УСТРОЙСТВО ВВОДА ИНФОРМАЦИИ ОПЕРАТОРОМ

Полезная модель относится к области компьютерных технологий, в частности к устройствам ввода информации оператором, например, для компьютеров, смартфонов, органайзеров и т.п.
На сегодняшний день известно множество различных устройств ввода информации, которые предназначены для осуществления процесса ввода информации различного типа в персональные ЭВМ, мобильные телефоны, органайзеры и т.д. Наиболее распространенными устройствами ввода до сих пор являются клавиатура, мышь или их сочетание.
В настоящее время все более широкое применение получают беспроводные аналоги клавиатуры и мыши, поскольку являются более удобными в использовании, например, в патенте РФ №2159462 описано устройство для ввода информации в ПЭВМ или в другие устройства, использующие клавиатуру; в заявке на изобретение РФ №2003117002 описано устройство для ввода, содержащее клавиатуру с многофункциональными клавишами; в заявке на изобретение РФ №2004121053 описано устройство ввода информации, представляющее собой эластичные тензокольца для формирования сигнала, подаваемого на принимающее устройство. Однако указанный класс устройств не в полной мере соответствует современным функциональным требованиям, предъявляемым к устройствам ввода информации, поскольку указанные устройства имеют большие размеры, большую массу, а также не удобны в эксплуатации, так как при их использовании руки оператора располагаются неестественно, что может привести к болям в запястьях и пальцах, что в свою очередь снижает эффективность и продуктивность работы оператора. В данное время предпринимаются попытки решения описанных проблем за счет более рационального использования рабочего пространства путем, например, замены стандартной клавиатуры клавиатурой с меньшим количеством клавиш. Широкое
применение находят эргономичные клавиатуры, которые разделены на две части, расположенные под углом 120 градусов друг относительно друга, причем профиль алфавитной части имеет форму выпуклой дуги. Благодаря такой конструкции нет необходимости держать руки параллельно плоскости стола, что делает использование клавиатуры более комфортным. Однако клавиатуры такого типа имеют высокую стоимость и занимают больше места по сравнению с классическими клавиатурами. Кроме того, использование таких клавиатур не предусматривает отказа от использования компьютерной мыши, и не позволяет значительно повысить эффективность и продуктивность работы оператора.
Также производится разработка устройств, использование которых позволяет заменить стандартную клавиатуру, мышь, а также их сочетание. Устройства такого типа чаще всего представляют собой гибкие оболочки, приближенные к форме кисти руки оператора или отдельной части кисти руки оператора, например, перчатки, браслеты или кольца, надеваемые на фаланги пальцев оператора. Такие устройства содержат считывающие элементы различного принципа действия, например, тактильные элементы, сенсорные датчики, датчики давления и т.д.
Известно устройство ввода информации оператором, описанное в заявке на изобретение РФ №2003105433, содержащее по меньшей мере один считывающий элемент, выполненный с возможностью считывания информации с тыльной стороны кисти руки оператора, а также возможностью преобразования и передачи информации на принимающее устройство. Указанный считывающий элемент представляет собой функциональное сочетание чувствительных и токопроводящих элементов, которые зафиксированы на гибкой оболочке, приближенной к форме кисти руки оператора. Каждый из указанных чувствительных элементов предварительно настраивают на функцию ввода определяемой оператором команды или выключают по выбору оператора при настройке устройства.
Недостатками описанной конструкции устройства ввода информации оператором является необходимость наличия опоры для срабатывания чувствительного элемента, а в качестве такой опоры используется элемент другого устройства ввода информации, например, клавиатуры или мыши, а также может быть использован подлокотник кресла оператора, или стол оператора, или опора определенной геометрической формы. В свою очередь, указанная необходимость наличия опоры не позволяет расширить функциональные возможности устройства, не позволяет обеспечить удобство при эксплуатации, возможность рационального использования рабочего пространства, эргономичность, возможность размещения оператора на более удаленном расстоянии от принимающего устройства, а также возможность защиты вводимой информации.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является устройство ввода информации оператором, описанное в патенте ЕР 0696014, содержащее по меньшей мере один считывающий элемент, фиксируемый на большом пальце руки оператора, выполненный с возможностью считывания информации с тыльной стороны кисти руки оператора, а также с возможностью преобразования и передачи информации на принимающее устройство. В качестве считывающего элемента используется чувствительный к давлению элемент со встроенными датчиками давления. Датчики давления фиксируют прикладываемое усилие в двух плоскостях Х и Y. В зависимости от силы и направления прикладываемого усилия считывается соответствующая информация, преобразуемая и передаваемая на принимающее устройство.
Недостатками описанного устройства ввода информации являются необходимость использования сложного программного обеспечения, установленного на принимающее устройство с целью расшифровки входной информации, невозможность использования устройства в режиме сочетания работы в качестве клавиатуры и мыши, а также невозможность обеспечения защиты вводимой информации.
В основу полезной модели поставлена задача обеспечить за счет простоты конструкции устройства ввода информации расширение его функциональных возможностей, удобство при эксплуатации, возможность рационального использования рабочего пространства, эргономичность, возможность размещения оператора на более удаленном расстоянии от принимающего устройства, а также возможность защиты вводимой информации.
Поставленная задача решается тем, что устройство ввода информации оператором содержит по меньшей мере один считывающий элемент, фиксируемый на большом пальце руки оператора, выполненный с возможностью считывания информации с тыльной стороны кисти руки оператора, а также возможностью преобразования и передачи информации на принимающее устройство, при этом считывающий элемент выполнен в виде оптического сканера.
2
Оптический сканер выполнен с возможностью считывания информации, закодированной паппилярными линиями, расположенными на поверхности кожи тыльной стороны кисти руки оператора. Данный режим работы позволяет использовать устройство в качестве клавиатуры. Определенный фрагмент кожи тыльной стороны кисти руки оператора, отличающийся индивидуальным рисунком паппилярных линий, соответствует определенному символу, например, буквенному, числовому или функциональному. Подвергаться сканированию оптическим сканером может как фрагмент кожи на фалангах пальцев, так и фрагмент кожи на ладони руки оператора. Указанный фрагмент кожи предпочтительно имеет площадь до 170 мм. Считанная путем сканирования фрагмента кожи информация преобразуется в вид, который может быть расшифрован принимающим устройством. Расшифровка полученной информации принимающим устройством осуществляется с помощью установленного программного обеспечения, сопоставляющего поступающую информацию с имеющейся базой символов. Данное соответствие может быть запрограммировано предварительно, путем сканирование тыльной стороны кисти руки с автоматическим кодированием участков кожи определенного
оператора для индивидуального использования, что позволяет обеспечить защиту вводимой информации. Кроме того, указанное конструктивное исполнение устройства обеспечивает удобство при эксплуатации, возможность рационального использования рабочего пространства, поскольку устройство имеет небольшие габариты и основной конструктивный элемент, а именно оптический сканер, фиксируется непосредственно на большом пальце руки оператора. Также обеспечивается эргономичность устройства, что обуславливает значительное повышение продуктивности работы оператора. Такое конструктивное исполнение устройства позволяет также обеспечить размещение оператора на более удаленном расстоянии от принимающего устройства, что способствует улучшению условий работы оператора.
Также оптический сканер имеет возможность считывания информации, закодированной универсальными символами, расположенными на тыльной стороне кисти руки оператора, что позволяет использовать устройство в учебных учреждениях, компьютерных клубах и т.д. В данном случае расшифровка полученной информации принимающим устройством также осуществляется с помощью установленного программного обеспечения, сопоставляющего поступающую информацию с имеющейся базой символов. Данное соответствие может программироваться в процессе эксплуатации устройства по индивидуальным рисункам паппилярных линий, расположенных на поверхности кожи тыльной стороны кисти руки временного оператора, путем нанесения универсальных символов непосредственно на поверхность кожи руки временного оператора. Также универсальные символы могут быть нанесены на поверхность перчаток, надеваемых на кисть руки временного оператора. При этом также обеспечивается использование устройства в режиме клавиатуры.
По меньшей мере один оптический сканер выполнен с возможностью формирования информации исходя из изменения положения оптического сканера относительно поверхности тыльной стороны кисти руки оператора. Данный режим работы позволяет использовать устройство в качестве мыши. При этом оптический сканер сканирует с высокой частотой поверхность кожи
тыльной стороны кисти руки оператора. Считанная путем сканирования поверхности кожи информация преобразуется в вид, который может быть расшифрован принимающим устройством. Расшифровка полученной информации принимающим устройством осуществляется с помощью установленного программного обеспечения, анализирующего ряд последовательно поступающей входной информации, что позволяет программе определить направление перемещения и скорость движения курсора мыши. При использовании одного оптического сканера, зафиксированного на большом пальце руки оператора, осуществляется управление работой мыши в двух плоскостях, так называемый 2D режим. При использовании двух оптических сканеров, зафиксированных на больших пальцах рук оператора, осуществляется управление работой мыши в трех плоскостях, так называемый 3D режим. Данное решение обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства за счет возможности использования его как в режиме клавиатуры, так и в режиме мыши, а также за счет возможности сочетания работы в обоих указанных режимах. Кроме того, указанное конструктивное исполнение устройства обеспечивает удобство при эксплуатации, возможность рационального использования рабочего пространства, поскольку устройство имеет небольшие габариты и основной конструктивный элемент, а именно оптический сканер, фиксируется непосредственно на большом пальце руки оператора. Также обеспечивается эргономичность устройства, что обуславливает значительное повышение продуктивности работы оператора. Такое конструктивное исполнение устройства позволяет также обеспечить размещение оператора на более удаленном расстоянии от принимающего устройства, что способствует улучшению условий работы оператора.
Оптический сканер может как непосредственно одеваться на большой палец руки оператора, так и крепиться на нем с помощью специальных гибких материалов или различных крепежных элементов.
Передача информации оптическим сканером на принимающее устройство может осуществляться, например, с применением технологии Bluetooth либо с
применением других известных беспроводных технологий. Также передача информации оптическим сканером на принимающее устройство может осуществляться с применением известных проводных технологий передачи информации.
В одном из вариантов устройство содержит по меньшей мере один тактильный элемент, выполненный с возможностью формирования и передачи информации на принимающее устройство. Тактильный элемент может фиксироваться на большом пальце руки оператора. Тактильный элемент формирует информацию при осуществлении касания относительно указанного тактильного элемента. Касание осуществляется одним из пальцев руки оператора в зависимости от места фиксации самого тактильного элемента. Информация, переданная на принимающее устройство, расшифровывается с помощью программного обеспечения, установленного на принимающем устройстве. В варианте исполнения устройства с несколькими тактильними элементами каждому тактильному элементу может быть присвоено индивидуальное значение, занесенное в память программного обеспечения. Например, возможно использование тактильных элементов в качестве функциональных клавиш Caps Lock, Shift, Ctrl и т.д. Такое решение также обеспечивает расширение функциональных возможностей устройства, а также удобство его эксплуатации за счет возможности совмещения различных режимов работы.
Тактильные элементы могут как непосредственно одеваться на большой палец руки оператора, так и крепиться с помощью специальных гибких материалов или различных крепежных элементов.
Передача информации тактильным элементом на принимающее устройство может осуществляться, например, с применением технологии Bluetooth либо с применением других известных беспроводных технологий. Также передача информации тактильным элементом на принимающее
устройство может осуществляться с применением известных проводных технологий передачи информации.
В качестве принимающего устройства может быть использован персональный компьютер, мобильный телефон, смартфон, органайзер и т.д.
Полезная модель поясняется ниже с помощью эскиза, на котором представлен общий вид одного из вариантов осуществления устройства.
Устройство ввода информации оператором содержит оптический сканер 1, зафиксированный на большом пальце 2 руки 3 оператора. Также устройство содержит тактильные элементы 4, зафиксированные на большом пальце 2 руки 3 оператора. Кроме того, на фигуре представлены индивидуальные паппилярные линии 5 и возможный набор символов 6, присвоенных определенным фрагментам тыльной поверхности кисти руки 3 оператора.
Работа устройства в одном из вариантов осуществления полезной модели осуществляется следующим образом.
2
Оптический сканер 1 фиксируют на большом пальце 2 руки оператора 3 путем непосредственного надевания, при этом обеспечивают плотное прилегание указанного сканера 1 к поверхности кожи большого пальца 2 руки 3 оператора. Тактильные элементы 4 опционально могут фиксироваться на большом пальце 3 руки 3 оператора, при этом обеспечивают плотное прилегание указанных тактильных элементов 4 за счет выполнения основания тактильных элементов 4 из специального гибкого материала. Большой палец 2 с зафиксированным оптическим сканером 1 оператор приближает к определенному фрагменту кожи тыльной поверхности кисти руки 3. Каждый фрагмент кожи, которому присвоен конкретный символ 7, имеет площадь до 170 мм. При этом производится считывание информации оптическим сканером 1 с конкретного фрагмента кожи руки 3 оператора. Считанную путем сканирования фрагмента кожи информацию преобразуют в вид, который может быть расшифрован принимающим устройством. Преобразованную информацию
передают на принимающее устройство с помощью известных беспроводных технологий. Расшифровку полученной информации принимающим устройством осуществляют с помощью установленного программного обеспечения, с использованием которого осуществляют сопоставление поступающей информации с имеющейся базой символов, которую формируют путем предварительного программирования соответствия конкретных символов определенным фрагментам кожи тыльной стороны руки 3 оператора под определенного оператора, то есть с учетом индивидуального рисунка поверхности кожи его руки 3. После расшифровки, вводимая информация поступает на средство отображения информации, соединенное с принимающим устройством. Таким образом осуществляют работу устройства в режиме клавиатуры.
При работе устройства в режиме мыши оператором производится непрерывное перемещение большого пальца 2 с зафиксированным на нем оптическим сканером 1 относительно тыльной поверхности кисти его руки 3. При этом осуществляется сканирование с высокой частотой оптическим сканером 1 поверхности кожи тыльной стороны кисти руки 3 оператора. Считанную путем сканирования фрагмента кожи информацию преобразуют в вид, который может быть расшифрован принимающим устройством. Преобразованную информацию передают на принимающее устройство с помощью известных беспроводных технологий. Расшифровку полученной информации принимающим устройством осуществляют с помощью установленного программного обеспечения, с использованием которого выполняют анализ ряда последовательно поступающей входной информации, что позволяет определить направление перемещения и скорость движения курсора мыши. В данном варианте осуществления полезной модели используют один оптический сканер 1, при этом осуществляют управление работой мыши в двух плоскостях, так называемый 2D режим.
Формирование информации для передачи на принимающее устройство с помощью тактильных элементов 4 осуществляют путем касания конкретного
тактильного элемента. Сформированную таким образом информацию передают на принимающее устройство с помощью известных беспроводных технологий. Расшифровку полученной информации принимающим устройством осуществляют с помощью программного обеспечения, которое устанавливают на принимающем устройстве. Каждому тактильному элементу 4 предварительно присваивают индивидуальное значение и заносят в память программного обеспечения. Например, возможно использование тактильных элементов в качестве функциональных клавиш Caps Lock, Shift, Ctrl. После расшифровки, вводимая информация поступает на средство отображения информации, соединенное с принимающим устройством.
Таким образом, заявляемая полезная модель обеспечивает за счет простоты конструкции устройства ввода информации расширение его функциональных возможностей, удобство при эксплуатации, возможность рационального использования рабочего пространства, эргономичность, возможность размещения оператора на более удаленном расстоянии от принимающего устройства, а также возможность защиты вводимой информации.