Brevet FR2686440A1 — publié le 19930723

DISPOSITIF DE GESTION MULTIMODE D'UN CURSEUR SUR L'ECRAN D'UN DISPOSITIF D'AFFICHAGE. La présente invention concerne un dispositif de gestion multimode d'un curseur sur l'écran d'un dispositif d'affichage associé à un processeur. D'une façon générale, on sait que pour effectuer un poin- tage sur un écran, deux modes principaux de pointage sont actuellement proposés, à savoir un mode de pointage dit "relatif" et un mode de pointage dit "absolu". Le mode de pointage relatif, exploité par les manipula- teurs de type "souris" ou "track ball" consiste à envoyer au processeur qui gère l'écran, les coordonnées d'un cur- seur ou d'un pointeur, exprimées dans un repère ayant pour origine la position de ce curseur ou de ce pointeur. Le déplacement de ce curseur à l'écran est alors commandé par un déplacement homothétique du manipulateur (par exemple un déplacement de la souris sur sa surface de support). Ce mode de pointage présente notamment les avantages sui- vants: 2 - les déplacements du manipulateur peuvent être réalisés en aveugle, l'opérateur n'ayant qu'à regarder l'écran sans se soucier de la position o se trouve le manipu- lateur il permet d'atteindre une grande précision, l'opérateur pouvant suivre le trajet du curseur (éventuellement dans une zone de l'écran à échelle agrandie) jusqu'au point désiré. Par contre, cette solution présente l'inconvénient d'être relativement lente (le temps que met l'opérateur pour amener le curseur d'un emplacement à un autre peut être jugé trop long pour certaines applications). Le mode de pointage absolu fait quant à lui intervenir, au niveau de la source de commande, une surface sensible (par exemple une surface tactile) de dimensions finies dont la forme est en correspondance isomorphique (voire même homothétique) avec une zone d'affichage pouvant consister en tout ou partie de l'écran. Selon ce mode de pointage, pour amener le curseur sur un point déterminé de l'écran, il suffit d'indiquer sur la surface sensible l'emplacement qui se trouve en corres- pondance avec ledit point. Il s'avère que ce mode de pointage, qui ne permet pas à l'opérateur de travailler véritablement en aveugle, est plus rapide mais ne permet pas d'atteindre facilement une bonne précision: l'obtention d'un point précis implique fréquemment un tâtonnement plus ou moins long C'est la raison pour laquelle ce mode est le plus souvent utilisé pour sélecter des zones déterminées de l'écran affectées par exemple à des valeurs ou à des fonctions. On constate donc que les deux modes de pointage précédem- ment évoqués sont complémentaires dans ce sens que les 3 - avantages de l'un suppriment les inconvénients de l'autre et inversement. L'invention tire parti de cette constatation et propose, en vue de cumuler les avantages des deux solutions précé- demment évoquées, un dispositif de gestion de curseur pouvant fonctionner selon l'un ou l'autre des susdits modes et passer de l'un à l'autre de ces modes, à la suite d'une action de commande s'intégrant d'une f açon parfaite à l'ergonomie d'ensemble du système. En vue de parvenir à ces résultats, ce dispositif de ges- tion fait intervenir une source de commande consistant en une tablette tactile du type comprenant une surface tac- tile et des moyens permettant de détecter une force exer- cée sur ladite surface. Selon l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de sélection permettant de pas- ser de l'un à l'autre des deux modes de pointage, selon que la force exercée est supérieure ou inférieure à une valeur de seuil prédéterminée. Avantageusement, en l'absence de force exercée sur la surface tactile, ou lorsque cette pression demeure en- dessous du susdit seuil, les moyens de sélection sélec- tent le mode de pointage relatif, tandis que, lorsque la force s'élève au-dessus du susdit seuil, les moyens de sélection sélectent le mode de pointage absolu. Grâce à une telle disposition, l'opérateur peut notamment placer rapidement le curseur dans une zone de l'écran, en exerçant une pression sur la tablette tactile (mode de pointage absolu) puis déplacer ce curseur avec la préci- sion offerte par le mode relatif, en déplaçant son doigt tout en relâchant la pression. -4- Bien entendu, l'opérateur pourrait également rester en mode absolu en déplaçant son doigt tout en maintenant sur la surface tactile une pression supérieure au susdit seuil. Cette combinaison de deux modes de pointage, a priori peu compatibles, s'avère donc particulièrement avantageuse. Un mode d'exécution de l'invention sera décrit ci-après, à titre d'exemple non limitatif, avec référence aux des- sins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une représentation schématique d'une surface tactile et d'un écran, permettant d'illustrer le principe du mode de pointage de type absolu. La figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 mais permettant d'illustrer le prin- cipe du mode de pointage de type relatif. La figure 3 est une représentation schématique d'une tablette tactile utilisable dans le dis- positif selon l'invention. La figure 4 est un algorithme de sélection du mode de pointage réalisé par la tablette tac- tile. Dans les exemples illustrés figures 1 et 2, on a repré- senté schématiquement la surface tactile 1 et l'écran 2 par deux rectangles respectifs, celui de l'écran présen- tant des dimensions plus importantes que celui de la sur- face tactile. La surface tactile 1 peut être de type classique, par exemple, de type capacitif, résistif, optique, piézoélec- trique, etc - Dans l'exemple représenté figure 3, elle fait intervenir deux nappes d'électrodes superposées, formant une multi- plicité de condensateurs élémentaires formant chacun un point de détection. Ces électrodes sont reliées les unes aux autres par deux séries de liaisons conductrices selon une configuration matricielle, les liaisons reliant les électrodes de l'une des nappes constituant les lignes 4, les liaisons asso- ciées à l'autre nappe formant les colonnes 5 et les condensateurs élémentaires étant situés aux intersections entre les lignes 4 et les colonnes 5. Ces lignes 4 et ces colonnes 5 sont reliées à un circuit électronique de détection 6 qui est couplé à un calcula- teur 7 qui assure la gestion de l'écran 2. Le circuit électronique 6 est conçu de manière à appli- quer cycliquement, sur les lignes 4 et les colonnes 5, un signal électrique et à détecter, pour chaque paire ligne/colonne, une variation éventuelle de ce signal électrique, occasionnée par la présence d'un objet élec- triquement conducteur, à proximité du condensateur élé- mentaire formé à l'intersection de cette ligne 4 et de cette colonne 5. Bien entendu, la détection d'une telle variation de si- gnal permet la localisation de l'objet (ou du doigt de l'opérateur) dans un repère de coordonnées cartésiennes lié à la surface tactile. En mode de pointage relatif (figure 1), le calculateur 7 détermine chacun des déplacements de l'objet sur la sur- face tactile, dans un repère d'axes Olx, O ly ayant pour origine 1 le point de départ du déplacement (flèche Dl). -6- Le calculateur 7 est en outre conçu de manière à détermi- ner un déplacement D 2 correspondant du curseur Cl affiché à l'écran 2, dans un repère d'axes Cl X, Cl Y ayant pour origine la position initiale de ce curseur Cl, ce dépla- cement D 2 se déduisant du déplacement DI de l'objet, par une homothétie. Un avantage important de ce mode de pointage consiste en ce qu'il permet d'obtenir différents niveaux de préci- sion, la zone de l'écran 2 gérée par la totalité de la surface tactile 1 pouvant être plus ou moins restreinte, ou couvrir éventuellement la totalité de l'écran. Cette particularité est illustrée sur la figure 1 dans laquelle on a indiqué, en traits interrompus, deux zones Zl (a X 2,ay 2) Z 2 (b X 2, b Y 2) pouvant être gérées par la totalité de la surface tactile 1. En mode de pointage absolu (figure 2), le calculateur 7 exprime les coordonnées x 3, y 3 de l'objet 03 dans un re- père d'axes Px, Py ayant pour origine un point fixe P de la surface tactile, (par exemple le coin supérieur gauche de cette surface tactile) De ces coordonnées x 3, y 3, il en déduit les coordonnées X 3, Y 3 de la position du cur- seur dans un repère d'axes P'X, P'Y ayant lui-même pour origine un point fixe P' de l'écran 2 (par exemple le coin supérieur gauche de l'écran). Selon ce mode de pointage, pour déplacer le curseur C 3 vers un point de l'écran, il suffit de placer l'objet 03 (par exemple le doigt) sur le point de la surface tactile qui se trouve en correspondance isomorphique avec l'image du point à l'écran 2. Comme précédemment mentionné, en vue de combiner les avantages des deux modes de pointage précédemment dé- crits, l'invention propose d'utiliser, en tant que source de commande, une tablette tactile 8 comprenant, comme re- 7 - présenté figure 3, une structure de support 9 mobile pré- sentant une surface plane, rigide, montée sur une struc- ture fixe 10 par l'intermédiaire d'un système de mesure d'effort faisant intervenir, entre ces deux structures, des ressorts 11 et un capteur de déplacement 12. La surface plane de la structure mobile est recouverte de la surface tactile 1 précédemment décrite. Le système de mesure d'effort sert ici à effectuer une sélection de mode de pointage assuré par la tablette tac- tile: ainsi, dans le cas o la pression exercée sur la tablette tactile 8 est nulle ou est inférieure à une va- leur de seuil F prédéterminée, le calculateur 7 effectue l'émission des coordonnées en mode relatif (mode de poin- tage relatif). Par contre, lorsque l'opérateur exerce sur la tablette tactile 8 une pression f supérieure à la valeur de seuil, le capteur 12 transmet un signal provoquant le passage du mode de pointage relatif au mode de pointage absolu et calcule donc les coordonnées en mode absolu. Ce processus de sélection est illustré sur l'algorithme de la figure 4 dans lequel: le branchement conditionnel 13 marque la phase de dé- tection de la présence ou de l'absence d'un objet par exemple le doigt de l'opérateur sur la tablette tactile 8: dans le cas d'une absence, le calculateur 7 inter- rompt l'émission des coordonnées, dans le cas d'une présence, le calculateur 7 effectue une sélection du mode de pointage grâce à un branche- ment conditionnel 14, -8- le branchement conditionnel 14 qui compare la force f appliquée à la tablette tactile 8 à une valeur de seuil F, et dans le cas o la force f est inférieure à la valeur F, provoque le passage du calculateur en mode de poin- tage relatif, et dans le cas o la force f est supérieure à la valeur F, provoque le passage du calculateur en mode de poin- tage absolu. Bien entendu, le dispositif de gestion précédemment dé- crit pourra en outre faire intervenir des moyens de vali- dation permettant notamment de valider l'information in- diquée par le pointeur en mode de pointage relatif Ces moyens de validation pourront être éventuellement prévus sur la tablette tactile 8. -9 - REVENDICATIONS 1 Dispositif de gestion multimode d'un curseur sur l'écran d'un dispositif d'affichage associé à un pro- cesseur, apte à passer d'un mode de pointage relatif à un mode de pointage absolu, ce dispositif faisant intervenir une source de commande consistant en une tablette tactile ( 8) comprenant une surface tactile ( 1) et des moyens ( 11, 12), permettant de détecter une force (f) exercée sur la- dite surface ( 1), caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de sélection permettant de passer de l'un à l'autre des deux modes de pointage selon que la force (f) exercée est supérieure ou inférieure à une valeur de seuil prédéterminée (F). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que, en l'absence de force (f) exercée sur la surface tactile ( 1), ou lorsque cette pression de- meure au-dessous du susdit seuil (F), les moyens de sé- lection sélectent le mode de pointage relatif, tandis que, lorsque ladite force s'élève au-dessus du susdit seuil (F), les moyens de sélection sélectent le mode de pointage absolu. 3 Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de validation incorporés ou non à la surface tactile ( 1). 4 Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens permettant au calculateur ( 7) d'interrompre l'émission des coordonnées émanant de la tablette tactile ( 8), en l'absence de dé- tection d'un objet sur la surface tactile ( 1).