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ITNA20110031A1 - ROTATIONAL CONTROL SYSTEM WITH REPOSITIONABLE CONTACT. - Google Patents

ROTATIONAL CONTROL SYSTEM WITH REPOSITIONABLE CONTACT. Download PDF

Info

Publication number
ITNA20110031A1
ITNA20110031A1 IT000031A ITNA20110031A ITNA20110031A1 IT NA20110031 A1 ITNA20110031 A1 IT NA20110031A1 IT 000031 A IT000031 A IT 000031A IT NA20110031 A ITNA20110031 A IT NA20110031A IT NA20110031 A1 ITNA20110031 A1 IT NA20110031A1
Authority
IT
Italy
Prior art keywords
control system
rotational
pointing device
repositionable
repositionable contact
Prior art date
Application number
IT000031A
Other languages
Italian (it)
Inventor
Eugenio Amendola
Mario Buono
Assunta Capece
Mario Montanino
Pasquale Salzillo
Nicola Spinelli
Xuan Wang
Original Assignee
Mario Buono
Seconda Uni Degli Studi Di Napoli
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mario Buono, Seconda Uni Degli Studi Di Napoli filed Critical Mario Buono
Priority to IT000031A priority Critical patent/ITNA20110031A1/en
Priority to PCT/IT2012/000217 priority patent/WO2013014688A1/en
Publication of ITNA20110031A1 publication Critical patent/ITNA20110031A1/en

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    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
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    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/033Pointing devices displaced or positioned by the user, e.g. mice, trackballs, pens or joysticks; Accessories therefor
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Description

SISTEMA DI COMANDO ROTAZIONALE A CONTATTO RIPOSIZIONABILE REPOSITIONABLE CONTACT ROTATIONAL CONTROL SYSTEM

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Negli ultimi anni, la comparsa sul mercato di sistemi tecnologici sviluppati secondo una prospettiva funzionale e abilitativa ha permesso un miglioramento significativo nella qualità della vita. I dispositivi per l'immissione delle informazione nel computer sono strumenti tecnologici che consentono di compensare alcune limitazioni funzionali al fine di facilitare le attività della vita quotidiana. In recent years, the appearance on the market of technological systems developed according to a functional and enabling perspective has allowed a significant improvement in the quality of life. The devices for entering information into the computer are technological tools that allow to compensate for some functional limitations in order to facilitate the activities of daily life.

Secondo piu autori (Cook & Hussey, 1995; Sànchez, 1997; Suarez, Aguilar, Roseli e Basii, 2000; Martin-Caro e Junoy, 2001) gli ingressi e i metodi di accesso al computer possono essere di due tipi: According to several authors (Cook & Hussey, 1995; Sà nchez, 1997; Suarez, Aguilar, Roseli and Basii, 2000; Martin-Caro and Junoy, 2001) the inputs and access methods to the computer can be of two types:

Accesso diretto - L'accesso al computer avviene direttamente tramite il proprio corpo (voce, mano, dito, piede, occhio<'>; o mediante un dispositivo specifico dì controllo. Nell'accesso diretto, non vengono utilizzati strumenti intermedi, per cui l'interazione tra l'input e l'output à ̈ immediata. Accesso indiretto - L'accesso al computer avviene indirettamente, tramite l'uso di dispositivi intermedi (in particolare tramite l'uso di sensori) per attivare le opzioni desiderate e mediante l'impiego di programmi informatici specifici. I sistemi di accesso indiretto sono destinati a persone con gravi limitazioni motorie. Il sistema a scansione à ̈ il metodo di accesso più utilizzato e può essere di due tipi: semplice e complesso. Nella scansione semplice il cursore scorre automaticamente lungo tutte le opzioni fino ad arrivare a quella desiderata. La scansione complessa permette di selezionare anticipatamente la riga o il blocco in cui si trova l'opzione desiderata, rendendo il processo più rapido. Viceversa questo comando richiede all'utente competenze consolidate relative al ritmo e al controllo motorio sufficienti a realizzare le pressioni corrispondenti ai punti e alle linee, nonché un livello intellettivo tale da permettere l'associazione del codice all'ortografia. Tra i dispositivi di accesso diretto vi sono quelli di puntamento raggruppati secondo diversi criteri, in base alla tecnologia utilizzata oppure in base alla funzione per cui sono stati concepiti. Direct access - Access to the computer takes place directly through one's body (voice, hand, finger, foot, eye <'>; or through a specific control device. In direct access, no intermediate tools are used, so the interaction between input and output is immediate. Indirect access - Access to the computer occurs indirectly, through the use of intermediate devices (in particular through the use of sensors) to activate the desired options and through the use of specific computer programs. Indirect access systems are intended for people with severe motor limitations. The scanning system is the most used access method and can be of two types: simple and complex. In simple scanning the cursor it automatically scrolls through all the options until you reach the desired one. The complex scan allows you to select in advance the row or block in which the desired option is located, making the process faster. Conversely, this command requires the user to have consolidated skills relating to rhythm and motor control sufficient to achieve the pressures corresponding to the points and lines, as well as an intellectual level such as to allow the association of the code to the spelling. The direct access devices include pointing devices grouped according to different criteria, based on the technology used or based on the function for which they were designed.

I sistemi di puntamento - normali o speciali che siano - sono adatti a persone che abbiano conservato la possibilità di muovere finemente una parte del corpo qualsiasi in un range continuo (puntamento analogico) , o che siano in grado di controllare quattro o più sensori distinti (puntamento digitale) . The aiming systems - whether normal or special - are suitable for people who have retained the ability to finely move any part of the body in a continuous range (analog aiming), or who are able to control four or more distinct sensors ( digital pointing).

È necessario distinguere, dunque, tra puntamento analogico e puntamento digitale, e tra posizionamento relativo e posizionamento assoluto. II puntamento à ̈ analogico quando lo spostamento del puntatore virtuale à ̈ proporzionale a quello fisico secondo un parametro detto sensibilità, mentre à ̈ digitale quando il puntatore fisico à ̈ in realtà uno switch plurieffetto che comanda il movimento del puntatore virtuale. In entrambi i casi, la velocità del pointer à ̈ regolabile attraverso il software, nel primo caso à ̈ possìbile introdurre effetti particolari che rendono il puntamento stesso più semplice e naturale. It is therefore necessary to distinguish between analogue and digital aiming, and between relative positioning and absolute positioning. The pointing is analog when the movement of the virtual pointer is proportional to the physical one according to a parameter called sensitivity, while it is digital when the physical pointer is actually a multi-effect switch that controls the movement of the virtual pointer. In both cases, the speed of the pointer is adjustable through the software, in the first case it is possible to introduce special effects that make the aiming simpler and more natural.

Un puntatore analogico à ̈ detto anche "emulatore di mouse", poiché di questo ha le caratteristiche funzionali, e viene anche visto dal computer come mouse a tutti gli effetti applicativi. An analog pointer is also called a "mouse emulator", since it has the functional characteristics, and is also seen by the computer as a full-fledged application mouse.

Il posizionamento del puntamento può essere assoluto o relativo. Quando à ̈ relativo la traslazione del puntatore fisico non ha alcun effetto sulla posizione del cursore virtuale in questo caso si può sollevare un mouse dalla sua posizione sul piano di lavoro e spostarlo in un punto diverso senza causare alcun movimento del cursore sullo schermo. È invece assoluto quando il puntatore fisico si muove su una superficie attiva, messa a sua volta in relazione con l'area attiva dello schermo. È il caso delle tavolette grafiche e dei touchscreens , ove l’elemento fisico di puntamento à ̈ nel primo caso uno stilo, e nel secondo caso la mano dell'utilizzatore. Tutti i dispositivi di puntamento relativi possiedono opportuni pulsanti per l'effettuazione di funzioni accessorie di selezione e trascinamento (click, doublé click, drag). Spesso accade che le persone con disabilità non siano in grado di coordinare la mano in modo sufficiente per azionare tali pulsanti. The positioning of the aiming can be absolute or relative. When it is relative the translation of the physical pointer has no effect on the position of the virtual cursor in this case you can lift a mouse from its position on the work surface and move it to a different point without causing any movement of the cursor on the screen. On the other hand, it is absolute when the physical pointer moves on an active surface, which is in turn related to the active area of the screen. This is the case of graphic tablets and touchscreens, where the physical pointing element is in the first case a stylus, and in the second case the user's hand. All related pointing devices have appropriate buttons for carrying out accessory functions of selection and dragging (click, double click, drag). It often happens that people with disabilities are unable to coordinate their hand sufficiently to operate these buttons.

Dall'analisi dello stato dell'arte, in particolare del funzionamento di alcuni dispositivi di puntamento esistenti sul mercato e in relazione al target di utenza considerato à ̈ stato possibile evidenziare le tecnologie in uso e le criticità dei sistemi di puntamento esistenti di seguito elencati al fine di migliorare le caratteristiche prestazionali e di usabilità del prodotto attraverso un nuovo sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile . From the analysis of the state of the art, in particular of the operation of some pointing devices existing on the market and in relation to the target user considered, it was possible to highlight the technologies in use and the criticalities of the existing pointing systems listed below in in order to improve the performance and usability characteristics of the product through a new repositionable contact rotational control system.

il mouse o trackball [puntatore analogico relativo] à ̈ una sorta dì "mouse rovesciato" che utilizza la sfera per muovere il cursore ed ha il vantaggio di avere un assetto formale ergonomico e la possibilità di inversione dei tasti di comando ma presenta lo svantaggio di imprimere nell'utilizzo, un notevole sforzo sia in termini di movimento della sfera che di pressione dei tasti disposti separatamente dalla sfera. the mouse or trackball [relative analog pointer] is a sort of "inverted mouse" that uses the sphere to move the cursor and has the advantage of having an ergonomic formal structure and the possibility of inversion of the command keys but has the disadvantage to impress in use, a considerable effort both in terms of movement of the sphere and pressure of the keys arranged separately from the sphere.

il joystick digitale o multiswitch, [puntatore digitale relativo] , ha il vantaggio di imprimere nell'utilizzo una forza dì pressione minima e di posizionare i pulsanti in maniera ergonomica, ma presenta lo svantaggio di imprimere nell'utilizzo, un notevole sforzo in termini di movimento ; the digital joystick or multiswitch, [relative digital pointer], has the advantage of applying a minimum force of pressure and positioning the buttons in an ergonomic way, but it has the disadvantage of impressing a considerable effort in terms of use. of movement ;

gli emulatori a sensore, hanno il vantaggio di disporre ì tasti nella posizione più funzionale possibile, ma presentano lo svantaggio di compiere nell'utilizzo uno sforzo maggiore in termini di movimento e, inoltre, risultano essere invasivi; sensor emulators have the advantage of arranging keys in the most functional position possible, but have the disadvantage of making a greater effort in terms of movement and, moreover, they are invasive;

gli emulatori a scansione hanno il vantaggio di ridurre al minimo gli sforzi necessari per l'utilizzo, ma presentano lo svantaggio di interagire con intervalli temporali di scansione poco precisi; scanning emulators have the advantage of minimizing the efforts required for use, but have the disadvantage of interacting with imprecise scanning time intervals;

gli emulatori a infrarossi hanno il vantaggio di essere poco invasivi, ma presentano la necessità di interagire attraverso una buona coordinazione del movimento testa/corpo; infrared emulators have the advantage of being minimally invasive, but have the need to interact through good coordination of the head / body movement;

gli emulatori a tastiera hanno il vantaggio di ridurre al minimo gli sforzi di utilizzo grazie ad una sensibile pressione dei tasti, ma presentano lo svantaggio di compiere uno sforzo maggiore in termini di movimento. keyboard emulators have the advantage of minimizing the efforts of use thanks to a sensitive pressure of the keys, but have the disadvantage of making a greater effort in terms of movement.

Scopo della presente richiesta di brevetto per invenzione industriale à ̈ quello di proporre un nuovo sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile, ossia dotato della capacità di iniziaiizzazione e riallineamento automatico, caratterizzato da funzionalità aggiuntive rispetto ai sistemi di puntamento esistenti quali ridurre al minimo gli sforzi e i movimenti necessari per i comandi di input; massima flessibilità ed elevata adattabilità nell'uso e ottima prensilità, facilità di interazione e corrispondenza tra input e output, elevata personalizzazione di utilizzo utenteperiferica, accessibile e fruibile al maggior numero di utenti. The purpose of this patent application for industrial invention is to propose a new rotational control system with repositionable contact, i.e. equipped with the ability to initiate and automatically realign, characterized by additional features compared to existing pointing systems such as reducing efforts to a minimum. and the movements necessary for the input commands; maximum flexibility and high adaptability in use and excellent grip, ease of interaction and correspondence between input and output, high personalization of peripheral user use, accessible and usable to the greatest number of users.

Il sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile, secondo l'invenzione, può essere utilizzato sia da persone in grado di svolgere normalmente i movimenti standard, sia da persone con diversi livelli di disabìlità motoria agli arti superiori fino a persone prive di arti superiori (nello specifico le mani) attraverso l'impiego di un accessorio "bracciale". The repositionable rotational contact control system, according to the invention, can be used both by people able to carry out standard movements normally, and by people with different levels of motor disability in the upper limbs up to people without upper limbs (specifically the hands) through the use of a "bracelet" accessory.

Questi ed altri vantaggi verranno chiariti dalle figure allegate date a scopo esemplificativo e non vincolativo che mostrano il sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile in varie viste ed in una ipotesi di montaggio. These and other advantages will be clarified by the attached figures given by way of non-binding example which show the repositionable contact rotational control system in various views and in an assembly hypothesis.

Le fìgg, 1), 2), 3), 4), 5) in tav. 1/6, mostrano una schematizzazione dei componenti del sistema di comando rotazionale a contatto in diverse viste. Le fìgg, 1), 2), 3), 4), 5) in pl. 1/6, show a schematic of the components of the contact rotational control system in different views.

Le figg. 6), 7), e 8) in tav. 2/6, mostrano una sezione schematica del dispositivo di puntamento di forma sferica, rispettivamente, vista dall'alto, in una vista frontale e vista laterale. Figs. 6), 7), and 8) in pl. 2/6, show a schematic section of the spherical-shaped pointing device, respectively, seen from above, in a front view and a side view.

La fig. 9) in tav. 3/6, mostra una schematizzazione del dispositivo di puntamento di forma sferica, in uno spaccato assonometrico. Fig. 9) in table 3/6, shows a schematic of the spherical pointing device, in an axonometric section.

Le figg. 10), 11), 12) e 13) in tav. 4/6, mostrano alcune modalità di funzionamento del dispositivo di puntamento di forma sferica nel palmo della mano in diverse viste. Figs. 10), 11), 12) and 13) in pl. 4/6, show some modes of operation of the spherical pointing device in the palm of the hand in different views.

Le figg. 14), 15) e 16) in tav. 5/6, mostrano alcune delle diverse tipologie formali adattabili del dispositivo di puntamento nelle rispettive viste prospettiche . Figs. 14), 15) and 16) in pl. 5/6, show some of the different adaptable formal types of the pointing device in the respective perspective views.

La fig. 17) in tav. 6/6, mostra una schematizzazione del funzionamento del sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile in una vista prospettica. Con riferimento alle figure allegate, il sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile à ̈ costituito da un dispositivo di puntamento di forma sferica (1) (fig. 1 in tav. 1/6, figg. 6, 7 e 8 in tav. 2/6, fig. 9 in tav. 3/6, figg. 10, 11, 12 e 13 in tav. 4/6, figg . 14, 15 e 16 in tav. 5/6, fig, 17 in tav. 6/6) da un'antenna trasmittente (2) (fig. 2 in tav. 1/6 e fig. 17 in tav. 6/6), da una docking station di carica (3) (fig. 3 in tav. 1/6, fig. 17 in tav. 6/6), da un dispositivo di ricezione USB (4) (fig. 1 in tav. 1/6, fig. 17 in tav. 6/6), e da un accessorio a bracciale elicoidale a memoria di forma rimovibile (5) (fig. 5 in tav . 1/6). Fig. 17) in pl. 6/6, shows a schematic of the operation of the repositionable contact rotational control system in a perspective view. With reference to the attached figures, the repositionable contact rotational control system consists of a spherical pointing device (1) (fig. 1 in table 1/6, figs. 6, 7 and 8 in table 2) / 6, fig. 9 in table 3/6, figs. 10, 11, 12 and 13 in table 4/6, figs. 14, 15 and 16 in table 5/6, fig, 17 in table 6 / 6) from a transmitting antenna (2) (fig. 2 in table 1/6 and fig. 17 in table 6/6), from a charging docking station (3) (fig. 3 in table 1) / 6, fig. 17 in table 6/6), by a USB receiving device (4) (fig. 1 in table 1/6, fig. 17 in table 6/6), and by an accessory removable shape memory helical bracelet (5) (fig. 5 in table 1/6).

Nello specifico il dispositivo di puntamento di forma sferica (1) Ã ̈ composto da un rivestimento sensibile al tocco (la), da un processore (Ib) per la gestione dei dati input -output, un modulo di trasmissione dati (le), da un modulo di determinazione dei parametri di posizione e movimentazione (Id) e da un modulo di alimentazione (le). Specifically, the spherical pointing device (1) is composed of a touch-sensitive coating (la), a processor (Ib) for managing the input-output data, a data transmission module (le), a module for determining the position and movement parameters (Id) and a power supply module (le).

Il modulo di trasmissione dati (le) provvede alla trasmissione dei dati relativi all'orientazione, all'accelerazione e alla velocità angolare. I dati in forma digitale vengono trasmessi utilizzando lo standard bluetooth wi-fi. The data transmission module (le) provides for the transmission of data relating to orientation, acceleration and angular velocity. Data in digital form is transmitted using the wi-fi bluetooth standard.

Il modulo di determinazione dei parametri di movimentazione (Id) prevede una prima funzione di determinazione assoluta dell'orientazione (fi) e una seconda funzione di determinazione dei parametri di movimentazione del cursore (f2). The module for determining the movement parameters (Id) provides a first function for the absolute determination of the orientation (fi) and a second function for determining the movement parameters of the cursor (f2).

La prima funzione di determinazione assoluta dell'orientazione (fi) Ã ̈ ottenuta dall'interazione di due componenti, un sistema di trasmissione costituito da un'antenna trasmittente (2) posizionata ai bordi dello schermo e da un'antenna di ricezione (ld.1), formata da quattro sensori posti secondo una configurazione geometrica non complanare. L'orientazione del dispositivo viene determinata in maniera assoluta attraverso la differenza di fase dei segnali elettromagnetici emessi dall'antenna trasmittente (2) e rivelati dai quattro sensori di ricezione (ld.1). The first function of absolute determination of the orientation (fi) is obtained from the interaction of two components, a transmission system consisting of a transmitting antenna (2) positioned at the edges of the screen and a receiving antenna (ld. 1), formed by four sensors placed according to a non-coplanar geometric configuration. The orientation of the device is determined absolutely through the phase difference of the electromagnetic signals emitted by the transmitting antenna (2) and detected by the four reception sensors (ld.1).

La seconda funzione di determinazione dei parametri di movimentazione del cursore (f2) Ã ̈ ottenuta attraverso un sistema inerziale (ld.2} composto da accelerometri e giroscopi. The second function of determining the movement parameters of the cursor (f2) is obtained through an inertial system (ld.2} composed of accelerometers and gyroscopes.

Infine l'ultimo degli elementi costitutivi del dispositivo di puntamento di forma sferica (1) à ̈ il modulo di alimentazione (le), che à ̈ costituito dalla batterìa con modulo ad induzione magnetica posizionata all'interno del dispositivo di puntamento stesso (1) in modo da consentirne la ricarica per induzione, senza collegamento tramite cavi ma solo col posizionamento sulla docking station (3). Finally, the last of the constituent elements of the spherical pointing device (1) is the power supply module (le), which is constituted by the battery with magnetic induction module positioned inside the pointing device itself ( 1) in order to allow it to be recharged by induction, without connection via cables but only by positioning it on the docking station (3).

Altro componente del sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile à ̈ la docking station (3) composta da un modulo ad induzione magnetica (3a), un sistema munito di auto-posizionamento(3b) e un cavo di alimentazione (3c). Another component of the repositionable contact rotational control system is the docking station (3) consisting of a magnetic induction module (3a), a system equipped with self-positioning (3b) and a power cable (3c).

Il posizionamento corretto per la ricarica viene determinato automaticamente dal sistema autonomo di posizionamento, senza alcun intervento dell'operatore e confermato dall'accensione di un led posizionato sulla docking station (3). The correct positioning for recharging is automatically determined by the autonomous positioning system, without any operator intervention and confirmed by the lighting of a led positioned on the docking station (3).

Il sistema si completa con un accessorio a bracciale a memoria di forma (5) rimovibile corredato dì un display interattivo (5a).La struttura del bracciale consente di adattarsi all'arto del soggetto utilizzatore e a persone prive delle mani. In questo caso, la movimentazione del cursore avviene attraverso il rotolamento del dispositivo di forma sferica (1) su di una qualsiasi superficie ancorato al polso/avambraccio mediante il bracciale a memoria di forma rimovibile (5). The system is completed with a removable shape memory bracelet accessory (5) equipped with an interactive display (5a). The structure of the bracelet allows it to adapt to the limb of the user and to people without hands. In this case, the movement of the cursor occurs through the rolling of the spherical device (1) on any surface anchored to the wrist / forearm by means of the removable shape memory bracelet (5).

La forma à ̈ conferita mediante adeguati trattamenti termici e la geometria di fissaggio prevederà un avvolgimento elicoidale programmato opportunamente rispetto alle esigenze di applicazione funzionale. In altre parole la lega metallica inserita nella guaina di materiale polimerico {confortevole al contatto con la pelle e anallergico), superato un valore prefissato di temperatura {max circa 40°C) permetterà di deformare meccanicamente il dispositivo adattandolo all'arto del soggetto utilizzatore mediante riscaldamento attraverso l'applicazione di un flusso di corrente a bassa tensione. Il calore derivante dal contatto con l'arto garantisce il mantenimento in posizione (avvolto sull'arto stesso), mentre la rimozione del dispositivo dovrà avvenire per sfilamento (le tensioni di bloccaggio intorno al braccio saranno comunque previste di modesta entità), potendo eseguire queste operazioni una quantità innumerevole di volte. The shape is given by means of adequate heat treatments and the fixing geometry will provide for a helical winding suitably programmed with respect to the needs of functional application. In other words, the metal alloy inserted in the sheath of polymeric material (comfortable in contact with the skin and hypoallergenic), exceeding a predetermined temperature value (max about 40 ° C) will allow the device to be mechanically deformed by adapting it to the limb of the user by means of heating by applying a low voltage current flow. The heat deriving from the contact with the limb guarantees the maintenance in position (wrapped on the limb itself), while the removal of the device must take place by extraction (the locking tensions around the arm will in any case be expected to be modest), being able to perform these operations a countless number of times.

Il dispositivo di puntamento di forma sferica(1) svolge le funzioni di mouse, utilizzabile, per mezzo dì opportuni driver, con ogni pacchetto software e sistema operativo. The spherical pointing device (1) performs the functions of a mouse, which can be used, by means of suitable drivers, with any software package and operating system.

È possibile utilizzarlo in due diverse modalità, sia tenendolo nel palmo della mano e imprimendo movimenti di rotazione della sfera (1) su due o tre assi, sia poggiandolo su di una qualsiasi superficie ed imprimendo movimenti di rotazione della sfera su due assi (figg. 10, 11, 12, 13 in tav. 4/6}. It can be used in two different ways, either by holding it in the palm of the hand and imparting rotational movements of the sphere (1) on two or three axes, or by placing it on any surface and imparting rotational movements of the sphere on two axes (figs. 10, 11, 12, 13 in table 4/6}.

Il funzionamento del dispositivo di puntamento di forma sferica {1) avviene, a differenza dei dispositivi presenti sul mercato, senza alcun posizionamento convenzionale, per cui à ̈ possibile utilizzarlo indipendentemente dalle modalità con le quali viene afferrato e dalla sua orientazione senza necessità di alcuna operazione di inizializzazione. Il dispositivo di puntamento di forma sferica (1), presenta, inoltre, caratteristiche aggiuntive rispetto ai dispositivi di puntamento attualmente in commercio quali elevata sensibilità della superficie esterna della sfera al fine di consentirne l'utilizzo con minime pressioni di controllo; elevata variabilità del posizionamento del dispositivo rispetto allo schermo al fine di consentirne l'utilizzo indipendentemente dalla sua posizione; riposizionabilità, intesa come capacità di inìzializzare automaticamente la funzionalità ogni volta che viene riattivato, in qualunque posizione ed orientamento attraverso la misura continua ed in tempo reale della differenza di fase dei segnali elettromagnetici emessi dall'antenna di trasmissione (2) e rivelati dai quattro sensori di ricezione (ld.l), determinazione continua dei parametri di movimentazione tramite il sistema inerziale (ld.2) costituito da giroscopi e accelerometri , personalizzazione dei comandi attuabile attraverso un sistema di calibrazione che definisce il grado di sensibilità e di altri parametri operativi, legati alle capacità motorie (tipo ed ampiezza dei movimenti e loro rapidità) , Il dispositivo di puntamento di forma sferica (1) prevede le funzioni di movimentazione del cursore e immissione dati (input) . The operation of the spherical pointing device {1) takes place, unlike the devices on the market, without any conventional positioning, so it is possible to use it regardless of the modalities in which it is grasped and its orientation without the need for any operation initialization. The spherical pointing device (1) also has additional characteristics with respect to the pointing devices currently on the market such as high sensitivity of the external surface of the sphere in order to allow its use with minimum control pressures; high variability of the positioning of the device with respect to the screen in order to allow its use regardless of its position; repositionability, understood as the ability to automatically initiate the functionality each time it is reactivated, in any position and orientation through the continuous and real-time measurement of the phase difference of the electromagnetic signals emitted by the transmission antenna (2) and detected by four reception sensors (ld.l), continuous determination of the movement parameters through the inertial system (ld.2) consisting of gyroscopes and accelerometers, customization of the commands via a calibration system that defines the degree of sensitivity and other parameters operational, linked to motor skills (type and amplitude of movements and their speed), The spherical pointing device (1) provides the cursor movement and data entry functions (input).

La movimentazione del cursore à ̈ determinata dalla rotazione intorno a due assi secondo le impostazioni iniziali e tali da consentire lo spostamento del cursore lungo gli assi orizzontali e verticali dello schermo . The movement of the cursor is determined by the rotation around two axes according to the initial settings and such as to allow the cursor to be moved along the horizontal and vertical axes of the screen.

La movimentazione del cursore avviene sia ruotando il dispositivo di puntamento di forma sferica (1} nello spazio tenendolo nel palmo della mano sia facendo rotolare il dispositivo (1) su di una qualsiasi superficie. The cursor is moved either by rotating the spherical pointing device (1} in space, holding it in the palm of the hand, or by rolling the device (1) on any surface.

La movimentazione del cursore può avvenire anche attraverso la traslazione della sfera lungo gli assi . The movement of the cursor can also take place through the translation of the sphere along the axes.

Tra i possibili comandi di input si possono individuare le seguenti modalità: Among the possible input commands the following modes can be identified:

- rapida accelerazione rotazionale - rapid rotational acceleration

Questo comando consente di compiere il movimento rapido di accelerazione impugnando il dispositivo di puntamento di forma sferica (1) nel palmo della mano e operando spostamenti nello spazio in qualsiasi direzione da definire al momento dell'istallazione. - singolo tocco superficiale This command makes it possible to perform the rapid acceleration movement by holding the spherical pointing device (1) in the palm of the hand and moving in space in any direction to be defined at the time of installation. - single surface touch

Questo comando consente dì immettere un input attraverso un singolo tocco su qualsiasi punto della superficie esterna della sfera sia tenendo il dispositivo di puntamento di forma sferica (1) nel palmo della mano e ruotandolo nello spazio sia facendo rotolare il dispositivo (1) su di una qualsiasi superficie. This command allows you to enter an input through a single touch on any point on the outer surface of the sphere either by holding the spherical pointing device (1) in the palm of your hand and rotating it in space or by rolling the device (1) on top of it. any surface.

- doppio tocco superficiale - double surface touch

Questo comando consente di immettere un input attraverso un doppio tocco su qualsiasi punto della superficie esterna della sfera sìa tenendo il dispositivo di puntamento di forma sferica (1) nel palmo della mano e ruotandolo nello spazio sia facendo rotolare il dispositivo (1) su di una qualsiasi superficie. This command allows you to enter an input by double-tapping any point on the outer surface of the sphere yes by holding the spherical pointing device (1) in the palm of your hand and rotating it in space or by rolling the device (1) on of any surface.

- sfioramento lineare - linear touch

Questo comando consente di operare uno scroll attraverso uno sfioramento lineare su qualsiasi punto della superficie esterna della sfera sia tenendo il dispositivo di puntamento di forma sferica (1) nel palmo della mano e ruotandolo nello spazio sia facendo rotolare il dispositivo (15 su di una qualsiasi superficie. This command allows you to scroll through a linear touch on any point of the external surface of the sphere either by holding the spherical pointing device (1) in the palm of your hand and rotating it in space or by rolling the device (15 on any surface.

- singolo tocco a tempo - single timed touch

Questo comando consente di immettere un input attraverso un singolo tocco definito da una variazione temporale su qualsiasi punto della superficie esterna della sfera sia tenendo il dispositivo di puntamento di forma sferica (1} nel palmo della mano e ruotandolo nello spazio sia facendo rotolare il dispositivo (1) su di una qualsiasi superficie. This command allows you to enter an input through a single touch defined by a time variation on any point on the outer surface of the sphere either by holding the spherical pointing device (1} in the palm of your hand and rotating it in space or by rolling the device ( 1) on any surface.

All'idea di soluzione potranno essere apportate variazioni formali e strutturali nell'ambito del medesimo concetto inventivo che resta definito dalle rivendicazioni che seguono. Formal and structural variations may be made to the solution idea within the scope of the same inventive concept which remains defined by the following claims.

Il tutto secondo quanto decritto e con riferimento alle tavole allegate. All as described and with reference to the attached tables.

Claims (10)

RIVENDICAZIONI 1- Sistema dì comando rotazionale a contatto riposizionabile costituito da: * un dispositivo di puntamento di forma sferica il) composto da un modulo di trasmissione dati (le), un rivestimento sensibile al tocco (la), un processore per la gestione dei dati input-output (lb), da un modulo di determinazione dei parametri di posizione e movimentazione (ld) e da un modulo di alimentazione (le). * un sistema di trasmissione costituito da un'antenna trasmittente (2) posizionata al bordo dello schermo, * una docking station (3}, composta da un modulo ad induzione magnetica (3a), un sistema autonomo di posizionamento (3b) e un cavo di alimentazione (3c). * un dispositivo di ricezione dati USB (4) * un accessorio a bracciale elicoidale a memoria di forma (5) rimovibile corredato di un display interattivo (Sa), Caratterizzato da funzionalità aggiuntive rispetto ai sistemi di puntamento esistenti quali ridurre al minimo gli sforzi e i movimenti necessari per i comandi di input; massima flessibilità ed elevata adattabilità nell'uso e ottima prensilità, facilità di interazione e corrispondenza tra input e output, elevata personalizzazione di utilizzo utenteperiferica, accessibile e fruibile al maggior numero di utenti. CLAIMS 1- Repositionable contact rotational control system consisting of: * a spherical pointing device il) composed of a data transmission module (le), a touch-sensitive coating (la), a processor for the management of input-output data (lb), a module for determining the position and movement parameters (ld) and a power module (le). * a transmission system consisting of a transmitting antenna (2) positioned at the edge of the screen, * a docking station (3}, consisting of a magnetic induction module (3a), an autonomous positioning system (3b) and a power cable (3c). * a USB data receiving device (4) * a removable shape memory helical bracelet accessory (5) equipped with an interactive display (Sa), Characterized by additional features compared to existing pointing systems such as minimizing the efforts and movements required for input commands; maximum flexibility and high adaptability in use and excellent grip, ease of interaction and correspondence between input and output, high personalization of peripheral user use, accessible and usable to the greatest number of users. 2 Sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile, come la precedente rivendicazione, costituito da un dispositivo di puntamento di forma sferica (1) la cui funzionalità avviene indipendentemente dalle modalità con le quali viene afferrato e dalla sua orientazione senza necessità di alcuna operazione di inizìalizzazione-2 Rotational control system with repositionable contact, as in the previous claim, consisting of a spherical pointing device (1) whose functionality occurs regardless of the modalities with which it is gripped and its orientation without the need for any initial operation alization- 3. Sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile, come le precedenti rivendicazioni, caratterizzato da un dispositivo di puntamento di forma sferica (1) che à ̈ possibile utilizzare in due diverse modalità, sia tenendolo nel palmo della mano e ruotandolo nello spazio, sia poggiandolo su di una qualsiasi superficie ed imprimendo movimenti di rotazione della sfera su due assi (figg. io, il, 12 e 13 in tav. 4/6). 3. Rotational repositionable contact control system, as in the previous claims, characterized by a spherical pointing device (1) that can be used in two different modes, either by holding it in the palm of the hand and rotating it in space, or by placing it on any surface and impressing rotational movements of the sphere on two axes (figs. I, 11, 12 and 13 in table 4/6). 4. Sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile, come le precedenti rivendicazioni, caratterizzato dal fatto che presenta la funzione di riposizionabilità, intesa come capacità di inizializzare automaticamente la funzionalità ogni volta che viene riattivato, in qualunque posizione ed orientamento, attraverso la misura continua ed in tempo reale della differenza di fase dei segnali elettromagnetici emessi dall'antenna di trasmissione e rivelati dai quattro sensori di ricezione. 4. Rotational repositionable contact control system, as in the previous claims, characterized by the fact that it has the repositionability function, intended as the ability to automatically initialize the functionality every time it is reactivated, in any position and orientation, through continuous measurement and in real time of the phase difference of the electromagnetic signals emitted by the transmission antenna and detected by the four reception sensors. 5. Sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile, come le precedenti rivendicazioni, caratterizzato da un dispositivo di puntamento di forma sferica (l) con un'elevata sensibilità della superficie esterna della sfera al fine di consentirne 1'utilizzo con minime pressioni di controllo. 5. Rotational repositionable contact control system, as in the preceding claims, characterized by a spherical-shaped pointing device (1) with a high sensitivity of the external surface of the sphere in order to allow its use with minimum control pressures. 6. Sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile , come le precedenti rivendicazioni, caratterizzato da un dispositivo di puntamento di forma sferica {1} con un'elevata variabilità del posizionamento del dispositivo rispetto allo schermo al fine di consentirne l'utilizzo indipendentemente dalla sua posizione. 6. Rotational repositionable contact control system, as in the previous claims, characterized by a spherical pointing device {1} with a high variability of the positioning of the device with respect to the screen in order to allow its use regardless of its position . 7. Sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile, come le precedenti rivendicazioni, caratterizzato da una docking station (3) che grazie ad un modulo di induzione magnetica (3a), ad un sistema munito di auto-posizionamento (3b) e ad un cavo di alimentazione (3c) permette il posizionamento corretto per la ricarica in maniera autonoma e senza alcun intervento dell'operatore. 7. Rotational repositionable contact control system, as in the preceding claims, characterized by a docking station (3) which thanks to a magnetic induction module (3a), a system equipped with self-positioning (3b) and a cable power supply (3c) allows correct positioning for recharging autonomously and without any operator intervention. 8. Sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile, come le precedenti rivendicazioni, caratterizzato da un accessorio a bracciale a memoria di forma (5) rimovibile che consente di adattarsi all'arto del soggetto utilizzatore e a persone prive dell'uso delle mani. 8. Rotational repositionable contact control system, as in the preceding claims, characterized by a removable shape memory bracelet accessory (5) which allows it to be adapted to the limb of the user and to people without the use of hands. 9. Sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile, come le precedenti rivendicazioni, caratterizzato da un dispositivo di puntamento (1) che può assumere anche configurazioni formali poliedriche. 9. Rotational repositionable contact control system, as in the preceding claims, characterized by a pointing device (1) which can also assume formal polyhedral configurations. 10. Sistema di comando rotazionale a contatto riposizionabile, come le precedenti rivendicazioni, uniformabile a tutti i sistemi video che richiedono un input dai computer ai televisori divenendo in tal senso "universale".10. Repositionable contact rotational control system, as in the preceding claims, which can be standardized on all video systems that require input from computers to televisions, thus becoming "universal".
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