Пристрій для введення у комп’ютер координат місця на екрані засобу відображення

1. Пристрій для введення у комп'ютер координат місця на екрані засобу відображення за допомогою пасивної указки, який містить: множину світловипромінювачів та множину світлоприймачів, розміщених так, що прямі ліни, які попарно з'єднують кожний світловипромінювач з ВІДПОВІДНИМ СВІ тлоприймачем, утворюють координатну сітку над поверхнею екрана (1), блок (4) вибірки та активації світловипромінювачів, блок (5) вибірки та активації світлоприймачів, генератор (6) періодичного сигналу, блок (9) підсилення сигналу, отриманого з виходів світлоприймачщ, контролер (10), призначений для керування процесом вибірки та активації пари світловипромінювач - світлоприймач і процесом обробки даних, отриманих з виходу згаданого блока (9) підсилення, який відрізняється тим, що він містить блок (7) формування сигналу активації світловипромінювачів, з'єднаний з виходом згаданого генератора (6) періодичного сигна лу, і частотно-вибірковий фільтр (8), призначений для фільтрації перед підсиленням отриманого з виходів світлоприймачів сигналу, причому частота генератора (6) періодичного сигналу знаходиться у межах смуги пропускання згаданого фільтра (8). 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що частота генератора (6) періодичного сигналу дорівнює резонансній частоті згаданого фільтра (8). 3. Пристрій за п. 1 або п. 2, який відрізняється тим, що генератор (6) періодичного сигналу є генератором імпульсів 4. Пристрій за п. З, який відрізняється тим, що генератор (6) періодичного сигналу є генератором імпульсів, тривалість яких дорівнює половині періоду цього сигналу. 5. Пристрій за будь-яким із пп. 1-4, який відрізняється тим, що блок (7) формування сигналу активації світловипромінювачів містить множину ключових елементів (11I-11N), сигнальний вхід кожного з яких з'єднаний з виходом генератора (6) періодичного сигналу, керуючий вхід - із відповідним виходом блока (4) вибірки та активації світловипромінювачів, а вихід - із входом відповідного світловипромінювача. 6 Пристрій за п 5, який відрізняється тим, що число згаданих ключових елементів (111-11 N) дорівнює числу світловипромінювачів. 00 CM Корисна модель належить до комп'ютерних координатних пристроїв, а саме, до пристроїв уведення у комп'ютер координат елемента, що вибраний користувачем на екрані засобу відображення, зокрема, на екрані комп'ютерного дисплея, з використанням для цього непрозорої указки, якою може бути звичайний олівець або навіть палець руки користувача. Запропонована корисна модель може бути використана у демонстраційних або пошукових системах для отримання в автоматизованому режимі інформації щодо будь-якого вибраного елемента зображення, у довідкових службах для отримання громадянами інформації, наприклад, щодо можливостей та умов транспортного або будь-якого Ін шого зв'язку між населеними пунктами, щодо вартості вхідного квитка залежно від місця на стадіоні або в концертному залі тощо Традиційно контроль координат відображуваної інформації здійснюється за допомогою клавіатури або "миші", які керують переміщенням курсору по екрану дисплея, або з використанням світлового пера [1]. Застосування таких електронних засобів, вимагає від користувача певних навичок і тому не завжди зручно Крім того, є великий ризик пошкодження цих елементів, особливо у разі застосування їх у засобах, призначених для користування широким колом громадян. Указаного недоліку позбавлений відомий пристрій уведення, який дає можливість користувачу 2428 безпосередньо взаємодіяти із засобом відобравирішується за допомогою програмованого підсиження Цей пристрій має сенсорний екран із полювача зі зворотним зв'язком, коефіцієнт підсикриттям, яке забезпечує зміну електричного поля в лення якого залежить від рівня опромінення облатій області екрана, якої торкається палець кориссті розташування певного світлоприймача тувача, що дозволяє шляхом дотику до поверхні джерелом із навколишнього середовища Цей рітакого екрана здійснювати вибір необхідного елевень опромінення періодично вимірюється під час мента зображення і вводити координати цього паузи між періодами активації двох сусідніх пар елемента у комп'ютер для подальшої обробки [2] "світловипромінювач - світлоприймач" і враховуНедоліком цього пристрою є досить швидке зноється при реєстрації рівня сигналу з виходу світшування згаданого покриття через ПОСТІЙНІ ДОТИКИ лоприймача Таке вирішення дозволяє запобігти до нього, що призводить до спотворення інформавпливу навколишнього середовища на функціонуції, а згодом - до повної функціональної непридатвання пристрою лише у разі достатньо повільних ності пристрою коливань рівня зовнішнього опромінення, але не На цей час доволі поширеними у СВІТІ Є придає можливості уникнути такого впливу у разі рапстрої для введення у комп'ютер координат місця тових змін і різких коливань цього рівня Причиною за допомогою непрозорої указки (пальця, олівця цього є інерційність вказаних запобіжних засобів тощо) без застосування швидкозношуваного пота різниця у моментах вимірювання рівня опромікриття, але з використанням натомість оптоелектнення ЗОВНІШНІМ джерелом і рівня опромінення ронних елементів - світловипромінювачів та світактивованим світловипромінювачем на фоні зовлоприймачів, розміщених на перифери екрана [З, нішнього опромінення, оскільки існує велика ймо4,5] вірність того, що між цими двома вимірюваннями Найбільш близьким до запропонованої корисможе відбутися раптова зміна рівня зовнішнього ної моделі за своєю суттю та за очікуваним від її опромінення використання технічним результатом є пристрій Задачею запропонованої корисної моделі є для введення у комп'ютер координат місця, вибпідвищення достовірності визначення координат раного на екрані засобу відображення за допомовибраного на екрані місця за умови наявності ЗОВгою непрозорої указки (пальця, олівця тощо) [6], НІШНІХ перешкод таких, як коливання, у тому числі і який містить множину світловипромінювачів та різкі, рівня опромінення екрана зовнішнім по відмножину світлоприймачів, розміщених так, що ношенню до пристрою джерелом У запропоновапрямі лінії, які попарно з'єднують кожний світловиній корисній моделі ця задача вирішується шляхом промінювач із відповідним свптюприймачем, утвоактивації світловипромінювачів на протязі заданорюють координатну сітку над поверхнею екрана го часового інтервалу періодичним сигналом певної частоти і припущенням через частотноДо складу пристрою входять також блок вибірвибірковий фільтр з ВИХОДІВ світлоприймачів сигки та активації світловипромінювачів і блок вибірки налу лише тієї частоти з якою здійснюється актита активації світлоприймачів, призначені для повація світловипромінювачів, в наслідок чого відсіслідовної синхронної вибірки та активації світловаються паразитні сигнали, що породжуються випромінювачів і світлоприймачів у циклічному ЗОВНІШНІМИ перешкодами режимі Пристрій містить також генератор періДля вирішення поставленої задачі у пристрій одичного сигналу, блок підсилення сигналу, отридля введення у комп'ютер координат місця на екманого з виходів світлоприймачів, та контролер, рані засобу відображення за допомогою пасивної призначений для керування процесом вибірки та указки, який містить множину світловипромінюваактивації пари "світловипромінювач - світлоприйчів та множину світлоприймачів, розміщених так, мач" і процесом обробки даних, отриманих із вищо прямі Ліни які попарно з'єднують кожний світходу згаданого блока підсилення ловипромінювач з ВІДПОВІДНИМ світлоприймачем, Цей пристрій, як і той що був описаний вище, утворюють координатну сітку над поверхнею екрадає можливість користувачу за допомогою непрона, блок вибірки та активації світловипромінювазорої указки взаємодіяти із засобом відображення, чів, блок вибірки та активації світлоприймачів, геале без застосування швидкозношуваного екраннератор періодичного сигналу, блок підсилення ного покриття Така взаємодія забезпечується змісигналу, отриманого з виходів світлоприймачів, ною рівня сигналу на виході певних світлоприймаконтролер, призначений для керування процесом чів, якщо на шляху світлових променів, вибірки та активації пари "світловипромінювач направлених до цих світлоприймачів з боку відпосвітлоприймач" і процесом обробки даних, отривідних світловипромінювачів, знаходиться переманих з виходу згаданого блока підсилення, увешкода - непрозора указка (палець, олівець тощо) дені блок формування сигналу активації світловиІдентифікація принаймні двох світлоприймачів, що промінювачів підключений до виходу згаданого відреагували на перешкоду, один з яких розташогенератора, і частотно - вибірковий фільтр, приваний на одній, а другий на ІНШІЙ З ДВОХ суміжних значений для фільтрації перед підсиленням отристорін екрана, дає можливість визначити місце на маного з виходів світлоприймачів сигналу При екрані, якого торкнулася або до якого наблизилася цьому частота генератора періодичного сигналу указка Але в процесі експлуатації такого пристрою активації світловипромінювачів знаходиться у мевиникає проблема впливу рівня опромінення екражах смуги пропускання згаданого фільтра на з боку навколишнього середовища на достовірВ оптимальному варіанті запропонованої коність даних, отримуваних з виходу світлоприймарисної моделі частота генератора періодичного чів, і як наслідок, на достовірність визначених сигналу дорівнює резонансній частоті частотно координат місця, вибраного на екрані засобу відовибіркового фільтра браження У відомому пристрої [6] ця проблема 2428 Генератором періодичного сигналу може бути генератор імпульсів. В оптимальному варіанті запропонованої корисної моделі генератор періодичного сигналу є генератором Імпульсів, тривалість яких дорівнює половині періоду цього сигналу. Блок формування сигналу активації світловипромінювачів містить множину ключових елементів, сигнальний вхід кожного з яких з'єднаний з виходом генератора періодичного сигналу, керуючий вхід - з відповідним виходом блока (4) вибірки та активації світловипромінювачів, а вихід - з входом відповідного світловипромінювача. В оптимальному варіанті число ключових елементів дорівнює числу світловипромінювачів. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де ФІг.1 - приклад функціональної схеми пристрою для введення у комп'ютер координат місця на екрані засобу відображення за допомогою пасивної указки. Фіг.2 - приклад функціональної схеми блока формування сигналу активації світловипромінювачів із підключеним до його входу генератором періодичного сигналу активації світловипромінювачів. Фіг.З - графічне зображення сигналів на виходах відповідно -генератора періодичного сигналу, блоків вибірки та активації і блока формування сигналу активації світловипромінювачів. Пристрій для введення у комп'ютер координат місця на екрані засобу відображення за допомогою пасивної указки містить множину світло випромінювачів X, Y та множину світлоприймачів Xі, Y', розміщених на периферії екрана 1. Світловипромінювачі X, Y утворюють дві взаємноперпендикулярні лінійки 2, 2', розташовані ВІДПОВІДНО вздовж двох суміжних сторін екрана 1, світлоприймачі X', Y' утворюють дві інші взаємноперпендикулярні лінійки З, З', розташовані ВІДПОВІДНО вздовж двох інших суміжних сторін екрана 1. Кожному світловипромінювачу відповідає світлоприймач, розташований на протилежній стороні екрана так, що вони утворюють пари "свптювипромінювач - світлоприймач11 X, - X/, Y, - Y,'. Уявні прямі лінії, які з'єднують кожну пару "світловипромінювач - світлолриймач", утворюють невидиму координатну сітку над поверхнею екрана 1. Загалом, екран може бути будь-якої форми, а світловипромінювачі та світлоприймачі можуть знаходитися за його межами, аби їх розташування забезпечувало утворення згаданої координатної сітки і функціонування усіх пар "світловипромінювач - світлоприймач" як описано далі. Як світловипромінювачі переважно можуть бути використані світлодіоди інфрачервоного діапазону випромінювання, як світлоприймачі - фототранзистори цього ж робочого діапазону. Вибір діапазону випромінювання обумовлений невидимістю променів, які не заважають сприймати інформацію, зображену екрані. Світловипромінювачі і світлоприймачі можуть бути вмонтовані безпосередньо у корпус засобу відображення, або змонтовані на жорсткій прямокутній рамі, закріпленій на корпусі засобу відображення. 6 До складу пристрою входять блок 4 вибірки та активації світловипромінювачів, блок 5 вибірки та активації світлоприймачів, генератор 6 періодичного сигналу, блок 7 формування сигналу активації світловипромінювачів, частотно - вибірковий фільтр 8, блок 9 підсилення сигналу, отриманого з виходу світлоприймачів, і контролер 10. Товстими лініями на фіг.1 позначені багатопровідні зв'язки між елементами (блоками) пристрою. Блок 4 вибірки та активації світловипромінювачів і блок 5 вибірки та активації світлоприймачів призначені для синхронної послідовної циклічної вибірки та активації відповідно світловипромінювачів та світлоприймачів, і можуть бути виконані на базі дешифраторів, наприклад таких, як мікросхема КР1533ИДЗ. Як генератор 6 періодичного сигналу може бути використаний звичайний генератор імпульсів, наприклад, генератор 74НС14, який генерує періодичні імпульси, тривалість яких дорівнює половині періоду сигналу (сигнал типу "меандр"). Частотно-вибірковий фільтр 8 виконується на базі LC - контуру і призначений для фільтрації перед підсиленням отриманого з виходів світлоприймачів сигналу. Генератор 6 періодичного сигналу І частотновибірковий фільтр 8 виконані так, що частота генератора 6 знаходиться у межах смуги пропускання фільтра 8, а в оптимальному варіанті частота генератора 6 дорівнює резонансній частоті фільтра 8. Блок 9 підсилення призначений для підсилення отриманого з виходів світлоприймачів сигналу після його фільтрації і може бути виконаний на базі звичайного двотактного підсилювача напруги Контролер 10 призначений для керування процесом синхронної вибірки та активації" пари "світловипромінювач - світлоприймач" і процесом обробки даних, отриманих з виходу блока 9 підсилення, для чого може бути використана мікросхема АТ89С51. Блок 7 формування сигналу активації світловипромінювачів містить множину ключових елементів 111-11 N. їх функцію можуть виконувати ЛОГІЧНІ елементи Т як окремо, так І у складі інших багатофункціональних елементів, наприклад, дешифраторів. Сигнальний вхід кожного з ключових елементів 111-11м з'єднаний з виходом генератора 6 періодичного сигналу, керуючий вхід - з відповідним виходом блока 4 вибірки та активації світловипромінювачів, а вихід - з входом відповідного світловипромінювача. Функціонує пристрій як описано далі. Під керуванням сигналів, що надходять від контролера 10, блоки 4, 5 синхронно виробляють сигнали, призначені для послідовної синхронної активації у циклічному режимі пар "світловипромінювач - світлоприймач" так, що обидва елементи згаданої пари активізуються на протязі одного й того ж періоду часу, причому усі ІНШІ світловипромінювачі та світлоприймачі на протязі цього періоду перебувають у неробочому стані, що виключає їх вплив на достовірність результатів роботи пристрою. На фіг.З з усього циклу активації умовно зо 2428 бражено послідовні сигнали активації світлоприймачів (фіг.З б, в) та відповідних світловипромінювачів (фіг.З г, д) лише для двох пар "світловипромінювач - світлоприймач". З виходу блока 4 сигнали (фіг.З (б, в)), що є складовою сигналів активації світловипромінювачів і визначають тривалість активації кожного з них у межах одного циклу, надходять послідовно на керуючі входи ключових елементів 111-11 N блока 7 формування сигналу активації світловипромінювачів. У той же час із виходу генератора 6 на сигнальні входи ключових елементів 11і-11 N подають періодичний сигнал, наприклад, типу "меандр" (фіг.З (а)), причому період цього сигналу принаймні у декілька разів менший за тривалість активації у межах одного циклу пари "світло випромінювач світпоприймач". Цей сигнал на протязі проміжку часу, що визначається тривалістю сигналу на керуючому вході ключового елемента 11,, з виходу генератора 6 надходить послідовно (фіг.З (г, д)) на входи відповідних світловипромінювачів і перетворюється ними у оптичні сигнали, що пульсують із частотою, яка дорівнює частоті генератора 6. У той же час сигналами (фіг.З (б, в)) з виходу блока 5 (такими ж що і з виходу блока 4) послідовно активуються відповідні світлоприймачі, які приймають згадані оптичні сигнал і перетворюють його у синусоїдальні (квазісинусоїдальні} електричні сигнали, частота яких дорівнює частоті генератора 6. Такі перетворення відбуваються послідовно у циклічному режимі на кожній парі "світло випромінювач - світлоприймач". Сигнали з виходів світлоприймачів через паралельні лінії зв'язку надходять у блок 5 вибірки і активації, звідки їх у тій же послідовності, з якою відбувалася активізація пар "світло випромінювач - світлоприймач", подають на вхід частотно - вибі 8 ркового фільтра 8, через який проходять лише корисні сигнали, частота яких дорівнює частоті сигналу генератора 6, і відсіюються сигнали можливих перешкод. Після цього корисні сигнали підсилюються блоком 9 підсилення і надходять у контролер 10, де вони обробляються за закладеною у нього програмою, згідно з якою кожному сигналу в межах одного циклу відповідає певна координата на поверхні екрана 1. Якщо світлоприймач фіксує наявність оптичного сигналу, що пульсує з частотою, яка дорівнює частоті генератора 6, то це означає, що на шляху світлового променя між цим світлоприймачем і відповідним активованим світловипромінювачем нема ніякої перешкоди. Якщо ж така перешкода А (фіг.1) у вигляді, наприклад, непрозорої указки з'являється на шляху світлових променів ХгХ,', Y,Yt', то відповідні світлоприймачі X/, Y,' у період їхньої активації не приймають оптичний сигнал, і контролер реєструє координати X, У на поверхні екрана 1, що відповідають тим двом періодам часу в межах одного циклу, на протязі яких активізовані свптюпршмачі X,', Yi' не зафіксували наявність оптичного сигналу, що пульсує з частотою, яка дорівнює частоті генератора 6. ДЖЕРЕЛА ІНФОРМАЦІЇ І.Воройский Ф.С. Інформатика. Новый систематизированный толковый словарь. Москва, 2001, С.200. 2. Воройский Ф. С. Інформатика. Новый систематизированный толковый словарь. Москва, 2001.С.199. 3. Патент США №3764813 4. Патент США №4684801 5. Патент США №4713 534 6. Патент США №4988983 Фиг. 2 2428 Комп'ютерна верстка М. Мацєло Підписне 10 Тираж 38 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м. Київ, МСП, 04655, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Сім'ї Хохлових, 15, м. Київ, 04119