WO2009138631A2 - Dispositif et procédé de pointage, émetteur, bague et dispositif de visualisation - Google Patents

Dispositif et procédé de pointage, émetteur, bague et dispositif de visualisation Download PDF

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WO2009138631A2
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pointing device
magnetic field
transmitter
pointer
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Romain Desplats
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Centre National D'etudes Spatiales
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    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00—Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01—Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
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    • G06F3/03—Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
    • G06F3/0346—Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor with detection of the device orientation or free movement in a 3D space, e.g. 3D mice, 6-DOF [six degrees of freedom] pointers using gyroscopes, accelerometers or tilt-sensors
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    • G06F2203/00—Indexing scheme relating to G06F3/00 - G06F3/048
    • G06F2203/033—Indexing scheme relating to G06F3/033
    • G06F2203/0331—Finger worn pointing device

Definitions

  • the present invention relates to a pointing device for a display screen, for example for a computer screen or a video game console screen.
  • the pointing device of a fixed computer generally comprises a mouse adapted to move on a support and to generate commands for moving a cursor on a display screen. These movement commands are transmitted by wire, radio or infrared on the screen.
  • the infrared mice comprise a transmitter capable of generating an infrared beam in the direction of the support, reception sensors of the beam reflected by the support, and a processing unit capable of converting the received beam into commands for moving a pointer or cursor on the screen.
  • the displacement commands are transmitted to the central unit by transmission of infrared signals or electromagnetic signals of Wifi or Bluetooth type. These infrared mice must be moved on a medium to generate cursor movement commands on the screen.
  • the pointing devices of the laptops are constituted by touch pads (English touch pad) or control balls (English trackball).
  • the object of the invention is to propose a pointing device that is easy to handle and does not require any moving support.
  • the subject of the invention is a pointing device capable of generating positioning commands for a pointer intended for a display device, the display device comprising a screen on which the pointer is able to position itself in function. positioning commands, the pointing device comprising: - A p e rst m eet urp ro p re to em er a th eer electromagnetic field;
  • a first sensor capable of measuring at least one amplitude value of the first electromagnetic field emitted by the first emitter, the first sensor and the first emitter being movable relative to each other;
  • a processing unit capable of generating pointer positioning commands from the or each amplitude value of the first electromagnetic field measured by the first sensor; characterized in that the first electromagnetic field emitted by the first emitter is invariant when moving the first emitter relative to the first emitter.
  • the pointing device comprises one or more of the following characteristics:
  • the or each electromagnetic field is a magnetic field only
  • the pointer positioning commands are produced from the ratio between the amplitude of the first magnetic field generated by the first emitter and the amplitude of the first magnetic field received by the first sensor;
  • the pointing device comprises a second transmitter capable of emitting a second magnetic field;
  • the pointing device further comprises a second sensor capable of measuring the first and / or second magnetic fields, the processing unit being able to produce pointer positioning commands based on the amplitude value or values of the fields; magnetic measured by the first and second sensors;
  • the pointing device comprises a third sensor capable of measuring the first and / or second magnetic fields, the processing unit being able to produce pointer positioning commands based on the amplitude value or values of the magnetic fields measured. by the or each sensor;
  • the or each sensor having a preferred axis of measurement of the magnetic field, said sensors being positioned so that their preferred axes have a non-zero angle between them, and preferably are substantially perpendicular to each other;
  • the or each emitter comprises a current generator and an electromagnet connected to the generator, the generator being capable of producing a current of constant amplitude or periodically varying amplitude;
  • the or each transmitter comprises a magnet
  • the first and second emitters are suitable for generating a first and a second magnetic field having a first and a second predetermined frequency, the or each sensor being able to measure the first magnetic field in turn for a predefined period, then the second magnetic field, the processing unit being able to produce pointer positioning commands from the amplitude values of the first and second magnetic fields measured by the or each sensor; the processing unit is able to produce a click control from the amplitude values of the magnetic field measured by the or each sensor during the displacement of the or each transmitter according to a particular complex motion predefined, said command of clicks being intended to be transmitted to the display device; the or each emitter comprises at least two magnets, said magnets being able to be displaced relative to each other, the processing unit being able to produce a command of clicks from the amplitude values of the field magnetic sensor measured by the or each sensor during the movement of the magnets relative to each other, said command of clicks being intended to be transmitted to the display device; and
  • the or each current generator comprises a button for actuating a click control, the or each transmitter being capable of generating a magnetic field whose amplitude and / or frequency varies for a predefined duration and according to a curve predefined, when the actuation button is pressed; the processing unit being able to produce a click control when receiving the magnetic field whose amplitude and / or frequency varies during the predefined period and substantially according to the predefined curve, said command of clicks being intended for the display device.
  • the subject of the invention is also a display device comprising a screen, a pointer able to move on the screen according to positioning commands, and a pointing device of the aforementioned type, the pointing device being able to transmit positioning commands and / or click commands to the display device.
  • the invention also relates to a transmitter for pointing device as mentioned above, characterized in that it comprises at least one permanent magnet.
  • the transmitter comprises:
  • At least one shielded side at least one shielded side; a current generator of constant amplitude or periodically varying amplitude, and an electromagnet connected to the current generator.
  • the invention also relates to a ring intended to surround a finger of a user, said ring carrying a transmitter as mentioned above.
  • the subject of the invention is a method for generating positioning commands for a pointer, the pointer being able to position itself on a display screen according to the positioning commands, the method comprising the following steps:
  • FIG. 1 is a schematic view of a display device comprising a pointing device according to a first embodiment of the invention
  • FIG. 2 and 3 are schematic views of a second embodiment of the pointing device according to the invention.
  • FIG. 4 is a schematic view of a third embodiment of the pointing device according to the invention.
  • FIGS. 5 to 7 are diagrammatic views of a fourth embodiment of the pointing device according to the invention.
  • FIG. 8 is a schematic view of a fifth embodiment of the pointing device according to the invention.
  • FIGS. 9 and 10 are diagrammatic views of a first embodiment of an emitter according to the invention.
  • FIG. 1 1 is a schematic view of a second embodiment of a transmitter according to the invention.
  • FIG. 12 and 13 are schematic views of a third embodiment of a transmitter according to the invention.
  • FIGS. 14 and 15 are diagrammatic views of a fourth embodiment of an emitter according to the invention.
  • FIG. 16 is a schematic view of a fifth embodiment of an emitter according to the invention.
  • FIGS. 17 and 18 are diagrammatic views of examples of use of an emitter according to the invention.
  • FIG. 19 is a diagram showing the steps of the method of generating a positioning control of a pointer according to the invention.
  • a display device 2 consists of a screen 4 on which a cursor or pointer 6 is adapted to move, and a pointing and gripping device 8, hereinafter called a pointing device, suitable for to generate pointer positioning commands 6.
  • the pointer 6 is a symbol displayed on the screen that the user generally moves with the aid of a mouse, a touchpad or a control lever.
  • the most common pointer is the arrow pointer. It can nevertheless take various forms depending on the circumstances. It is used to make a selection or activate a function displayed on the screen.
  • the pointing device 8 comprises a transmitter 16 capable of transmitting a magnetic field, a sensor 18 capable of receiving the magnetic field emitted by the transmitter 16 and a processing unit 20 capable of communicating with the sensor 18 and the display device 2.
  • the transmitter 16 performs the function of a mouse of a touch pad or a control lever.
  • the visualization device 2 is a display device for a fixed computer 22.
  • This computer 22 further comprises a central unit 24 connected to the screen 4 and a keyboard 26 connected to the central unit. 24.
  • the processing unit 20 is part of the central unit 24 of the computer. However, this unit 20 can be independent or integrated in the sensor 18.
  • the display device 2 is a display device of a video console or a display device of a laptop.
  • the display device 2 consists of viewing glasses.
  • the sensor 18 has a preferred axis of magnetic field measurement illustrated by an arrow in FIG. It is constituted for example by a magnetometric probe or a giant magnetoresistance (in English GMR "Giant Magneto Resistance"). It is capable of measuring at any moment the value of the amplitude of the magnetic field emitted by the transmitter 16 and of transmitting the measured amplitude values to the processing unit 20 via a wired, radio or infrared link.
  • the emitter 16 consists of a single magnet 28 capable of generating a magnetic field B1.
  • the value of the magnetic field emitted by such a magnet decreases in a known manner as a function of the inverse of the square of the distance D to this magnet, as well as the angle ⁇ defined between the magnetic axis of the magnet 28 and the preferred measurement axis of the sensor 18.
  • the processing unit 20 comprises a memory 29, and a computer 30 connected to the memory and able to communicate with the display device 2 and the sensor 18.
  • the memory 29 is able to store the maximum amplitude value of the magnetic field emitted by the magnet 28, as well as at least one predefined model for varying the amplitude of the magnetic field representative of a command corresponding to a click of mouse, as explained later in the description.
  • the maximum value of the amplitude of the magnetic field emitted by the magnet 28 is the amplitude value of the magnetic field measured by the sensor 18 when the magnet 28 is in contact with it.
  • the computer 30 is adapted to receive amplitude values of the magnetic field measured by the sensor 18 and to generate positioning commands of the pointer 6 on the screen 4 as a function of the amplitude values received and the amplitude value. stored in the memory 29.
  • the computer 30 is able to calculate the square root of the ratio between the maximum amplitude value of the magnetic field stored in the memory 29, and the amplitude value of the magnetic field measured by the Since the value of the magnetic field emitted by the magnet 28 decreases as a function of the inverse of the square of the distance to this magnet, the processing unit 20 is able to convert the relative position of the magnet 28 by report to the sensor 18 in a cursor positioning command 6.
  • the pointing device 8 transmits commands representative of the relative positioning of the transmitter 16 with respect to the sensor 18 and not commands for moving a mouse relative to a support.
  • the magnet can be moved only along the Y axis or only along an arc around the sensor 18 with the magnet 28 facing the sensor 18.
  • the positioning commands can move the pointer 6 only along an axis of the screen 4.
  • the magnet 28 is moved in parallel to the Y axis shown in FIG. 1, or around the sensor 18, the value of the amplitude of the magnetic field measured by the sensor varies according to the distance D between the sensor 18 and the sensor 18. the magnet 28 or at the angle ⁇ between the preferred measurement axis of the sensor 18 and the magnetic axis of the magnet 28.
  • the processing unit 20 is able to assign to each amplitude value measured by the sensor 18 a pointer position on the screen 4 by performing the report mentioned above.
  • the senor 18 is turned on itself and the magnet 28 is fixed.
  • the magnetic field measured by it varies.
  • the pointer 6 is moved on the screen according to this variation of the field measured by the sensor 18.
  • the pointing device 8 comprises a single magnet 28, a processing unit 20, a first sensor 18 and a second sensor 32.
  • the second sensor 32 is arranged vis-à-vis the first sensor 18 so that their preferred measurement axes are arranged parallel to each other in opposite directions.
  • the processing unit 20 is able to generate positioning commands of the pointer 6 as a function of the amplitude values of the magnetic fields measured by the first sensor 18 and by the second sensor 32.
  • This pointing device 8 can be used in two different ways, either the magnet 28 is moved only parallel to the X axis, or the magnet 28 is moved along the X axis and along the Y axis. in this case, the processing unit 20 is able to transmit commands representative of the positions of the pointer 6 along a single axis on the screen 4. In the second case, the processing unit 20 is able to transmit controls representative of positions of the pointer 6 along two axes. In the latter case, the pointer 6 is able to move in the plane of the screen 4.
  • the sensors 18 and 32 are arranged so that their preferred measurement axes are arranged perpendicularly to one another.
  • the processing unit 20 is also able to convert the amplitude values of the magnetic fields measured by the sensors 18 and 32 in commands representative of positions of the pointer 6 along one or two axes using the method described in relation to FIG. 2.
  • the pointing device 8 comprises a processing unit 20, a single sensor 18, a first 16 and a second 34 transmitters.
  • the emitters 16, 34 are each constituted by a magnetic field generator 35, 36 of the electromagnet type connected to a current generator 37, 38.
  • the first emitter 16 emits a first magnetic field B1 which varies with a first predetermined frequency F1.
  • the second transmitter 34 is able to generate a second magnetic field B2 which varies at a second predetermined frequency F2.
  • the sensor 18 is able to receive and measure in turn, and over predefined periods, first, the first magnetic field B1 and then the second magnetic field B2, and to transmit to the processing unit 20 the values d amplitude of magnetic fields measured.
  • the memory 29 of the processing unit is able to store the maximum value of the amplitude of the first B1 and the second B2 magnetic fields.
  • the computer 30 is able to determine for each magnetic field B1, B2, the maximum value of the amplitude of the magnetic field measured by the sensor 18, and to calculate the square root of the ratio between the maximum value stored in the memory 29 and the maximum value determined.
  • the ratio calculated from the first magnetic field B 1 defines commands for positioning the pointer along an axis.
  • the ratio calculated from the second magnetic field B2 defines positioning commands of the pointer along another axis.
  • the pointing device 8 comprises a processing unit 20, a first 18 and a second 32 sensors, a first 16 and a second 34 transmitters.
  • the first 16 and the second 34 emitters are constituted by a first and a second electromagnet assembly 35, 36 - current generator 37, 38, able to generate a first magnetic field B1 to a first predetermined frequency F1 and respectively a second magnetic field B2 at a second predetermined frequency F2.
  • the first 18 and the second 32 sensors are arranged so as to have preferred axes of measurement parallel and in the same direction.
  • the first sensor 18 is able to measure the amplitude values of the first magnetic field B1 having the first frequency F1.
  • the second sensor 32 is able to measure the amplitude values of the second magnetic field having the second frequency F2.
  • the processing unit 20 is able to determine the maximum amplitude values of the measured magnetic fields B1 and B2, and to determine positioning commands of the pointer 6 along two axes using the method described with the third embodiment of the invention. 'invention.
  • the sensors 18 and 32 are arranged in the same way as in FIG. 5.
  • the first 16 and the second 34 emitters are constituted by a first 28 and a second 39 magnets, each specific to itself. move in a predefined area 40 and respectively 42.
  • the magnets 28 and 39 are for example moved each by a hand of a user.
  • the processing unit 20 is able to convert the amplitude values of the magnetic field measured by the sensor 18, such as a position control of the pointer 6 along an axis, and to convert the amplitude values of the magnetic field measured by the sensor 32, as a position control along another axis, as previously described.
  • the sensors 18 and 32 are arranged so as to have perpendicular preferred measurement axes.
  • Magnets 28 and 39 each have two shielded faces 44, 46 parallel to their magnetic axes.
  • Magnets 28 and 39 are moved in the same area.
  • the magnet 28 is moved parallel to its magnetic axis and to the preferred measurement axis of the sensor 18 while the magnet 39 is moved parallel to its magnetic axis and to the preferred measurement axis of the sensor 32.
  • the shielded faces 44, 46 form an insulator. They prevent the lines of magnetic fields from extending in a direction perpendicular to the magnetic axis of the magnets.
  • the second sensor 32 does not measure a magnetic field variation when the first transmitter 16 is moved.
  • the first sensor 18 does not measure a magnetic field variation when moving the second emitter 34.
  • the processing unit 20 is able to convert the magnetic field values measured by the sensor 18 into position commands of the pointer 6 along an axis, and the values of the magnetic field measured by the sensor 32 into position control of the pointer. 6 according to another axis.
  • the pointing device 8 comprises a processing unit 20, a first transmitter 16, a first 18, a second 32 and a third 48 sensors having perpendicular preferred measurement axes. to others.
  • the first transmitter 16 is for example a magnet 28.
  • the hand of the user moves this magnet 28 along the three directions of the preferred measurement axes of the sensors 18, 32, 48.
  • the processing unit 20 is capable of interpreting the amplitude values of the magnetic fields measured by the sensors 18, 32 and 48 as commands for positioning the pointer 6 along three axes X, Y and Z.
  • this pointing device 8 moves the pointer 6 in three perpendicular directions. It is particularly suitable for video consoles in which characters or virtual objects move in a three-dimensional space.
  • the pointing device 8 further comprises sensors 18, 32 and 48, a fourth 18A, a fifth 32A and a sixth 48A sensors represented in dashed line in FIG. 8. These sensors 18A, 32A and 48A are arranged so that their preferred measurement axes are parallel and opposite to the preferred measurement axes of the first 18, second 32 and third 48 sensors.
  • the first 16 and second 34 transmitters are constituted by a single magnet.
  • these emitters 16, 34 can be made differently.
  • Various embodiments of an emitter according to the invention are illustrated in FIGS. 9 to 16. Each of these embodiments is adapted to be used with one or other of the pointing devices 8 illustrated in FIGS. at 3, 6 and 7.
  • the emitter 16, 34 comprises a first magnet 50 and a second magnet 52 fixed to one another by means 54 depot iv erly fo rm ed par mple pa rune ch a rn 1em schematically illustrated in Figures 9 and 10.
  • This transmitter 16 can take two different positions to generate a command corresponding to a mouse click hereinafter referred to as ordering clicks.
  • the magnets 50 and 52 are arranged next to each other and the hinge 54 is folded on itself.
  • the magnets 50 and 52 are arranged one above the other and the hinge 54 is unfolded.
  • each sensor ie the sensor 18 and possibly the sensor 32, and 48 depending on the embodiment of the pointing device chosen
  • the processing unit 20 is able to recognize whether an amplitude variation corresponds to the click control pattern stored in the memory 29 and, if so, to transmit said command to the display device 2.
  • the magnets 50 and 52 are not attached to a hinge 54.
  • the transmitter 16 is constituted by a single magnet 50 carried by a support 55 and provided with a handling rod 56 fixed at its center.
  • the magnet 50 is rotated for example at a 90 ° angle to effect a click control.
  • a simple magnet without support and without holding rod can be rotated between the fingers of the user to perform the same command of clicks.
  • it consists of two magnets 50 and 52 which are distant from each other to perform a click control, as shown in FIG. magnets
  • the magnets 50 and 52 are mounted in a housing 57. This housing
  • 57 includes slide rails 58 for sliding the magnets 50 and 52 and stops 60 at the ends of the slideways to limit the displacement stroke of the magnets 50 and 52. This variant makes it possible to move the magnets 50 and 52 away from the same distance.
  • the transmitter 16 is constituted by two rings 64, 66.
  • Each ring 64, 66 is provided with a ring 68 supporting a magnet 50, 52.
  • Each ring 64, 66 is intended to be arranged around a finger of a user each at a different phalanx.
  • a click control is performed by folding a phalanx relative to the other, as illustrated in FIG.
  • the transmitter 16 comprises an electromagnet 35 - generator 37.
  • the generator 37 has an actuation button 72 of a click control. It is capable of generating a magnetic field B1 whose amplitude and / or frequency vary for a predefined duration and according to a predefined curve C during the actuation of the actuating button 72.
  • the memory 29 comprises a variation model of magnetic field corresponding to the predefined curve C, so that the computer 30 is able to interpret an amplitude variation measured by the sensors 18 and / or 32 and / or 48 as a click control, when it corresponds to the model pre-recorded in the memory 29.
  • the transmitter 16 generates a magnetic field such as the magnets illustrated in FIGS. 1 to 3, 6 and 7.
  • the generator 37 generates a current of amplitude that varies periodically when the command of clicks n is not activated. In this case, it is similar to the emitters illustrated in FIGS. 4 and 5.
  • a magnet 50 is adapted to be moved by the user according to a particular complex motion predefined. This movement generates a specific variation in the amplitude of the magnetic field measured by the sensor or sensors. This variation of the particular magnetic field corresponds to a model pre-recorded in the memory 29 and is thus interpreted by the processing unit 20 as a click control.
  • the transmitter 16 is constituted by a single ring 64 surrounding the end of the first phalanx of a finger of a user.
  • the processing unit 20 is able to interpret different movements of the first phalanx of the user's finger as different click commands, for example the first phalanx can be inclined at 45 °, 90 ° or 180 ° by compared to the second phalanx.
  • FIG. 18 represents a new possible use of a ring 64 according to the invention.
  • a ring 64 is mounted on the thumb of one hand while a second ring 66 is mounted on the index finger of the hand.
  • a command of clicks can for example be achieved by folding the thumb in the hollow of the same hand.
  • the sensors 18, 32 consist of Hall effect sensors or differential sensors, that is to say two GMR sensors arranged next to one another and having parallel preferred measurement axes and in the same direction.
  • the sensors 18, 32 are sensors of the AMR type (of the "Magnetic Resistance Anisothropic” type), of the GMI (of the “Giant Magneto Inductance” type) or of the MJT (of the English: “Magnetic Tunnel Junction”).
  • the wireless mice of the state of the art must be supplied with energy, which leads to having to regularly replace the batteries or to recharge them.
  • the embodiments of the invention comprising one or more magnets do not need to be powered by a battery or a battery.
  • this pointing device allows the cursor to move in three directions.
  • the invention also relates to a method for generating positioning control of a pointer.
  • the method comprises a first step 74 for emitting a first magnetic field B1 by a first emitter 16, followed by a step 76 for measuring the magnitude value of the first magnetic field by the first first sensor 18.
  • the first magnetic field B1 and in particular its amplitude, is invariant when the first transmitter 16 is moved relative to the first sensor 18.
  • the method ends with a step 78 for producing positioning commands of the pointer 6 by the first sensor 18.
  • processing unit 20 from the amplitude values of the magnetic field B1 measured by the first sensor 18.
  • the two emitters 16, 34 are superimposed and the sensors 18, 32 are positioned so that their main face has an angle of 45 ° with the X axis.
  • all the emitters 16 and 34 can perform rotational movements combined with the translational movements to control the pointer 6.
  • the sensors 18, 32 measure a decrease in the magnetic field due to the rotation.
  • the sensor 32 measures a further decrease in the magnetic field due to the distance of the emitter assembly 16, 34 while the sensor 18 measures an increase in the magnetic field due to the approximation of the emitter assembly 16, 34 of it.
  • the first magnetic field B1 is for example equal to the second magnetic field B2.
  • the emitters 16, 34 do not need to be surrounded by a shield 44, 46.
  • the transmitter 16 is omnidirectional so that the sensor 18 only measures the variations in the magnetic field related to the displacement of the transmitter 16 along the Y axis.
  • the senor 16 has a preferred direction of measurement perpendicular to the plane
  • the XY and the transmitter 16 has an emission direction perpendicular to the XY plane.
  • the pointer 6 is displaced as a function of the distance between the transmitter 16 and the sensor 18 in the XY plane and independently of the rotation of the transmitter 16 or the sensor 18.
  • the pointing device 8 comprises at least two emitters each capable of emitting a different magnetic field.
  • a different transmitter is disposed on each finger.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de pointage (8) propre à générer des commandes de positionnement d'un pointeur (6) destiné à un dispositif de visualisation (2). Le dispositif de pointage (8) comprenant : un émetteur (16, 28) propre à émettre un champ électromagnétique (B1); un capteur (18) apte à mesurer au moins une valeur d'amplitude du champ électromagnétique (B1) émis par l'émetteur (16), le capteur (18) et l'émetteur (16) étant mobiles l'un par rapport à l'autre; et une unité de traitement (20) propre à produire des commandes de positionnement du pointeur (6) à partir de chaque valeur d'amplitude du champ électromagnétique (B1) mesurée par le premier capteur (18); le champ électromagnétique (B1) émis par l'émetteur (16) étant invariant lors du déplacement de l'émetteur (16,) par rapport au capteur (18). L'invention concerne également un procédé de pointage, un émetteur, une bague et dispositif de visualisation.

Description

Dispositif et procédé de pointage, émetteur, bague et dispositif de visualisation.
La présente invention concerne un dispositif de pointage pour écran de visualisation, par exemple pour écran d'ordinateur ou pour écran de console de jeu vidéo.
Le dispositif de pointage d'un ordinateur fixe comporte généralement une souris propre à se déplacer sur un support et à générer des commandes de déplacement d'un curseur sur un écran de visualisation. Ces commandes de déplacement sont transmises par liaison filaire, radio ou infrarouge à l'écran. II existe différents types de souris. Les souris à infrarouge comportent un émetteur propre à générer un faisceau infrarouge en direction du support, des capteurs de réception du faisceau réfléchi par le support, et une unité de traitement propre à convertir le faisceau réceptionné en commandes de déplacement d'un pointeur ou curseur sur l'écran. Les commandes de déplacement sont transmises à l'unité centrale par de transmission de signaux infrarouges ou de signaux électromagnétiques de type Wifi ou Bluetooth. Ces souris à infrarouge doivent être déplacées sur un support pour générer les commandes de déplacement du curseur sur l'écran.
Toutefois, dans des espaces confinés, il est parfois difficile de dédier un espace au support de la souris.
Les dispositifs de pointage des ordinateurs portables sont constitués par des blocs à effleurement (en anglais touch pad) ou des boules de commande (en anglais trackball).
Toutefois, ces dispositifs de pointage sont peu précis, difficiles à manipuler et leur vitesse de déplacement est lente.
L'invention a pour but de proposer un dispositif de pointage de manipulation facile et ne nécessitant aucun support de déplacement.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de pointage propre à générer des commandes de positionnement d'un pointeur destiné à un dispositif de visualisation, le dispositif de visualisation comportant un écran sur lequel le pointeur est apte à se positionner en fonction de commandes de positionnement, le dispositif de pointage comprenant : - u n p re m i e r é m ette u r p ro p re à é m ettre u n p re m i e r champ électromagnétique ;
- un premier capteur apte à mesurer au moins une valeur d'amplitude du premier champ électromagnétique émis par le premier émetteur, le premier capteur et le premier émetteur étant mobiles l'un par rapport à l'autre ; et
- u ne u n ité de tra itement propre à prod u ire des commandes de positionnement du pointeur à partir de la ou de chaque valeur d'amplitude du premier champ électromagnétique mesurée par le premier capteur ; caractérisé en ce que le premier champ électromagnétique émis par le premier émetteur est invariant lors du déplacement du premier émetteur par rapport au premier capteur.
Suivant des modes particuliers de réalisation, le dispositif de pointage comporte l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- le ou chaque champ électromagnétique est un champ uniquement magnétique ;
- les commandes de positionnement du pointeur sont produites à partir du rapport entre l'amplitude du premier champ magnétique générée par la premier émetteur et l'amplitude du premier champ magnétique réceptionnée par le premier capteur ; - le dispositif de pointage comporte un deuxième émetteur propre à émettre un deuxième champ magnétique ;
- le dispositif de pointage comporte en outre un deuxième capteur propre à mesurer le premier et/ou le deuxième champs magnétiques, l'unité de traitement étant propre à produire des commandes de positionnement du pointeur à partir du ou des valeurs d'amplitude des champs magnétiques mesurées par le premier et le deuxième capteurs ;
- le dispositif de pointage comporte un troisième capteur propre à mesurer le premier et/ou le deuxième champs magnétiques, l'unité de traitement étant propre à produire des commandes de positionnement du pointeur à partir du ou des valeurs d'amplitude des champs magnétiques mesurées par le ou chaque capteur ;
- le ou chaq ue capteur a u n axe privilég ié de mesu re du champ magnétique, lesdits capteurs étant positionnés de sorte que leurs axes privilégiés de mesure présentent un angle non nul entre eux, et de préférence soient sensiblement perpendiculaires l'un à l'autre ;
- le ou chaque émetteur comprend un générateur de courant et un électroaimant connecté au générateur, le générateur étant propre à produire un courant d'amplitude constante ou d'amplitude variant périodiquement ;
- le ou chaque émetteur comporte un aimant ;
- le premier et le deuxième émetteurs sont propres à générer un premier et un deuxième champs magnétiques présentant une première et respectivement une deuxième fréquences prédéterminées, le ou chaque capteur étant propre à mesurer tour à tour pendant une durée prédéfinie le premier champ magnétique, puis le deuxième champ magnétique, l'unité de traitement étant apte à produire des commandes de positionnement du pointeur à partir des valeurs d'amplitude du premier et du deuxième champs magnétiques mesurées par le ou chaque capteur ; - l'unité de traitement est propre à produire une commande de clics à partir des valeurs d'amplitude du champ magnétique mesurées par le ou chaque capteur lors du déplacement du ou de chaque émetteur selon un mouvement complexe particulier prédéfinie, ladite commande de clics étant destinée à être transmise au dispositif de visualisation ; - le ou chaque émetteur comporte au moins deux aimants, lesdits aimants étant aptes à être déplacés l'un par rapport à l'autre, l'unité de traitement étant propre à produire une commande de clics à partir des valeurs d'amplitude du champ magnétique mesurées par le ou chaque capteur lors du déplacement des aimants l'un par rapport à l'autre, ladite commande de clics étant destinée à être transmise au dispositif de visualisation ; et
- le ou chaque un générateur de courant comporte un bouton d'actionnement d'une commande de clics, le ou chaque émetteur étant capable de générer un champ magnétique dont l'amplitude et/ou la fréquence varie pendant une durée prédéfinie et selon une courbe prédéfinie, lors de l'actionnement du bouton d'actionnement ; l'unité de traitement étant propre à produire une commande de clics lors de la réception du champ magnétique dont l'amplitude et/ou la fréquence varie pendant la durée prédéfinie et sensiblement selon la courbe prédéfinie, ladite commande de clics étant destinée au dispositif de visualisation.
L'invention a également pour objet un dispositif de visualisation comportant un écran, un pointeur apte à se déplacer sur l'écran en fonction de commandes de positionnement, et un dispositif de pointage du type précité, le dispositif de pointage étant apte à transmettre des commandes de positionnement et/ou des commandes de clics au dispositif de visualisation.
L'invention a également pour objet un émetteur pour dispositif de pointage tel que mentionné ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un aimant permanent.
En variante, l'émetteur comprend :
- deux aimants permanents et des moyens de déplacement d'un aimant par rapport à l'autre ;
- au moins une face blindée ; - un générateur de courant d'amplitude constante ou d'amplitude variant périodiquement, et un électroaimant connecté au générateur de courant.
L'invention a également pour objet une bague destinée à entourer un doigt d'un utilisateur, ladite bague portant un émetteur tel que mentionné ci-dessus.
Enfin, l'invention a pour objet un procédé de génération de commandes de positionnement d'un pointeur, le pointeur étant propre à se positionner sur un écran de visualisation en fonction des commandes de positionnement, le procédé comportant les étapes suivantes :
- émission d'un premier champ électromagnétique par un premier émetteur ; - mesure de la valeur d'amplitude du premier champ électromagnétique par un premier capteur, le premier capteur et le premier émetteur étant mobiles l'un par rapport à l'autre ; et
- production par une unité de traitement de commandes de positionnement du pointeur à partir de la valeur d'amplitude du premier champ électromagnétique mesurée par le premier capteur ; caractérisé en ce que le premier champ électromagnétique est invariant lors du déplacement du premier émetteur par rapport au premier capteur. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins, sur lesquels :
- la figure 1 est une vue schématique d'un dispositif de visualisation comportant un dispositif de pointage selon un premier mode de réalisation de l'invention ;
- les figures 2 et 3 sont des vues schématiques d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de pointage selon l'invention ;
- la figure 4 est une vue schématique d'un troisième mode de réalisation du dispositif de pointage selon l'invention ;
- les figures 5 à 7 sont des vues schématiques d'un quatrième mode de réalisation du dispositif de pointage selon l'invention ;
- la figure 8 est une vue schématique d'un cinquième mode de réalisation du dispositif de pointage selon l'invention ; - les figures 9 et 10 sont des vues schématiques d'un premier mode de réalisation d'un émetteur selon l'invention ;
- la figure 1 1 est une vue schématique d'un deuxième mode de réalisation d'un émetteur selon l'invention ;
- les figures 12 et 13 sont des vues schématiques d'un troisième mode de réalisation d'un émetteur selon l'invention ;
- les figures 14 et 15 sont des vues schématiques d'un quatrième mode de réalisation d'un émetteur selon l'invention ;
- la figure 16 est une vue schématique d'un cinquième mode de réalisation d'un émetteur selon l'invention ; - les figures 17 et 18 sont des vues schématiques d'exemples d'utilisation d'un émetteur selon l'invention ; et
- la figure 19 est un diagramme représentant les étapes du procédé de génération de commande de positionnement d'un pointeur selon l'invention.
Un dispositif de visualisation 2 selon l'invention est constitué d'un écran 4 sur lequel un curseur ou pointeur 6 est propre à se déplacer, et d'un dispositif 8 de pointage et de préhension, ci-après appelé dispositif de pointage, apte à générer des commandes de positionnement du pointeur 6. Le pointeur 6 est un symbole affiché à l'écran que l'utilisateur déplace généralement à l'aide d'une souris, d'un bloc à effleurement ou d'un levier de commande. Le pointeur le plus courant est le pointeur flèche. Il peut néanmoins prendre diverses formes selon les circonstances. Il sert à faire une sélection ou à activer une fonction affichée à l'écran.
Le dispositif de pointage 8 selon le premier mode de réalisation de l'invention comporte un émetteur 16 apte à émettre un champ magnétique, un capteur 18 propre à réceptionner le champ magnétique émis par l'émetteur 16 et une unité de traitement 20 propre à communiquer avec le capteur 18 et le dispositif de visualisation 2.
Selon l'invention, l'émetteur 16 remplit la fonction d'une souris d'un bloc à effleurement ou d'un levier de commande.
Sur la figure 1 , le d ispositif de visual isation 2 est un dispositif de visualisation d'un ordinateur fixe 22. Cet ordinateur 22 comprend en outre une unité centrale 24 connectée à l'écran 4 et un clavier 26 relié à l'unité centrale 24. Sur la figure 1 , l'unité de traitement 20 fait partie de l'unité centrale 24 de l'ordinateur. Toutefois, cette unité 20 peut être indépendante ou intégrée au capteur 18.
En variante, le dispositif de visualisation 2 est un dispositif de visualisation d'une console vidéo ou un dispositif de visualisation d'un ordinateur portable.
En variante, le dispositif de visualisation 2 est constitué par des lunettes de visualisation.
Le capteur 18 présente un axe privilégié de mesure de champ magnétique illustré par une flèche sur la figure 1 . Il est constitué par exemple par une sonde magnétométrique ou une magnéto-résistance géante (en anglais GMR « Giant Magnéto Résistance »). Il est propre à mesurer à tout instant la valeur de l'amplitude du champ magnétique émis par l'émetteur 16 et à transmettre les valeurs d'amplitude mesurées à l'unité de traitement 20 par une liaison filaire, radio ou infrarouge. L'émetteur 16 est dans cet exemple constitué par un unique aimant 28 propre à générer un champ magnétique B1. La valeur du champ magnétique émis par un tel aimant diminue de façon connue en fonction de l'inverse du carré de la distance D à cet aimant, ainsi qu'en fonction de l'angle θ défini entre l'axe magnétique de l'aimant 28 et l'axe privilégié de mesure du capteur 18.
L'unité de traitement 20 comprend une mémoire 29, et un calculateur 30 relié à la mémoire et propre à communiquer avec le dispositif de visualisation 2 et le capteur 18.
La mémoire 29 est apte à stocker la valeur maximale d'amplitude du champ magnétique émis par l'aimant 28, ainsi qu'au moins un modèle prédéfini de variation de l'amplitude du champ magnétique représentative d'une commande correspondant à un clic de souris, comme explicité ultérieurement dans la description. La valeur maximale de l'amplitude du champ magnétique émis par l'aimant 28 est la valeur d'amplitude du champ magnétique mesurée par le capteur 18 lorsque l'aimant 28 est en contact de celui-ci.
Le calculateur 30 est propre à recevoir des valeurs d'amplitude du champ magnétique mesurées par le capteur 18 et à générer des commandes de positionnement du pointeur 6 sur l'écran 4 en fonction des valeurs d'amplitude réceptionnées et de la valeur d'amplitude maximale stockée dans la mémoire 29. En particulier, le calculateur 30 est apte à calculer la racine carrée du rapport entre la valeur maximale d'amplitude du champ magnétique stockée dans la mémoire 29, et la valeur d'amplitude du champ magnétique mesurée par le capteur 18. Comme la valeur du champ magnétique émis par l'aimant 28 diminue en fonction de l'inverse du carré de la distance à cet aimant, l'unité de traitement 20 est capable de convertir la position relative de l'aimant 28 par rapport au capteur 18 en une commande de positionnement du curseur 6.
Contrairement au souris de l'état de la technique, le dispositif de pointage 8 transmet des commandes représentatives du positionnement relatif de l'émetteur 16 par rapport au capteur 18 et non des commandes de déplacement d'une souris par rapport à un support.
Selon le mode de réalisation illustré sur la figure 1 et comportant un unique capteur 18 et un unique aimant 28, l'aimant peut être déplacé uniquement le long de l'axe Y ou uniquement le long d'un arc de cercle autour du capteur 18 avec l'aimant 28 orienté vers le capteur 18. Dans l'un et l'autre cas, les commandes de positionnement ne permettent de déplacer le pointeur 6 que selon un axe de l'écran 4. Lorsque l'aimant 28 est déplacé selon une parallèle à l'axe Y représenté sur la figure 1 , ou autour du capteur 18, la valeur de l'amplitude du champ magnétique mesurée par le capteur varie selon la distance D entre le capteur 18 et l'aimant 28 ou selon l'angle θ entre l'axe de mesure privilégié du capteur 18 et l'axe magnétique de l'aimant 28. L'unité de traitement 20 est propre à attribuer à chaque valeur d'amplitude mesurée par le capteur 18 une position du pointeur sur l'écran 4 en effectuant le rapport mentionné ci-dessus.
En variante, le capteur 18 est tourné sur lui-même et l'aimant 28 est fixe. Lorsque le capteur 18 pivote sur lui-même, le champ magnétique mesuré par celui-ci varie. Le pointeur 6 est déplacé sur l'écran en fonction de cette variation du champ mesuré par le capteur 18.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 2 et 3, le dispositif de pointage 8 comporte un unique aimant 28, une unité de traitement 20, un premier capteur 18 et un deuxième capteur 32. Sur la figure 2, le deuxième capteur 32 est disposé en vis-à-vis du premier capteur 18 de façon à ce que leurs axes privilégiés de mesure soient disposés parallèlement l'un à l'autre selon des directions opposées. L'unité de traitement 20 est propre à générer des commandes de positionnement du pointeur 6 en fonction des valeurs d'amplitude des champs magnétiques mesurées par le premier capteur 18 et par le deuxième capteur 32.
Ce dispositif de pointage 8 peut être utilisé de deux façons différentes, soit l'aimant 28 est déplacé uniquement parallèlement à l'axe X, soit l'aimant 28 est déplacé selon l'axe X et selon l'axe Y. Dans le premier, cas, l'unité de traitement 20 est à apte à transmettre des commandes représentatives de positions du pointeur 6 le long d'un unique axe sur l'écran 4. Dans le second cas, l'unité de traitement 20 est propre à transmettre des commandes représentatives de positions du pointeur 6 selon deux axes. Dans ce dernier cas, le pointeur 6 est apte à se déplacer dans le plan de l'écran 4.
Selon une variante du deuxième mode de réalisation illustrée sur la figure 3, les capteurs 18 et 32 sont disposés de façon à ce que leurs axes privilégiés de mesure soient disposés perpendiculairement l'un à l'autre.
Dans cette configuration, l'unité de traitement 20 est également propre à convertir les valeurs d'amplitude des champs magnétiques mesurées par les capteurs 18 et 32 en des commandes représentatives de positions du pointeur 6 selon un ou deux axes en utilisant la méthode décrite en relation avec la figure 2.
Selon un troisième mode de réalisation illustré sur la figure 4, le dispositif de pointage 8 comprend une unité de traitement 20, un unique capteur 18, un premier 16 et un deuxième 34 émetteurs.
Dans ce mode de réalisation, les émetteurs 16, 34 sont constitués chacun par un générateur de champ magnétique 35, 36 de type électro-aimant connecté à un générateur de courant 37, 38. Le premier émetteur 16 émet un premier champ magnétique B1 variant à une première fréquence prédéterminée F1 . De la même façon, le deuxième émetteur 34 est propre à générer un deuxième champ magnétique B2 qui varie à une deuxième fréquence prédéterminée F2. Le capteur 18 est propre à réceptionner et à mesurer tour à tour, et sur des périodes prédéfinies, d'abord, le premier champ magnétique B1 puis, le second champ magnétique B2, et à transmettre à l'unité de traitement 20 les valeurs d'amplitude des champs magnétiques mesurées.
La mémoire 29 de l'unité de traitement, non représentée sur la figure 4, est apte à stocker la valeur maximale de l'amplitude du premier B1 et du deuxième B2 champs magnétiques.
Le calculateur 30 est propre à déterminer pour chaque champ magnétique B1 , B2, la valeur maximale de l'amplitude du champ magnétique mesurée par le capteur 18, et à calculer la racine carrée du rapport entre la valeur maximale stockée dans la mémoire 29 et la valeur maximale déterminée. Le rapport calculé à partir d u prem ier champ mag nétiq ue B 1 défin it des commandes de positionnement du pointeur selon un axe. Le rapport calculé à partir du deuxième champ magnétique B2 définit des commandes de positionnement du pointeur selon un autre axe.
Selon un quatrième mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 5 à 7, le dispositif de pointage 8 comporte une unité de traitement 20, un premier 18 et un deuxième 32 capteurs, un premier 16 et un deuxième 34 émetteurs. Selon une première variante illustrée sur la figure 5, le premier 16 et le deuxième 34 émetteurs sont constitués par un premier et un deuxième ensembles électro-aimant 35, 36 - générateur de courant 37, 38, aptes à générer un premier champ magnétique B1 à une prem ière fréquence prédéterminée F1 et respectivement un deuxième champ magnétique B2 à une deuxième fréquence prédéterminée F2.
Le premier 18 et le deuxième 32 capteurs sont disposés de manière à avoir des axes privilégiés de mesure parallèles et de même direction. Le premier capteur 18 est apte à mesurer les valeurs d'amplitude du premier champ magnétique B1 ayant la première fréquence F1 . Le deuxième capteur 32 est apte à mesurer les valeurs d'amplitude du deuxième champ magnétique ayant la deuxième fréquence F2. L'unité de traitement 20 est propre à déterminer les valeurs maximales d'amplitude des champs magnétiques B1 et B2 mesurées, et à déterminer des commandes de positionnement du pointeur 6 selon deux axes en utilisant la méthode décrite avec le troisième mode de réalisation de l'invention.
Selon une variante illustrée sur la figure 6, les capteurs 18 et 32 sont disposés de la même façon que sur la figure 5. Le premier 16 et le deuxième 34 émetteurs sont constitués par un premier 28 et un deuxième 39 aimants, chacun propre à se déplacer dans une zone prédéfinie 40 et respectivement 42. Les aimants 28 et 39 sont par exemple déplacés chacun par une main d'un utilisateur. L'unité de traitement 20 est apte à convertir les valeurs d'amplitude du champ magnétique mesurées par le capteur 18, comme une commande de position du pointeur 6 selon un axe, et à convertir les valeurs d'amplitude du champ magnétique mesurées par le capteur 32, comme une commande de position selon un autre axe, comme décrit précédemment.
Selon une autre variante illustrée sur la figure 7, les capteurs 18 et 32 sont disposés de manière à avoir des axes privilégiés de mesure perpendiculaires. Les aimants 28 et 39 présentent chacun deux faces blindées 44, 46 parallèles à leurs axes magnétiques.
Les aimants 28 et 39 sont déplacés dans la même zone. L'aimant 28 est déplacé parallèlement à son axe magnétique et à l'axe privilégié de mesure du capteur 18 alors que l'aimant 39 est déplacé parallèlement à son axe magnétique et à l'axe privilégié de mesure du capteur 32. Les faces blindées 44, 46 forment un isolant. Elles empêchent que les lignes de champs magnétiques s'étendent selon une direction perpendiculaire à l'axe magnétique des aimants. Ainsi, le deuxième capteur 32 ne mesure pas de variation de champ magnétique lors du déplacement du premier émetteur 16. De même, le premier capteur 18 ne mesure pas de variation de champ magnétique lors du déplacement du deuxième émetteur 34.
L'unité de traitement 20 est propre à convertir les valeurs de champ magnétique mesurées par le capteur 18 en des commandes de position du pointeur 6 selon un axe, et les valeurs du champ magnétique mesurées par le capteur 32 en des commande de position du pointeur 6 selon un autre axe.
Selon un cinquième mode de réalisation illustré sur la figure 8, le dispositif de pointage 8 comprend une unité de traitement 20, un premier émetteur 16, un premier 18, un deuxième 32 et un troisième 48 capteurs ayant des axes de mesure privilégiés perpendiculaires les uns aux autres.
Le premier émetteur 16 est par exemple un aimant 28. La main de l'utilisateur déplace cet aimant 28 selon les trois directions des axes de mesure privilégiés des capteurs 18, 32, 48.
L'unité de traitement 20 est propre à interpréter les valeurs d'amplitude des champs magnétiques mesurées par les capteurs 18, 32 et 48 comme des commandes de positionnement du pointeur 6 selon trois axes X, Y et Z. Ainsi, ce dispositif de pointage 8 permet de déplacer le pointeur 6 selon trois directions perpendiculaires. Il est particulièrement adapté à des consoles vidéo dans lesquelles les personnages ou objets virtuels se déplacent dans un espace en trois dimensions.
Pour augmenter la précision des mesures effectuées, le dispositif de pointage 8 comporte en plus des capteurs 18, 32 et 48, un quatrième 18A, un cinquième 32A et un sixième 48A capteurs représentés en ligne pointillée sur la figure 8. Ces capteurs 18A, 32A et 48A sont disposés de façon à ce que leurs axes privilégiés de mesure soient parallèles et de sens opposé aux axes privilégiés de mesure des premier 18, deuxième 32 et troisième 48 capteurs.
Sur les figures 1 à 3, 6 et 7, le premier 16 et deuxième 34 émetteurs sont constitués par un unique aimant. Toutefois, ces émetteurs 16, 34 peuvent être constitués différemment. Différents modes de réalisation d'un émetteur selon l'invention sont illustrés sur les figures 9 à 16. Chacun de ces modes de réalisation est adapté pour être utilisé avec l'un ou l'autre des dispositifs de pointage 8 illustrés sur les figures 1 à 3, 6 et 7. Selon un premier mode de réalisation, l'émetteur 16, 34 comprend un premier aimant 50 et un deuxième aimant 52 fixés l'un à l'autre par des moyens 54 d e p ivote m e n t fo rm és pa r exe m p l e pa r u n e ch a rn i ère illustrée schématiquement sur les figures 9 et 10. Cet émetteur 16 peut prendre deux positions différentes pour générer une commande correspondant à un clic de souris ci-après dénommée commande de clics. Selon la première position, les aimants 50 et 52 sont disposés l'un à côté de l'autre et la charnière 54 est repliée sur elle-même. Selon une seconde position, les aimants 50 et 52 sont disposés l'un au-dessus de l'autre et la charnière 54 est dépliée.
Lors du passage de la première position illustrée sur la figure 9 à la deuxième position illustrée sur la figure 10, chaque capteur, (c'est-à-dire le capteur 18 et éventuellement le capteur 32, et 48 en fonction du mode de réalisation du dispositif de pointage choisi) mesure un champ magnétique dont l'amplitude varie selon un modèle prédéfini enregistré dans la mémoire 29 et représentatif d'une commande de clics. L'unité de traitement 20 est propre à reconnaître si une variation d'amplitude correspond au modèle de commande de clics enregistré dans la mémoire 29 et, si tel est le cas à transmettre ladite commande au dispositif de visualisation 2. En variante, les aimants 50 et 52 ne sont pas fixés à une charnière 54. Ils sont séparés l'un de l'autre et l'utilisateur les déplace manuellement de la première position à la seconde position pour générer une variation de l'amplitude du champ magnétique que l'unité de traitement va interpréter comme une commande de clics. Selon un autre mode de réalisation d'un émetteur illustré sur la figure 11 , l'émetteur 16 est constitué par un unique aimant 50 porté par un support 55 et muni d'une tige de manipulation 56 fixée en son centre. Selon ce mode de réalisation, l'aimant 50 est pivoté par exemple d'un angle de 90° pour effectuer une commande de clics. En variante, un simple aimant sans support et sans tige de maintien peut être pivoté entre les doigts de l'utilisateur pour effectuer la même commande de clics. Selon un troisième mode de réalisation de l'émetteur 16, celui-ci est constitué par deux aimants 50 et 52 qui sont éloignés l'un de l'autre pour effectuer une commande de clics, comme illustré sur la figure 12. Lorsque les deux aimants
50, 52 sont accolés l'un à l'autre, ils sont utilisés comme un unique aimant dans les dispositifs de pointage illustrés sur les figures 1 à 3, 6 et 7.
En variante, les aimants 50 et 52 sont montés dans un boîtier 57. Ce boîtier
57 comporte des glissières 58 de coulissement des aimants 50 et 52 et des butées 60 aux extrémités des glissières pour limiter la course de déplacement des aimants 50 et 52. Cette variante permet d'éloigner les aimants 50 et 52 toujours de la même distance.
Selon un quatrième mode de réalisation de l'invention illustré sur les figures 14 et 15, l'émetteur 16 est constitué par deux bagues 64, 66. Chaque bague 64, 66 est munie d'un anneau 68 supportant un aimant 50, 52. Chaque bague 64, 66 est destinée à être disposée autour d'un doigt d'un utilisateur chacune au niveau d'une phalange différente. Selon ce mode de réalisation, une commande de clics est effectuée par repliement d'une phalange par rapport à l'autre, comme illustré sur la figure 15.
Selon un cinquième mode de réalisation de l'invention illustré sur la figure
16, l'émetteur 16 comporte un ensemble électroaimant 35 - générateur 37. Le générateur 37 a un bouton d'actionnement 72 d'une commande de clics. Il est capable de générer un champ magnétique B1 dont l'amplitude et/ou la fréquence varient pendant une durée prédéfinie et selon une courbe prédéfinie C lors de l'actionnement du bouton d'actionnement 72. La mémoire 29 comporte un modèle de variation de champ magnétique correspondant à la courbe prédéfinie C, de sorte que le calculateur 30 est propre à interpréter une variation d'amplitude mesurée par les capteurs 18 et/ou 32 et/ou 48 comme une commande de clics, lorsque celle-ci correspond au modèle préenregistré dans la mémoire 29.
Selon ce mode de réalisation, l'émetteur 16 génère un champ magnétique comme les aimants illustrés sur les figures 1 à 3, 6 et 7. Selon une variante, le générateur 37 génère un courant d'amplitude variant périodiquement lorsque la commande de clics n'est pas activée. Dans ce cas, il s'apparente aux émetteurs illustrés sur les figures 4 et 5. Selon un sixième mode de réalisation de l'invention non représenté, un aimant 50 est propre à être déplacé par l'util isateur selon un mouvement complexe particulier prédéfini. Ce mouvement génère une variation spécifique de l'amplitude du champ magnétique mesurée par le ou les capteurs. Cette variation du champ magnétique particulière correspond à un modèle préenregistré dans la mémoire 29 et est donc interprétée par l'unité de traitement 20 comme une commande de clics.
Selon un septième mode de réalisation de l'émetteur illustré sur la figure 17, l'émetteur 16 est constitué par une unique bague 64 entourant l'extrémité de la première phalange d'un doigt d'un utilisateur. Selon cette utilisation, l'unité de traitement 20 est propre à interpréter différents mouvements de la première phalange du doigt de l'utilisateur comme différentes commandes de clics, par exemple la première phalange peut être inclinée à 45°, 90° ou 180° par rapport à la seconde phalange. La figure 18 représente une nouvelle utilisation possible d'une bague 64 selon l'invention. Une bague 64 est montée sur le pouce d'une main tandis qu'une seconde bague 66 est montée sur l'index de la main. Une commande de clics peut par exemple être réalisée par repliement du pouce au creux de cette même main.
En variante, les capteurs 18, 32 sont constitués par des capteurs à effet Hall ou des capteurs différentiels, c'est-à-dire deux capteurs GMR disposés l'un à côté de l'autre et ayant des axes de mesure privilégiés parallèles et de même direction.
En variante, les capteurs 18, 32 sont des capteurs de type AMR (de l'anglais : « Anisothropic Magnéto Résistant »), de type GMI (de l'anglais : « Giant Magnéto Inductance ») ou de type MJT (de l'anglais : « Magnetic Tunnel Junction »).
Les souris sans fil de l'état de la technique doivent être alimentées en énergie, ce qui conduit à devoir remplacer régulièrement les piles ou à les recharger. Avantageusement, les modes de réalisation de l'invention comportant un ou plusieurs aimants n'ont pas besoin d'être alimentés par une pile ou une batterie.
Avantageusement, selon certains modes de réalisation, ce dispositif de pointage permet un déplacement du curseur selon trois directions. L'invention concerne également un procédé de génération de commande de positionnement d'un pointeur. Comme visible sur la figure 19, le procédé comporte une première étape 74 d'émission d'un premier champ magnétique B1 par un premier émetteur 16, suivie d'une étape 76 de mesure de la valeur d'amplitude du premier champ magnétique par le premier capteur 18. Le premier champ magnétique B1 , et notamment son amplitude, est invariant lors du déplacement du premier émetteur 16 par rapport au premier capteur 18. Le procédé se termine par une étape 78 de production de commandes de positionnement du pointeur 6 par l'unité de traitement 20 à partir des valeurs d'amplitude du champ magnétique B1 mesurées par le premier capteur 18.
Selon une variante au mode de réalisation illustré sur la figure 7, les deux émetteurs 16, 34 sont superposés et les capteurs 18, 32 sont positionnés de manière à ce que leur face principale présente un angle de 45 ° avec l'axe X.
Selon cette variante, l'ensemble des émetteurs 16 et 34 peut effectuer des mouvements de rotation combinés aux mouvements de translation pour commander le pointeur 6. Par exemple lorsque l'ensemble émetteurs 16, 34 est pivoté sur lui-même et translaté dans la direction de l'axe X, les capteurs 18, 32 mesurent une diminution du champ magnétique en raison de la rotation. De plus, le capteur 32 mesure une diminution supplémentaire du champ magnétique en raison de l'éloignement de l'ensemble émetteurs 16, 34 tandis que le capteur 18 mesure une augmentation du champ magnétique en raison du rapprochement de l'ensemble émetteurs 16, 34 de celui-ci.
Selon cette variante, le premier champ magnétique B1 est par exemple égal au deuxième champ magnétique B2. Selon cette variante, les émetteurs 16, 34 n'ont pas besoin d'être entourés d'un blindage 44, 46.
Selon une variante du mode de réalisation illustré sur la figure 1 , l'émetteur 16 est omnidirectionnel de sorte que le capteur 18 ne mesure que les variations du champ magnétique liées au déplacement de l'émetteur 16 selon l'axe Y.
Selon une autre variante du mode de réalisation illustré sur la figure 1 , le capteur 16 présente une direction privilégiée de mesure perpendiculaire au plan
XY et l'émetteur 16 présente une direction d'émission perpendiculaire au plan XY. Selon cette variante, le pointeur 6 est déplacé en fonction de la distance entre l'émetteur 16 et le capteur 18 dans le plan XY et indépendamment de la rotation de l'émetteur 16 ou du capteur 18.
Par clics de souris, on entend le clic gauche, le clic droit, le clic maintenu ou la préhension par les doigts ou la main en trois dimensions.
En variante, le dispositif de pointage 8 comprend au moins deux émetteurs propres à émettre chacun un champ magnétique différent. Par exemple, un émetteur différent est disposé sur chaque doigt.

Claims

REVENDICATIONS
1 .- Dispositif de pointage (8) propre à générer des commandes de positionnement d'un pointeur (6) destiné à un dispositif de visualisation (2), le dispositif de visualisation (2) comportant un écran (4) sur lequel le pointeur (6) est apte à se positionner en fonction de commandes de positionnement, le dispositif de pointage (8) comprenant :
- un premier émetteur (16, 28, 35, 37) propre à émettre un premier champ électromagnétique (B1 ) ;
- un premier capteur (18) apte à mesurer au moins une valeur d'amplitude du premier champ électromagnétique (B1 ) émis par le premier émetteur (16, 28, 35, 37), le premier capteur (18) et le premier émetteur (16, 28, 35, 37) étant mobiles l'un par rapport à l'autre ; et
- une unité de traitement (20) propre à produire des commandes de positionnement du pointeur (6) à partir de la ou de chaque valeur d'amplitude du premier champ électromagnétique (B1 ) mesurée par le premier capteur (18) ; caractérisé en ce que le premier champ électromagnétique (B1 ) émis par le premier émetteur (16, 28, 35, 37) est invariant lors du déplacement du premier émetteur (16, 28, 35, 37) par rapport au premier capteur (18).
2.- Dispositif de pointage selon la revendication 1 , dans lequel le ou chaque champ électromagnétique (B1 ) est un champ uniquement magnétique.
3.- Dispositif de pointage selon la revendication 2, dans lequel les commandes de positionnement du pointeur (6) sont produites à partir du rapport entre l'amplitude du premier champ magnétique (B1 ) générée par la premier émetteur (16, 28, 35, 37) et l'amplitude du premier champ magnétique (B1 ) réceptionnée par le premier capteur (18).
4.- Dispositif de pointage (8) selon l'une quelconque des revendications 2 et
3, qui comporte au moins deux émetteurs (16, 28, 35, 37 ; 34, 36, 38, 39) propre à émettre chacun un champ magnétique différent.
5.- Dispositif de pointage (8) selon l'une quelconque des revendications 2 à
4, qui comporte un deuxième émetteur (34, 36, 38, 39) propre à émettre un deuxième champ magnétique (B2).
6.- Dispositif de pointage (8) selon l'une quelconque des revendications 2 à
5, qui comporte en outre un deuxième capteur (32) propre à mesurer le premier (B1 ) et/ou le deuxième champs magnétiques (B2), l'unité de traitement (20) étant propre à produire des commandes de positionnement du pointeur (6) à partir du ou des valeurs d'amplitude des champs magnétiques mesurées par le premier (18) et le deuxième (32) capteurs.
7.- Dispositif de pointage (8) selon la revendication 6, qui comporte un troisième capteur (48) propre à mesurer le premier (B1 ) et/ou le deuxième (B2) champs magnétiques, l'unité de traitement (20) étant propre à produire des commandes de positionnement du pointeur (6) à partir du ou des valeurs d'amplitude des champs magnétiques mesurées par le ou chaque capteur (18, 32, 48).
8.- Dispositif de pointage (8) selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, dans lequel le ou chaque capteur (18, 32, 48) a un axe privilégié de mesure du champ magnétique, lesdits capteurs (18, 32, 48) étant positionnés de sorte que leurs axes privilégiés de mesure présentent un angle non nul entre eux, et de préférence soient sensiblement perpendiculaires l'un à l'autre.
9.- Dispositif de pointage (8) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le ou chaque émetteur (16, 34, 35, 36, 37, 38) comprend un générateur de courant (37, 38) et un électroaimant (35, 36) connecté au générateur (37, 38), le générateur (37, 38) étant propre à produire un courant d'amplitude constante ou d'amplitude variant périodiquement.
10.- Dispositif de pointage (8) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le ou chaque émetteur (16, 28, 34, 39) comporte un aimant (28, 39).
1 1 .- Dispositif de pointage (8) selon les revendications 5 et 9 prises en combinaison, dans lequel le premier (16, 35, 37) et le deuxième (34, 36, 38) émetteurs sont propres à générer un premier (B1 ) et un deuxième (B2) champs magnétiques présentant une première (F1 ) et respectivement une deuxième (F2) fréquences prédéterminées, le ou chaque capteur (18, 32, 48) étant propre à mesurer tour à tour pendant une durée prédéfinie le premier champ magnétique (B1 ), puis le deuxième champ magnétique (B2), l'unité de traitement (20) étant apte à produire des commandes de positionnement du pointeur (6) à partir des valeurs d'amplitude du premier (B1 ) et du deuxième (B2) champs magnétiques mesurées par le ou chaque capteur (18, 32, 48).
12.- Dispositif de pointage (8) selon l'une quelconques des revendications précédentes, dans lequel l'unité de traitement (20) est propre à produire une commande de clics à partir des valeurs d'amplitude du champ magnétique (B1 , B2) mesurées par le ou chaque capteur (18, 32, 48) lors du déplacement du ou de chaque émetteur (16, 28, 34, 35, 36, 37, 38, 39) selon un mouvement complexe particulier prédéfinie, ladite commande de clics étant destinée à être transmise au dispositif de visualisation (2).
13.- Dispositif de pointage (8) selon la revendication 10, dans lequel le ou chaque émetteur (16, 28, 34, 39) comporte au moins deux aimants (50, 52), lesdits aimants étant aptes à être déplacés l'un par rapport à l'autre, l'unité de traitement (20) étant propre à produire une commande de clics à partir des valeurs d'amplitude du champ magnétique mesurées (B1 , B2) par le ou chaque capteur
(18, 32, 48) lors du déplacement des aimants (50, 52) l'un par rapport à l'autre, ladite commande de clics étant destinée à être transmise au dispositif de visualisation (2).
14.- Dispositif de pointage (8) selon la revendication 9, dans lequel le ou chaque un générateur de courant (37, 38) comporte un bouton d'actionnement
(72) d'une commande de clics, le ou chaque émetteur (16, 34, 35, 36, 37, 38) étant capable de générer un champ magnétique dont l'amplitude et/ou la fréquence varie pendant une durée prédéfinie et selon une courbe prédéfinie (C), lors de l'actionnement du bouton d'actionnement (72) ; l'unité de traitement (20) étant propre à produire une commande de clics lors de la réception du champ magnétique (B1 , B2) dont l'amplitude et/ou la fréquence varie pendant la durée prédéfinie et sensiblement selon la courbe prédéfinie (C), ladite commande de clics étant destinée au dispositif de visualisation (2).
15.- Dispositif de visualisation (2) comportant un écran (4), un pointeur (6) apte à se déplacer sur l'écran (4) en fonction de commandes de positionnement, et un dispositif de pointage (8) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, le dispositif de pointage (8) étant apte à transmettre des commandes de positionnement et/ou des commandes de clics au dispositif de visualisation (2).
16.- Emetteur (16, 34) pour dispositif de pointage (8) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un aimant permanent (50, 52).
17.- Emetteur (16, 34) selon la revendication 16, qui comprend deux aimants permanents (50, 52) et des moyens de déplacement (54, 55, 56, 57, 58, 60) d'un aimant par rapport à l'autre.
18.- Emetteur (16, 34) selon l'une quelconque des revendications 16 à 17, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une face blindée (44, 46).
1 9.- Emetteur (16, 34) pour dispositif de pointage (8) selon l'une quelconque des revendications 1 à 14 caractérisé en ce qu'il comprend un générateur (37, 38) de courant d'amplitude constante ou d'amplitude variant périodiquement, et un électroaimant (35, 36) connecté au générateur de courant (37, 38).
20.- Bague (64, 66) destinée à entourer un doigt d'un utilisateur, caractérisé en ce que ladite bague (64, 66) porte un émetteur (16, 28, 34, 35, 36, 37, 38, 39) selon l'une quelconque des revendications 16 à 19.
21 .- Procédé de génération de commandes de positionnement d'un pointeur (6), le pointeur (6) étant propre à se positionner sur un écran de visualisation (4) en fonction des commandes de positionnement, le procédé comportant les étapes suivantes :
- émission (74) d'un premier champ électromagnétique (B1 ) par un premier émetteur (16, 28, 35, 37) ; - m e s u re ( 76 ) d e l a v a l e u r d ' a m p l i tu d e d u p re m i e r champ électromagnétique (B1 ) par un premier capteur (18), le premier capteur (18) et le premier émetteur (16, 28, 35, 37) étant mobiles l'un par rapport à l'autre ; et
- production (78) par une unité de traitement (20) de commandes de positionnement du pointeur (6) à partir de la valeur d'amplitude du premier champ électromagnétique (B1 ) mesurée par le premier capteur (18) ; caractérisé en ce que le premier champ électromagnétique (B1 ) est invariant lors du déplacement du premier émetteur (16, 28, 35, 37) par rapport au premier capteur (18).
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