ES2262279T3 - Reloj comprendiendo un dispositivo de mando sin contacto de un cursor de ordenador. - Google Patents

Abstract

Reloj (1;21;31;41) comprendiendo unos medios de visualización (8, 10;34) de al menos una información horaria y teniendo un elemento externo (4) al menos parcialmente transparente recubriendo dichos medios de visualización o formando una parte externa de estos medios de visualización y unos primeros medios de mando formados por una pluralidad de captadores táctiles cuyas zonas sensibles respectivas (16, 16A, 16B) están soportadas al menos parcialmente por dicho elemento externo, caracterizado porque los primeros medios de mando (16, 17, 16A, 16B, 50, 52, 54) son aptos a accionar el desplazamiento de un cursor en una pantalla de ordenador.

Description

Reloj comprendiendo un dispositivo de mando sin contacto de un cursor de ordenador.

La presente invención se refiere a un reloj asociado a un dispositivo de mando de un cursor de ordenador. En otros términos, la presente invención se propone integrar en un reloj un dispositivo equivalente a un ratón de ordenador sin contacto, es decir con una comunicación no cableada entre el reloj y el ordenador. Tal comunicación está conocida por el especialista que puede utilizar, en particular, una comunicación mediante ondas electromagnéticas, ondas ultrasonoras o infrarrojas.

Se conoce por WO 96/34333 un dispositivo de entrefase sin contacto y portátil sirviendo de ratón de ordenador. En su modo de realización preferido y descrito, este documento propone integrar tal dispositivo de interfase entre un usuario y el ordenador en un anillo. En su parte superior el anillo comprende una primera protuberancia formando alojamiento para un circuito electrónico y comprendiendo en su superficie una antena direccional. En la parte lateral delantera está prevista una segunda protuberancia en la cual está dispuesto un captador de fuerza de dos dimensiones sirviendo al accionamiento de un cursor de ordenador. Además, otro captador de fuerza está previsto en la parte inferior para efectuar unas selecciones de objetos en la pantalla o unos mandos en relación con estos objetos. Tal acción está mencionada a continuación como un "clic". Refiriéndonos a las figuras 2 y 3 y a la descripción correspondiente de este documento, resulta que el captador previsto para desplazar el cursor de ordenador está formado por un captador de fuerza bidimensional accionado por el pulgar del usuario. Este captador de fuerza permite desplazar el cursor según dos direcciones perpendiculares representadas a la figura 2. El captador de fuerza permite por consiguiente determinar en cual de las cuatro direcciones dadas a la figura 2 está ejercitada la fuerza del pulgar en el plano del captador. Se mencionará que tal captador de fuerza para accionar un cursor limita primeramente la precisión de desplazamiento del cursor y no es de utilización fácil dado que el anillo sufre un movimiento en el dedo, sufriendo la piel del dedo unos desplazamientos relativamente importantes. Así se ejerce un esfuerzo mecánico sobre el dedo y un desplazamiento del anillo cuando una fuerza está aplicada por el pulgar en una de las direcciones del plano del captador. Se entiende pues que el accionamiento del cursor está trabado por estos movimientos del anillo y que además esto es desagradable para el usuario.

Como alternativa a considerar, el documento WO 96/34333 menciona que es posible disponer unos captadores adyacentes en el anillo en lugar del captador de fuerza bidimensional de manera que la dirección de movimiento de cursor está determinada por la activación secuencial de los captadores adyacentes. Estas explicaciones poco claras e insuficientes no permiten al especialista entender como realizar estos captadores adyacentes y como utilizarlos para accionar correctamente un cursor de ordenador. Además las pequeñas dimensiones del anillo representado en este documento parecen comprometer tal realización. El especialista puede encontrar en el documento US 5,481,265 un dispositivo similar donde está previsto un órgano accionable con el pulgar para accionar un cursor de ordenador según dos direcciones ortogonales. Este órgano comprende cuatro regiones independientes formando cuatro captadores de fuerza adyacentes que pueden accionarse sucesivamente con el pulgar para dirigir el cursor arriba, a la derecha, abajo o a la izquierda. Según una variante, estos cuatro captadores de presión permiten desplazar el cursor a una de las cuatro esquinas de la pantalla de ordenador (ver figuras 7a y 12). La utilización de este dispositivo no es nada fácil dado la posición requerida para el pulgar. Además, la aplicación selectiva de una fuerza sobre los cuatro captadores de presión arriba mencionados no es fácil, incluso perjudicial. Así el accionamiento de desplazamiento del cursor es aproximativo y de todas maneras limitado como resulta de la descripción del documento US,5,481,265.

La presente invención propone paliar los inconvenientes mencionados relativos a los dos documentos citados proponiendo un reloj-ratón tal como definido a la revisualización 1. El documento PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol.1999,nº4, JP 11 015401 A divulga un reloj según el preámbulo de la revisualización 1. Un reloj es un objeto llevable a la muñeca que puede presentar una superficie relativamente grande en una realización convencional. Generalmente, la mayor parte de la superficie superior de un reloj está ocupada por los medios de visualización. La presente invención es notable porque el elemento externo que forma el cristal protegiendo los medios de visualización o una parte externa de una célula de visualización, especialmente una célula LCD, está utilizado como soporte para zonas sensibles al tacto permitiendo accionar fácilmente y precisamente un cursor de ordenador.

Además están previstos diversos medios que permiten efectuar un "clic" o varios "clic" para seleccionar un objeto representado en la pantalla de ordenador o para efectuar un mando en relación con este objeto. Para esto está especialmente previsto utilizar un botón-pulsador convencional dispuesto sea en una parte lateral de la caja, sea en la parte superior rodeando el cristal de reloj.

Así, el reloj cuya invención sirve de entrefase para desplazar un cursor de ordenador y efectuar diversos accionamientos conservando a la vez una forma convencional y un aspecto estético clásico. Este último aspecto no es una característica indispensable de la presente invención, pero contribuye a demostrar que la presente solución es particularmente ventajosa relativamente a las realizaciones del arte anterior comentado arriba. El reloj-ratón según la invención puede llevarse todo el día sin que la función ligada al mando de un ordenador tenga una incidencia en el aspecto estético y las dimensiones convencionales de este
reloj.

Gracias a la presente invención, un usuario dispone de una entrefase de mando portátil, sin contacto y presentando una zona sensible relativamente extendida para su dedo. Los captadores táctiles, especialmente captadores capacitivos y resistivos, no necesitan, contrariamente a los captadores de fuerza, la aplicación de una presión relativamente importante. Por esto, los esfuerzos mecánicos ejercitados sobre el reloj son despreciables y este reloj no sufre desplazamiento significativo sobre el brazo del usuario. Así, la utilización es fácil y permite un mando preciso y eficaz del cursor de ordenador.

Otras ventajas de la presente invención se harán evidentes con la descripción a continuación de diversos modos de realización, dados a título de ejemplos no limitativos, que están representados en el dibujo anexo en el cual:

- la figura 1 es una vista esquemática en planta de un primer modo de realización de la invención;

- las figuras 2 y 3 son respectivamente dos gráficos describiendo el desplazamiento del cursor en la pantalla relativamente al desplazamiento del dedo sobre la zona sensible definida por los captadores táctiles;

- la figura 4 es una vista esquemática en planta de un segundo modo de realización de la invención;

- la figura 5 es una vista esquemática en planta de un tercer modo de realización de la invención;

- la figura 6 es una vista esquemática en planta de un cuarto modo de realización de la invención; y

- la figura 7 es una vista en sección de la figura 6 según la línea VII-VII.

A la figura 1 está representado un reloj 1 comprendiendo una caja 2 y un cristal 4 que recubre una visualización analógica formada por dos agujas 8 y 10 representadas en trazos interrumpidos. También el reloj 1 comprende una corona 12 y un pulsador 14 situado aproximadamente entre 7 y 8 horas.

Según la invención, el reloj 1 comprende unos medios de mando del desplazamiento de un cursor de ordenador formados por un conjunto de captadores táctiles cuyas zonas sensibles 16 están soportadas por el cristal 4. Precisamente, en el presente modo de realización, los captadores táctiles son de tipo capacitivo y las zonas sensibles 16 están formadas por unos eléctrodos depositados debajo del cristal 4 (ver figura 7). Cada electrodo está unido eléctricamente a una unidad electrónica de tratamiento de las señales eléctricas recibidas, especialmente mediante zonas de contacto situadas en periferia del cristal 4 y unidas a esta unidad electrónica por un conectador formado de una sucesión de placas conductoras y aislantes, en alternancia. El especialista sabe como formar electrodos transparentes a la superficie de un cristal y como conectar una pluralidad de captadores táctiles capacitivos a una unidad electrónica (no representada) situada en el interior del reloj 1. Ocupando el cristal 4 la mayor parte de la superficie de la caja 2, la zona sensible para el accionamiento de un cursor de ordenador es relativamente grande sin que las dimensiones convencionales de un reloj estén modificadas, ni su aspecto exterior, ni la visualización de la hora en una forma analógica. Mencionaremos sin embargo que la invención se aplica igualmente a una visualización digital de la hora. En este caso, las zonas sensibles 16 de los captadores capacitivos están dispuestas sea sobre un cristal de protección recubriendo la célula LCD, sea al menos parcialmente sobre la parte superior de esta célula LCD.

El conjunto de las zonas sensibles 16 está soportado por el cristal 4 y estas zonas se extienden sobre la mayor parte de este cristal. En una variante de realización, se puede igualmente prever que una parte de las zonas sensibles de los captadores táctiles esté situada sobre la luneta o parte superior 18 de la caja 2.

Las zonas sensibles 16 definen la zona sensible al tacto del reloj para accionar el desplazamiento de un cursor de ordenador. A la figura 1 estas zonas sensibles 16 están dispuestas en forma de matriz definiendo unas líneas y unas columnas de zonas sensiblemente cuadradas.

En una primera variante de mando del cursor, es posible determinar el conjunto de las zonas sensibles activadas durante el paso de un dedo sobre el cristal 4. Después, por un método conocido, especialmente el de los menores cuadrados, se define una dirección de desplazamiento correspondiente para el cursor. Además, la velocidad a la cual las zonas sensibles sucesivas están activadas permite determinar una velocidad de desplazamiento de este cursor, por ejemplo proporcional a la velocidad de desplazamiento del dedo sobre el cristal. Efectuando una diferenciación del nivel de actuación de cada captador táctil, es posible efectuar una ponderación en la regresión lineal sugerida anteriormente. Además, es posible decomponer el movimiento del dedo efectuando una regresión lineal por sector o región de la zona sensible al tacto.

Según una segunda variante de mando del cursor, está previsto seguir el trazado efectuado por el dedo sobre el cristal 4 y reproducir un desplazamiento del cursor correspondiente a este trazado con un factor de amplificación dado. Para esto, se puede en particular seleccionar las zonas sensibles activadas por encima de cierto umbral o sólo retener en cada periodo temporal predeterminado el captador táctil presentando el nivel de activación máximo o el centro de gravedad de los captadores presentando todos sensiblemente tal nivel máximo. Se puede pues determinar con una frecuencia dada las posiciones sucesivas de un dedo sobre el cristal 4. Además, es entonces fácil determinar una velocidad de desplazamiento del dedo.

Según una variante perfeccionada de mando del cursor, está previsto variar de manera no lineal el desplazamiento del cursor en la pantalla de ordenador en función del desplazamiento del dedo del usuario sobre la zona sensible del reloj. Según un primer modo de puesta en práctica representado por el gráfico a la figura 2, la relación entre el desplazamiento \DeltaY del cursor el camino \DeltaX efectuado por el dedo sobre el cristal 4 aumenta en función de la velocidad V de desplazamiento del dedo sobre el cristal 4 o, de manera equivalente, de la frecuencia instantánea o media F a la cual la activación sucesiva de zonas adyacentes se efectúa. A la figura 2, la variación de la relación arriba mencionada es continua en función de V(F). En un segundo modo de puesta en práctica representado por el gráfico de la figura 3, la relación arriba mencionada es escalonada. A baja velocidad, está prevista una relación de 1.

Para una velocidad media está prevista una relación 2, cuando para una alta velocidad la relación es igual a 3. Evidentemente, estos valores se dan a título de ejemplo no limitativo. Como se observa de la figura 2, es posible que la relación sea inferior a 1 para las velocidades bajas. Este perfeccionamiento permite efectuar grandes desplazamientos con una precisión relativa cuando el cursor está alejado del objetivo apuntado. En cambio, cuando el cursor debe desplazarse precisamente en una distancia menor, la presente solución permite obtener un desplazamiento corto y preciso del cursor correspondiente al desplazamiento del dedo en el plano general por el cristal 4.

El pulsador 14 está previsto especialmente para efectuar un "clic" o "doble clic" propio al funcionamiento de un ratón de ordenador. Los medios para detectar la velocidad de desplazamiento del dedo o la frecuencia de activación de captadores sucesivos pueden concebirse por el especialista sin dificultades importantes. De manera clásica, el pulsador 14 está asociado a un contactor eléctrico dispuesto en la caja 2. Según otro modo de realización, la función "clic" se efectúa mediante un contactor cuyo órgano de accionamiento está situado en la parte superior de la caja 2, especialmente en la región "6 horas". A título de variante, este contactor puede sustituirse por un captador de presión o un captador táctil dispuesto en esta misma región. Estos modos de realización son particularmente ventajosos por el hecho de que permiten accionar el desplazamiento del cursor mediante el índice o el dedo medio y efectuar la función "clic" mediante el pulgar de la misma mano.

Mediante la figura 4 se describirá un segundo modo de realización. Las referencias ya descritas antes no se describirán de nuevo en detalle. El reloj 21 comprende unos captadores táctiles cuyas zonas sensibles 16 de una primera parte están situadas sensiblemente en la región periférica del cristal 4 y la segunda parte de las zonas sensibles 17 está dispuesta a nivel de la parte superior de la caja 2. Las zonas sensibles 16 y 17 forman respectivamente dos zonas concéntricas sensibles al tacto. En cada una de las zonas, las partes sensibles están dispuestas circularmente y definen relativamente al centro 24 de estas zonas, confundido con el eje de las agujas 8 y 10, una dirección angular variable. Según este segundo modo de realización, la dirección de desplazamiento del cursor de ordenador está determinada por la orientación de la zona sensible 16 o 17, de las zonas sensibles 16 y/o 17 respectivamente activadas por el dedo de un usuario relativamente al centro 24. Además, está previsto que la velocidad de desplazamiento del cursor dependa de la zona sensible activada o de dos zonas sensibles adyacentes activadas simultáneamente. En el ejemplo de la figura 4, se puede así definir tres velocidades de desplazamiento diferentes, a saber una primera velocidad cuando solo la zona anular interior está activada, una segunda velocidad cuando la zona anular exterior está activada y una tercera velocidad intermedia cuando las dos zonas sensibles 16 y 17 están activadas simultáneamente. Este modo de realización es ventajoso por el hecho de que las dos zonas sensibles concéntricas están materialmente y visualmente separadas una de otra, estando la zona interna soportada por el cristal 4 cuando la zona externa está soportada por la parte superior 18 de la caja 2 que rodea este cristal. Según la variante representada a la figura 4, la función "clic" se efectúa mediante un captador capacitivo 26 soportado por el cristal 4 y situado en la región central de éste. Esto permite efectuar la función "clic" de manera rápida mediante el dedo activando igualmente las zonas sensibles 16 y/o 17. Evidentemente, para efectuar un desplazamiento del cursor manteniendo a la vez el captador 26 en un estado activado, es posible utilizar dos dedos. Mencionaremos aquí a título de variante que la función "clic" puede en una variante de realización efectuarse mediante un pulsador como en el caso de la figura 1.

De manera similar al segundo modo de realización descrito arriba, los captadores táctiles están dispuestos en forma de zonas circulares concéntricas en el tercer modo de realización de la figura 5. Una parte de las zonas sensibles 16A de estos captadores táctiles definen una zona interna cuando las zonas sensibles 16B de la otra parte definen una zona sensible externa. En cambio, en el presente caso, el conjunto de zonas sensibles está soportado por el cristal 4 que está al menos parcialmente transparente. Está prevista una visualización digital de la hora y eventualmente otras informaciones, en particular en la zona 34. Como la visualización en sí no es objeto de la presente invención, este aspecto está representado de manera esquemática. El cristal 4 puede recubrir la célula de visualización LCD o formar una parte superior externa de esta célula. El mando de desplazamiento del cursor es similar al del segundo modo de realización. A fin, de permitir localizar las dos zonas sensibles al tacto, es posible prever unos medios visuales, especialmente un diseño definiendo estas dos zonas concéntricas.

La función "clic" está efectuada mediante un órgano 36 situado en una posición "6 horas" y asociado a un contactor o interruptor. A título de variante, el órgano 36 puede asociarse a un captador de presión.

Según una variante de realización igualmente aplicable a los otros modos de realización descritos anteriormente, la función "clic" puede realizarse mediante un captador táctil, un captador de presión o un pulsador asociado a un contactor dispuestos en un eslabón 38 de la pulsera 39 del reloj.

A las figuras 6 y 7 está representado esquemáticamente un cuarto modo de realización de un reloj según la invención. Las referencias ya descritas a la figura 1 no serán mencionadas de nuevo en detalle aquí. Los medios de mando de desplazamiento del cursor son similares al primer modo de realización. La zona sensible al tacto está situada a nivel del cristal 4. Este cuarto modo de realización se distingue esencialmente por los medios permitiendo efectuar la función "clic". Estos medios están formados por el cristal 4 asociado a un captador de presión, especialmente un cristal piezoeléctrico 44 dispuesto debajo del cristal 4 en su región periférica. La función "clic" está efectuada por la aplicación de una presión sobre el
cristal 4.

Las zonas sensibles 16 están formadas por un material transparente y están unidas eléctricamente a unas zonas de contacto 46 situadas en la región periférica del cristal 4. Estas zonas 46 están unidas eléctricamente al movimiento electrónico 48 y particularmente a la unidad electrónica 50 de tratamiento de las señales eléctricas proporcionadas por los captadores táctiles. Esta conexión eléctrica está efectuada mediante un conectador del tipo Zebra® 52 presentando unas placas conductoras situadas enfrente de las zonas 46, estando estas placas conductoras separadas por unas placas aislantes. Tales conectadores de elastómero son conocidos por el especialista.

La unidad electrónica 50 está unida eléctricamente a una antena 54 permitiendo una comunicación sin contacto con un lector o receptor previsto en el ordenador o como unidad periférica de éste. Una pila o un acumulador recargable 56 está previsto como fuente de alimentación eléctrica. Mencionaremos que el acumulador recargable puede ventajosamente asociarse a una generadora eléctrica integrada en el reloj 41 y acoplada mecánicamente a una masa oscilante, este sistema es conocido por el especialista.

Así en este último modo de realización, todas las funciones relativas al mando de un cursor de ordenador están asociadas al cristal 4. Las funciones "clic" y "doble clic" se efectúan respectivamente por una presión y dos presiones sucesivas sobre el cristal 4. Mencionaremos también que el captador piezoeléctrico 44 puede tener una forma anular o estar formado por varios segmentos. En un modo de realización particular, los segmentos formando el captador 44 y los segmentos formando el conectador 52 están dispuestos circularmente en alternancia de manera a limitar la superficie periférica del cristal 4 necesario al captador de presión y al conectador eléctrico. El captador de presión puede igualmente formarse por elementos piezoresistivos o por microcontactores en otro modo de realización.

Finalmente, mencionaremos que la forma del cristal 4 puede ser cualquiera y especialmente de forma sensiblemente cuadrada o rectangular.

Claims (18)

1. Reloj (1;21;31;41) comprendiendo unos medios de visualización (8,10;34) de al menos una información horaria y teniendo un elemento externo (4) al menos parcialmente transparente recubriendo dichos medios de visualización o formando una parte externa de estos medios de visualización y unos primeros medios de mando formados por una pluralidad de captadores táctiles cuyas zonas sensibles respectivas (16,16A,16B) están soportadas al menos parcialmente por dicho elemento externo, caracterizado porque los primeros medios de mando (16,17,16A,16B,50,52,54) son aptos a accionar el desplazamiento de un cursor en una pantalla de
ordenador.

2. Reloj según la reivindicación 1, caracterizado porque dichos primeros medios comprenden una visualización analógica (8,10) protegida por dicho elemento externo (4) que define el cristal de este reloj, dichas zonas sensibles (16) están en parte superpuestas a esta visualización analógica.

3. Reloj según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque el conjunto de dichas zonas sensibles (16,16A,16B) de dichos captadores táctiles formando dichos primeros medios está soportado por dicho elemento externo (4).

4. Reloj según la reivindicación 1 o 2, caracterizado porque una parte de dichas zonas sensibles (17) de dichos captadores táctiles está dispuesta en la parte superior (18) de la caja (2) del reloj rodeando dicho elemento externo (4).

5. Reloj según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque dichas zonas sensibles respectivas de dicha pluralidad de captadores táctiles están dispuestas en forma de matriz definiendo unas líneas y unas columnas que se extienden sobre la mayor parte de dicho elemento externo (4).

6. Reloj según la reivindicación 5, caracterizado porque comprende además unos medios para detectar la velocidad de un dedo del usuario sobre dicho elemento externo o la frecuencia de activación de captadores sucesivos.

7. Reloj según la reivindicación 6, caracterizado porque la relación entre desplazamiento (\DeltaY) de dicho cursor y el camino (\DeltaX) efectuado por un dedo de un usuario sobre dicho elemento externo (4) es menor a baja velocidad o frecuencia de activación que a relativamente alta velocidad o frecuencia de activación.

8. Reloj según una de las reivindicaciones 5 a 7, caracterizado porque el desplazamiento de dicho cursor sobre dicha pantalla de ordenador corresponde sensiblemente al trazado efectuado por un dedo de un usuario sobre dicho elemento externo (4).

9. Reloj según una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque las zonas sensibles (16,17;16A,16B) están dispuestas en unas zonas concéntricas, estando la dirección de desplazamiento de dicho cursor determinada por la orientación de la o de las zonas activadas relativamente al centro de dichas zonas concéntricas.

10. Reloj según la reivindicación 9, caracterizado porque la velocidad de desplazamiento de dicho cursor depende de la zona concéntrica activada o de dos zonas concéntricas adyacentes que están activadas simultáneamente.

11. Reloj según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque comprende además unos segundos medios de mando (14;26;36;4;44) para efectuar una selección de un objeto representado en dicha pantalla o un accionamiento en relación con este objeto.

12. Reloj según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos segundos medios de mando (36) están dispuestos en la parte superior (18) de la caja (2) sensiblemente en una posición "6 horas".

13. Reloj según la reivindicación 11 o 12, caracterizado porque dichos segundos medios de mando están igualmente formados por un captador táctil (26).

14. Reloj según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos segundos medios de mando están formados por un pulsador (14) asociado a un contactor eléctrico.

15. Reloj según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos segundos medios de mando están dispuestos en un eslabón (38) de la pulsera de este reloj o en una parte de la pulsera de este reloj.

16. Reloj según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos segundos medios de mando están formados por dicho elemento externo (4) asociado a un captador de presión, estando dicha selección de un objeto o dicho accionamiento en relación con este objeto efectuado por la aplicación de una presión sobre dicho elemento externo.

17. Reloj según la reivindicación 16, caracterizado porque dicho captador de presión está formado por un cristal piezoeléctrico (44) dispuesto en periferia de dicho elemento externo (4).

18. Reloj según la reivindicación 11, caracterizado porque dichos segundos medios de mando están formados por dicho elemento externo (4) asociado a al menos un microcontactor o contactor de débil desplazamiento.