Brevet FR2712713A1 — publié le 19950524

CONTROLEUR ET PROCEDE D'ACQUISITION SIMULTANEE DES COORDONNEES POUR SYSTEME NUMERISEUR ELECTROMAGNETIQUE Domaine technique de l'invention La présente invention se rapporte à un système numériseur électromagnétique comprenant un instrument mobile et une surface active fixe, et concerne plus particulièrement le contrôleur d'un tel système et le procédé associé permettant l'acquisition simultanée des coordonnée X et Y. La structure de ce contrôleur permet également de déterminer l'état de rotation et l'état des touches d'un instrument mobile complexe, par exemple l'instrument décrit dans la demande de brevet français n" 9313020. Arrière plan de l'invention Le domaine des systèmes numériseurs connaît plusieurs versions de réalisation basées sur le phénomène d'induction électromagnétique. Tous ces systèmes comportent un instrument mobile de complexité variable, muni d'une bobine et déplacé à la main sur une surface active comprenant des réseaux de conducteurs orientés selon deux axes orthogonaux. Dans ces systèmes numériseurs, soit l'instrument mobile induit des signaux électriques dans les conducteurs de la surface active, soit certains conducteurs de la surface active induisent des signaux électriques dans la bobine de l'instrument active. Le contrôleur du système numériseur est inclus ou non dans un même boîtier avec la surface active et dans tous les cas une connexion matérielle existe entre les deux parties ci-dessus. L'instrument mobile peut être ou non relié par câble au contrôleur et par conséquent il y a donc des réalisations avec ou sans fil. A son tour, I'instrument mobile sans fil, peut avoir soit une alimentation propre, soit il peut ne pas en avoir besoin comme dans le cas des systèmes numériseurs utilisant de plus la résonance. Dans tous les cas, le signal induit, en corrélation avec le signal inducteur, est porteur de l'information permettant de déterminer la position de l'élément mobile par rapport à la surface active. Le brevet US nO 4.423.286 (Bergeron), décrit un numériseur déterminant la position de l'instrument mobile inducteur en échantillonnant les signaux induits dans les conducteurs de la surface active selon une méthode dichotomique de sélection des dits conducteurs. Un convertisseur A/D, contrôlé par le microcontrôleur du système, échantillonne le signal différence de phase entre le signal d'excitation et le signal induit. Le brevet US n" 4.734.546 (Landmeier), décrit aussi un numériseur dans lequel la bobine de l'instrument mobile induit des signaux électriques dans les conducteurs rebouclés de la surface active. La position est déterminée par le traitement numérique des échantillons du signal différence de phase entre le signal d'excitation et le signal induit, pour une sélection des conducteurs de la surface active. Le brevet ci-dessus est aussi un exemple d'implementation de la méthode de conversion tension-fréquence pour échantillonner le signal porteur de l'information de position. Le brevet US n" 5.051 .545(McDermott), lui aussi décrit un système numériseur avec grille de conducteurs rebouclés, adapté plus particulièrement pour les grandes surfaces actives. Les brevets US n" 4.794.208 et US nO 4.820.886, tous les deux décernés à Watson, développent la méthode d'échantillonnage décrite ci-dessus et la même affirmation peut être faite pour le brevet US nO 5.107.079 (Hoendervooght) qui décrit un circuit optimisé qui admet en entrée le signal induit et le signal d'excitation et produit en sortie un signal numérique dont la fréquence est une fonction de l'amplitude de la différence de phase entre les signaux présents en entrée. Dans d'autres systèmes numériseurs, un circuit de détection de l'inversion de phase des signaux induits dans les conducteurs balayés produit une impulsion d'arrêt d'un compteur de position qui a été incrémenté pendant le balayage. Des systèmes numériseurs électromagnétiques avec instruments mobiles sans fil sont décrits, par exemple, dans les brevets US n" 5.128.499 et US nO 5.220.324 (Morita), le brevet US n" 5.120.907 (Shiubori), le brevet US nO 5.160.813 (Watson) et le brevet US n" 5.235.142 (Landmeier et al.). Dans tous les brevets cités ci-dessus, la position de l'instrument mobile est déterminée en acquisitionnant les coordonnées une après l'autre, utilisant les mêmes moyens de traitement analogique-numérique et le seul microcontrôleur du contrôleur et par conséquent une limitation de la fréquence maximale d'échantillonnage des coordonnées apparaît, aspect gênant dans certaines applications graphiques. La présente invention élimine cet inconvénient et permet de doubler pratiquement ladite fréquence. En fonction du type d'application pour lequel le système numériseur est destiné, I'instrument mobile a l'aspect d'un stylet ou d'une souris. Le stylet est plus fréquemment munis des boutons convenablement placés et souvent sensibles à la pression, permettant une facilite de manipulation dans le détriment de la précision de détection de ces coordonnées. L'inclinaison du stylet se retrouve dans l'angle de sa bobine par rapport à la surface active, et par conséquent cet angle se reflète dans la forme des signaux induits. D'une façon générale, la souris est munie d'une optique comportant un réticule pour augmenter la précision de la saisie et des boutons interrupteurs. D'autre part, la demande des systèmes numériseurs permettant plus de facilités de communication avec les applications de conception assistée par ordinateur, augmente le nombre de grandeurs qui caractérisent l'état de l'instrument mobile et son interaction avec la surface active. Par exemple, le brevet US n" 5.004.872 (Lasley), décrit un numériseur associant une troisième coordonnée Z à la pression exercée sur la pointe d'un stylet munis d'un traducteur linéaire de pression. Dans ce cas, la caractéristique Z est programmable. Ce numériseur dispose d'un seul microcontrôleur qui acquière séquentiellement les coordonnées, en utilisant chaque fois le même convertisseur A/D. Le désavantage de la solution décrite dans le brevet ci-dessus consiste notamment en ce que le chargement supplémentaire du microcontrôleur du système numériseur limite d'avantage la fréquence d'échantillonnage de la position du stylet, limitant ainsi son utilisation. Cet aspect du problème a été déjà remarqué dans le brevet US nO 5.004.872 (Purcell) qui suggère des moyens dédiés au traitement de la "coordonnées" Z, fonctionnant en même temps avec un contrôleur conventionnel, mais demandant deux ports de communication et un pilotage plus compliqué au niveau de l'application graphique. Les inconvénients ci-dessus sont résolus par la présente invention premièrement par la distribution des tâches entre plusieurs microcontrôleurs, acceptant de cette façon les stylets classiques, et deuxièmement, par ce qu'il propose une interface adaptée aux instruments mobiles complexes, comme celui décrit dans la demande de brevet français n" 9313020. La compensation des erreurs de détermination des coordonnées par des moyens de traitement numérique est plus souvent abordée dans le dernier temps. Par exemple, brevet US nO 5.198.623. (Landmeier), décrit une méthode pour déterminer l'angle d'inclinaison d'un stylet par rapport à la surface active dans un système numériseur électromagnétique. La valeur de cet angle sert pour corriger la position de la pointe du stylet, ou elle peut être utilisée directement dans certaines applications. Aussi, le brevet US n" 5.229.551 (McDermot et al.) décrit une méthode pour compenser l'hystérésis de l'acquisition des coordonnées dans un système numériseur avec acquisition séquentielle des coordonnées, basée sur l'utilisation d'un filtre numérique récursif en trois points. Les ressources requises par le traitement numérique mettant en oeuvre des corrections comme celles mentionnées ci-dessus peuvent même dépasser la capacité du controleur du système numériseur conventionnel. Le contrôleur selon la présente invention réduit les erreurs dues au mouvement de l'instrument mobile par l'acquisition synchrone des coordonnées et permet plus de flexibilité dans l'implémentation des dites ressources de traitement numérique, grâce à sa structure multi-microcontrôleurs. Exposé de l'invention Le contrôleur pour système numériseur selon cette invention est basé sur la conception d'exécution simultanée des ses tâches, réparties entre plusieurs microcontrôleurs. Pour ceci, chaque grille de conducteurs de la surface active est connectées à son sous-système d'acquisition de coordonnée, chacun comportant ou non son propre microcontrôleur. Un autre microcontrôleur (appelé pour convenance microcontrôleur principal) est chargé de synchroniser le fonctionnement de ces sous-systèmes d'acquisition et de l'instrument mobile. Pendant l'acquisition des coordonnées, le microcontrôleur principal exécute le traitement des coordonnées antérieurement reçues, lit l'état des boutons de l'instrument mobile et assure la communication des données avec le système hôte. Dans le mode de réalisation décrit ici à titre d'exemple et non limitatif, le contrôleur peut piloter un instrument mobile orientable. Ce contrôleur communique par une interface série bidirectionnelle avec l'instrument mobile comportant lui même un microcontrôleur pour le conditionnement des signaux produits par ces boutons. Dans le mode de réalisation préféré, une mémoire non volatile est prévue pour sauvegarder les paramètres spécifique à la configuration et le mode de fonctionnement du système numériseur. Présentation des dessins Les caractéristiques et avantages ci-dessus ainsi que d'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de l'exposé détaillé suivant, donné à titre d'exemple non limitatif et illustré par quatre figures annexées, parmi lesquelles: la figure 1 est schéma bloc montrant la structure du contrôleur conforme à l'invention et son agencement dans un système numériseur; la figure 2 montre, à titre d'exemple, le schéma bloc d'un sous-système d'acquisition de coordonnée de la figure 1; la figure 3 montre les signaux en entrée et en sortie d'une version de l'interface de pilotage de l'instrument mobile; la figure 4 est le schéma bloc d'une version de contrôleur selon l'invention comportant deux microcontrôleurs; la figure 5 est le schéma synoptique généralisé montrant le fonctionnement du microcontrôleur principal d'un contrôleur de système numériseur selon l'invention. Exposé détaillé de l'invention Pour une description plus claire de la construction et du fonctionnement des systèmes numériseurs, sont donnés en référence les brevets cités ci-dessus. Certains détails ne sont pas nécessaires pour comprendre la présente invention. Par exemple, pour cette invention il n'est pas important la géométrie or la façon de sélectionner les conducteurs des grilles de la surface active, individuellement or en groupe. n est non plus important la façon de traitement des signaux analogiques pour déterminer la position sur un axe de la surface active, or si l'instrument mobile est inducteur est la surface active est l'antenne, or réciproquement, tous ces éléments étant bien connus dans l'art. Dans ce sens, la description de la conversion des signaux analogiques en échantillons numériques et le traitement de ces derniers pour localiser l'instrument mobile et déterminer son état, est donnée à titre général. Par conséquent, la description de l'invention sera faite par rapport à un système numériseur particulier, typique pour les systèmes commercialisés et ceci ne devra pas être compris comme une limitation de son applicabilité à un tel système particulier. On comprendra également que si le système décrit est basé sur l'induction électromagnétique, l'invention est aussi applicable à d'autres systèmes numériseurs électrostatiques, ultrasoniques or optiques, dans lesquels les signaux porteurs de l'information de position peuvent être obtenus en même temps. La figure 1 présente un schéma bloc montrant la structure du contrôleur (1) conforme à l'invention et son agencement dans un système numériseur comportant une surface active (2) sur laquelle un instrument mobile (3) est déplacé à la main. Dans le mode de réalisation préféré, le contrôleur selon l'invention pilote un instrument mobile comportant au moins une bobine pour induire des signaux électriques dans les conducteurs disposés en grilles orthogonales et détermine la position par le traitement numérique desdits signaux. De façon spécifique à cette invention, le contrôleur comporte pour chacun des axes de coordonnées un sous-système d'acquisition. Chaque sous-système comporte des moyens numériques mettant en oeuvre un procédé destiné à déterminer la coordonnée et qui transmettent à un sélecteur l'adresse du conducteur à connecter à l'entrée d'un circuit de conditionnement produisant en sortie un échantillon numérique proportionnel avec la différence de phase entre le signal induit dans ledit conducteur et un signal de référence. Par conséquent, les coordonnées définissant la position son déterminées en même temps, les soussystèmes d'acquisition fonctionnant indépendamment l'un de l'autre, sous le contrôle du microcontrôleur principal (10). Selon la figure 1, les conducteurs de la grille associée à la coordonnée X sont connectés au sous-système d'acquisition de la coordonnée X (4) par un câble de connexion (5) et les conducteurs de l'autre grille, associée à la coordonnée Y sont connectés au sous-système d'acquisition de la coordonnée Y (6) par un câble de connexion (7). Les deux sous-système d'acquisition de coordonnée (4) et (6), ont une structure similaire, présentée dans la figure 2 pour la coordonnée X et selon laquelle le câble de connexion (5) relie les conducteurs de la grille à l'entrée du sélecteur (23). Dans ce schéma, les moyens de traitement numérique ci-dessus sont représentés par un microcontrôleur (31) qui transmet l'adresse du conducteur à échantillonner via le bus dédie (24) au sélecteur (23) et mettent en oeuvre le procédé pour déterminer la coordonnée. Par la suite, le conducteur adressé est connecté à l'entrée du circuit de conditionnement du signal induit (25) produisant en sortie un échantillon numérique proportionnel avec la différence de phase entre le signal induit dans ledit conducteur et un signal de référence (22). L'homme de l'art reconnaîtra le circuit conventionnel de conditionnement (25), dans lequel le signal induit est amplifié et filtré des bruits par un premier amplificateur (26) dont la sortie et le signal de référence (22) sont appliqués aux entrées d'un détecteur de phase (27) produisant en sortie un signal analogique proportionnel avec la différence de phase des signaux appliqués en entrée. Ce signal différence de phase, amplifié et filtré par l'amplificateur (28) est ensuite appliqué à l'entrée du convertisseur analogiquenumérique (29) fonctionnant sous le contrôle du microcontrôleur (31) pour obtenir l'échantillon numérique courant, ledit échantillon en relation avec les échantillons correspondants aux conducteurs précédemment sélectionnés, étant indicatifs de la cordonnée recherchée dans le procédé pour déterminer ladite coordonnée. Un exemple détaillé d'un circuit équivalent au circuit (25) ci-dessus, dans lequel la conversion AID est faite par des moyens de conversion tension-fréquence se trouve par exemple dans le brevet US n" 5.107.079 et un exemple d'agencement de ce circuit avec son microcontrôleur est présente dans la figure 13 du brevet US n" 4.820.886. Selon la figure 1, les deux sous-système d'acquisition de coordonnée communiquent avec le microcontrôleur principal (10) chacun par un bus dédié : le bus (8) associé à la coordonnée X et le bus (9) associé à la coordonnée Y. L'optimisation des bus de communication (8) et (9) dépend des microcontrôleurs effectivement choisis pour (10) et (31). Les sous-systèmes d'acquisition de coordonnée et l'interface (20) de pilotage de l'instrument mobile sont connectés au même signal d'horloge (13) produit par le générateur d'horloge (12) à partir du signal d'horloge (11) du microcontrôleur principal (10). L'interface (20) produit pour les détecteurs de phase des sous-systèmes d'acquisition ci-dessus un signal de référence (22) en phase avec le signal d'excitation appliqué à l'instrument mobile. La figure 3 montre les signaux en entrée et en sortie d'une version de l'interface (20) de pilotage de l'instrument mobile (3). Spécifique à cette invention, le contrôleur peut aussi piloter les instruments mobiles orientables et à structure complexe, comme ceux décrits dans la demande de brevet français nO 9313020. Pour ceci, I'interface (20) qui comporte le signal ENL1 pour contrôler le signal DRVL1 d'excitation de la bobine des instruments mobiles conventionnels, comporte de plus un deuxième signal ENL2 pour contrôler le signal DRVL2 d'excitation de la bobine d'orientation spécifique aux instruments mobiles orientable mentionnés cidessus. L'interface (20) est reliée au microcontrôleur principal (10) par un bus dédié (19) comportant les signaux de validation de l'excitation des bobines décrit cidessus, un signal d'initialisation RST et une voie de communication série avec l'instrument mobile. Dans le cas y décrit, pour réduire le nombre de conducteurs dans le câble (21) comportant deux fils d'alimentation VCC et GND, l'interface série comporte deux signaux, l'horloge SCL produit par le microcontrôleur (10) et le signal bidirectionnel SDA pour les adresses et les données. Pour l'homme de l'art il est évident que l'interface de l'instrument mobile du contrôleur selon l'invention pourra aussi être adaptée pour que le conditionnement de l'état des boutons d'un instrument mobile conventionnel soit fait par le microcontrôleur (10), en changeant l'affectation des fils des bus (19) et (21) ou que l'interface pourra aussi comprendre les moyens pour piloter un instrument mobile sans fil. La mémoire non volatile (18) est connectée par le bus dédié (17) au microcontrôleur (10) et destinée à sauvegarder les paramètres spécifiques au fonctionnement du contrôleur (1) et qui sont programmables soit par des moyens propres résidents dans le code du microcontrôleur (10), soit par le système hôte par l'interface de communication (15) via le câble (16). Généralement, I'interface (15) comporte un adaptateur des signaux à la spécification électrique de la ligne de communication, les circuits spéciaux et les protocoles associés. Pratiquement, les ressources des microcontrôleurs conventionnels utilisables comme microcontrôleur principal (10) couvrent les circuits et protocoles associés ci-dessus, ces demiers étant des routines d'interruption. La figure 4 est le schéma bloc d'une version de contrôleur selon l'invention comportant deux microcontrôleurs. Les sous-systèmes d'acquisition de coordonnée conservent leur autonomie de fonctionnement, le microcontrôleur (10) assumant aussi les tâches du microcontrôleur du sous-système (6) d'acquisition de la coordonnée Y. Conformément à ce schéma, le sélecteur des conducteurs (32) applique le signal induit dans le fil dont l'adresse lui est précisée par le microcontrôleur (10) via le bus (33), à l'entrée du circuit de conditionnement (34) similaire au circuit (25) dont le fonctionnement a déjà été décrit ci-dessus. Donc, le circuit (34) comporte lui aussi un premier amplificateur (35), un détecteur de phase (36), un deuxième amplificateur (37) et un convertisseur analogique-numérique (38). L'avantage de cette version d'implémentation consiste en ce que le prix est plus réduit par rapport à la première version décrite ci-dessus. La figure 5 est le schéma synoptique généralisé représentant le fonctionnement du microcontrôleur principal (10) de la figure 1 pour mettre en oeuvre le procédé d'acquisition simultanée des coordonnées X et Y. A la mise sous tension, le microcontrôleur principal (10) identifie et initialise l'instrument mobile (3) et les sous-systèmes d'acquisition de coordonnée (4) et (6). Ensuite il valide l'excitation de l'instrument mobile et déclenche la première acquisition des coordonnées X et Y qui se déroulera en même temps dans les deux sous-systèmes (4) et (6) et entre dans le cycle principal. La première étape du cycle principal est d'attente de la fin d'acquisition des coordonnées X et Y. Ensuite, les coordonnées sont lues une après l'autre, ce qui permet de déclencher une nouvelle acquisition. A partir de ce moment, le microcontrôleur (10) lit l'état des boutons de l'instrument mobile et ensuite exécute le traitement numérique des coordonnées précédemment lues. Ce traitement numérique consiste dans une éventuelle conversion des coordonnées selon la résolution attendue par le système hôte et à déterminer l'orientation de l'instrument mobile si celui-ci la permet, soit comme vecteur, soit comme angle, selon le procédé décrit dans la demande de brevet français n" 9313020. La position et l'état de l'instrument mobile ainsi déterminés sont formatés dans un paquet binaire qui sera copié dans le tampon de communication avec le système hôte. La transmission dudit paquet et aussi la réception des messages envoyés par le système hôte ne sont pas représentées comme des étapes dans le programme principal montré dans le schéma de la figure 5 parce qu'elles sont à la charge des protocoles de communication exécutés comme routines d'interruption. Les étapes ci-dessus sont reprises dès que les sous-systèmes (4) et (6) achèvent l'acquisition des coordonnées. Le mode de fonctionnement décrit ci-dessus vise plutôt à illustrer qu'à limiter l'invention. Les différentes implémentation de l'invention selon les microcontrôleurs choisis, au niveau du schéma électronique et des programmes, couleront de source pour l'homme de l'art. Ainsi, on constatera que d'autres versions de réalisation du contrôleur dans l'esprit de cette invention sont possibles, par exemple d'utiliser un seul microcontrôleur ayant les ressources pour remplacer les deux microcontrôleurs des sous-systèmes d'acquisition ci-dessus. Une version avec un seul microcontrôleur est aussi possible, mais la solution pratique privilégiera le meilleur rapport entre le prix et les performances obtenus. Indication d'application industrielle Le contrôleur selon cette invention, permettant l'exécution simultanée des tâches dans un système numériseur, et il est conçu pour augmenter la vitesse d'acquisition des coordonnées, de piloter des instruments mobiles complexes et d'accroître la capacité de traitement numérique, tout en restant compatible avec les surfaces actives et les instruments mobiles conventionnels. Le numériseur comportant un contrôleur selon cette invention permet de doubler la fréquence maximale d'échantillonnage de la position et l'état de son instrument mobile par rapport aux systèmes numériseurs conventionnels, dans lesquels les coordonnées dont déterminées une après l'autre. Dû à sa conception, le décalage temporel entre le moment de l'acquisition d'une coordonnée et le moment de l'acquisition de l'autre coordonnée est pratiquement annulé et les erreurs de suivi du mouvement de l'instrument mobile sont réduites par rapport aux systèmes numériseurs conventionnels. Les sous-systèmes d'acquisition sont autonomes et ceci permet d'implémenter au niveau de son microcontrôleur principal des méthodes complexes de traitement de ces données, mais sans affecter la fréquence d'échantillonnage de la position de l'instrument mobile, comme dans certains exemples cités ci-dessus. De plus, les corrections des erreurs spécifiques aux systèmes numériseurs électromagnétiques peuvent être exécutées de façon autonome dans chaque sous-système d'acquisition (4) et (6). Aussi, un contrôleur selon cette invention accepte des instruments mobiles munis des moyens de conditionnement de l'état de leurs boutons et il est adapté pour piloter des instruments mobiles orientables. Par conséquent, le contrôleur selon cette invention est destiné notamment aux systèmes numériseurs pour les applications ayant l'interface avec l'utilisateur basée sur un stylet, aux systèmes numériseurs multidimensionnelles, requis par les applications graphiques de conception assistée par ordinateur, d'arts graphiques, architecture, etc., mais aussi pour améliorer les performances des numériseurs conventionnels, en remplaçant leurs contrôleurs. Revendications 1. Contrôleur (1) pour système numériseur comportant une surface active (2) et un instrument mobile (3), dans lequel un signal d'excitation produit dans un desdits instrument et surface active, génère un signal induit dans l'autre desdits instrument et surface active, comportant des moyens pour déterminer la position (X, Y) du dit instrument mobile (3) par rapport à ladite surface active (2) à partir du dit signal induit, des moyens pour déterminer l'état des boutons de l'instrument mobile et des moyens de communication avec un système hôte et comportant un microcontrôleur (10) qui gère le fonctionnement des moyens ci-dessus et auxquels il participe en partie, caractérisé en ce que lesdits moyens pour déterminer la position (X, Y) comportent deux sous-systèmes autonomes d'acquisition de coordonnée (4) et (6) qui déterminent en même temps, le premier la coordonnée X et le second, la coordonnée Y. 2. Contrôleur selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il pilote via l'interface (20) un instrument mobile inducteur et que chacun des sous-systèmes d'acquisition (4) et (6) comporte des moyens numériques mettant en oeuvre un procédé destiné à déterminer la coordonnée et qui transmettent au sélecteur (23), respectivement (32), l'adresse du conducteur à connecter à l'entrée du circuit de conditionnement (25), respectivement (34), ledit circuit de conditionnement produisant en sortie un échantillon numérique proportionnel avec la différence de phase entre le signal induit dans ledit conducteur et le signal de référence (22), ledit échantillon numérique en relation avec les échantillons correspondants aux conducteurs précédemment sélectionnés, étant indicatifs de la cordonnée recherchée. 3. Contrôleur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que chaque sous-système d'acquisition de coordonnée comporte son microcontrôleur comprenant les moyens numériques mettant en oeuvre un procédé destiné à déterminer la coordonnée et le sous-système d'acquisition (4), respectivement (6), communique avec le microcontrôleur principal (10) via le bus (8), respectivement (9). 4. Contrôleur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que un sous-système d'acquisition de coordonnée comporte son microcontrôleur, l'autre sous-système d'acquisition ayant ses moyens numériques mettant en oeuvre le procédé destiné à déterminer la coordonnée compris dans le microcontrôleur principal (10). 5. Contrôleur selon l'une quelconque des revendication 2 à 4, dans lequel l'interface (20) comporte les moyens destinés à exciter les deux bobines d'un instrument mobile orientable. 6. Contrôleur selon l'une quelconque des revendication 2 à 5, caractérisé en ce que les moyens pour déterminer l'état des boutons de l'instrument mobile comportent une voie de communication série bidirectionnelle avec ledit instrument. 7. Contrôleur selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce qu'il comporte une mémoire non volatile reprogrammable (19) par le microcontrôleur principal (10), permettant de sauvegarder les paramètres spécifiques du système numériseur duquel il fait partie. 8. Procédé pour déterminer la position d'un instrument mobile (3) par rapport à une surface active (2) dans un système numériseur comportant un contrôleur (1) dont les moyens pour déterminer la position (X, Y) comportent deux sous-systèmes autonomes d'acquisition de coordonnée (4) et (6) qui déterminent en même temps, le premier la coordonnée X et le second, la coordonnée Y, le procédé comprenant les étapes consistant à: a) déclencher simultanément les sous-systèmes d'acquisition pour déterminer de façon autonome chacun sa coordonnée, b) lire les coordonnées ainsi déterminées dans le microcontrôleur principal (10) comme position courante de l'instrument mobile. 9. Procédé selon la revendication 8 déterminant de plus l'orientation d'un instrument mobile orientable, comprenant les étapes consistant à: a) déterminer la position de l'origine du vecteur orientation étant aussi la position de l'instrument mobile et ensuite, b) déterminer la position de l'extrémité dudit vecteur. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 8 et 9 comportant de plus l'étape dans laquelle le microcontrôleur principal (10) détermine l'état des boutons de l'instrument mobile soit directement par ses moyens de conditionnement, soit par la lecture via une voie de communication série bidirectionnelle du l'état conditionné par les moyens dudit instrument.