispozitiv optico-electric cu marcaje fiduciare, conform revendicărilor 1, 2 și 3, caracterizat prin aceea că utilizează un sistem de ghidare a radiației infraroșii provenite de la sursa punctiformă, pentru a crea modele și aranjamente vizuale diferite, destinate recunoașterii obiectului.