УСТРОЙСТВО ВВОДА ИНФОРМАЦИИ В КОМПЬЮТЕР

Полезная модель относится к области автоматики и телемеханики и может быть использована, например, при воспроизведении трехмерной информации на экране видеомонитора, в компьютерных играх, в том числе в 3D симуляторах боя.
Известно устройство ввода информации в компьютер, в котором управляют изображением или его фрагментом с помощью, например специального приспособления типа "мышь" (см. п. Японии №1-42005, МПК G06F 3/033).
К недостаткам известного устройства относится ограниченность вида выполняемых воздействий, которые сводятся лишь к перемещению, например, курсора по двум координатам. Кроме того, недостатком устройства является необходимость в опорной поверхности, ограничивающей возможность свободного перемещения оператора при вводе информации в управляемый объект, перемещение кнопки в вертикальном направлении ограниченно высотой "мыши", что, в свою очередь, ограничивает точность ввода информации, определяемой вертикальной координатой. Известное техническое решение не предусматривает возможность ввода в объект управления информации, связанной с поворотом мыши вокруг своих осей. При этом наличие многожильного кабеля, связывающего "мышь" с компьютером, ограничивает функциональные возможности устройства, особенно в интерактивных компьютерных играх.
Известно устройство ввода информации в компьютер, в котором предусмотрено формирование шести видов управляющих воздействий путем осуществления трехмерного перемещения или вращения вокруг трех взаимно перпендикулярных осей объемного изображения с помощью специального джойстика (см. заявка РСТ №88-05942, МПК G06F 3/033, 1988 г.).
Известное устройство увеличивает число управляющих воздействий, однако оно по-прежнему невелико, так как управление изображением сводится лишь к его перемещению по трем координатам и вращению вокруг трех осей. Устройство управления изображением по трем измерениям характеризуется сложностью. Кроме того, в нем не используется фактическое положение оператора (как корпуса оператора, так и его какого либо органа) в пространстве, как источник вводимой информацию.
8
Наиболее близким к заявляемому устройству ввода информации в компьютер является устройство (см. патент на изобретение РФ №2082995, МПК G06F 3/003, заявленный 27.07.93 г. опубл.27.06.97 г.), содержащее передающий блок собственного или отраженного оптического излучения, приемный блок оптического излучения, интерфейс, канал связи.
При этом передающий блок выполнен в виде, по крайней мере, двух имеющих возможность перемещения одна относительно другой частей, включающих источники собственного или отраженного оптического излучения, при этом, по крайней мере, одна из частей выполнена с возможностью связи с телом оператора, а также один из источников собственного излучения является активным источником модулированного оптического излучения с управляемыми параметрами модуляции.
Приемный блок выполнен в виде оптического локатора.
При этом источники собственного или отраженного оптического излучения, оптический приемный блок и оптический локатор имеют между собой оптическую связь, выход оптического приемного блока электрически соединен с входом интерфейса, а выход интерфейса - с входным портом компьютера.
Источник отраженного оптического излучения выполнен в виде контррефлектора.
Часть, включающая активный источник модулированного оптического излучения, выполнена в виде активного оптического передатчика, содержащего источник постоянного тока, по крайней мере, три электрически соединенных друг с другом электромеханических ключа, управляемый генератор, электронный ключ и активный источник модулированного оптического излучения. Причем вход электромеханических ключей соединен с одним из полюсов источника постоянного тока, а выход - с управляющим входом управляемого генератора, выход которого электрически соединен с управляющим входом электронного ключа. Кроме того, между выходом электронного ключа и подсоединенным полюсом источника постоянного тока последовательно подсоединен активный источник модулированного оптического излучения, а противоположный полюс источника постоянного тока заземлен.
Ввод информации в компьютер включает формирование управляющих воздействий и их осуществление путем определения в течение всего процесса ввода информации текущих значений пространственных координат, по крайней мере, двух, имеющих возможность взаимного перемещения источников собственного или отраженного излучения. По крайней мере, один из источников должен быть связан с телом оператора. Кроме того, не менее чем один из источников должен быть активным источником модулированного излучения с управлением параметрами модуляции. В течение всего процесса ввода информации определяют текущие значения параметров модуляции, вводят текущие значения параметров модуляции и пространственных координат источников излучения в компьютер. Характер управляющих воздействий задается параметрами модуляции. Степень воздействия задается величиной изменения разности текущего значения составляющих пространственных координат источников излучения с величиной составляющих, зафиксированных при инициализации их начальных значений.
Известное устройство ввода информации в компьютер является сложным и низкотехнологичным. При воспроизведении трехмерной информации на экране видеомонитора, а также в 3D компьютерных играх с использованием известного устройства ввода информации в компьютер возникают задержки сигнала, что приводит к его недостаточному быстродействию.
В основу технического решения поставлена задача усовершенствования устройства ввода информации в компьютер путем нового выполнения элементов, а также новых связей между элементами, что позволяет повысить быстродействие при одновременном упрощении устройства, в результате чего обеспечивается высокая эксплуатационная надежность и удобство использования при воспроизведении многомерной информации, зависящей от положения тела оператора в пространстве, на экране видеомонитора, или в шлемах виртуальной реальности в компьютерных играх, в том числе в 3D симуляторах боя.
Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве ввода информации в компьютер, содержащем передающий блок собственного или отраженного оптического излучения, приемный блок оптического излучения, интерфейс, канал связи, новым, в соответствии с заявляемым техническим решением, является то, что передающий блок выполнен в виде светодиода или светодиодной панели, приемный блок представляет собой манипулятор и выполнен в виде сенсорного узла, соединенного с контроллером.
Новым является также то, что в качестве канала связи использован радиоканал.
Новым является также то, что приемный блок содержит корпус, выполненный в виде ручного оружия.
Причинно-следственная связь между совокупностью существенных признаков заявляемого устройства и достигаемым техническим результатом заключается в следующем.
То, что передающий блок выполнен в виде светодиода или светодиодной панели, приемный блок представляет собой манипулятор и выполнен в виде сенсорного узла, соединенного с контроллером,
где приемный блок имеет, в частности, корпус, выполненный в виде ручного оружия,
а канал связи представляет радиоканал,
позволяет повысить быстродействие при одновременном упрощении устройства, в результате чего обеспечивается высокая эксплуатационная надежность и удобство использования при воспроизведении трехмерной информации на экране видеомонитора, в компьютерных играх, в том числе в 3D симуляторах боя.
Сущность технического решения поясняется чертежом, где на фиг. показана функциональная схема устройства ввода информации в компьютер.
Заявляемое устройство ввода информации в компьютер 1 содержит передающий блок 2 собственного или отраженного оптического излучения, приемный блок 3 оптического излучения, интерфейс 4, канал 5 связи.
Передающий блок 2 оптического излучения может быть первичным и выполненным на основе излучающего элемента 6, как то светоизлучающего диода, например светодиода АЛ107Г, излучающего в инфракрасной области спектра, или какого либо другого, излучающего в оптической области спектра, или излучающий элемент 6 передающего блока 2 может быть выполнен в виде светодиодной панели, изготовленной, например из светодиодной ленты L12, соединенной с блоком 7 питания T-5A-12V-60. Светодиодная лента гибкая с самоклеющейся обратной стороной и может быть разрезана на сегменты с сохранением их работоспособности.
Передающий блок 2 оптического излучения может быть вторичным и выполненным в виде контррефлектора.
Приемный блок 3 представляет собой манипулятор и выполнен в виде сенсорного узла 8, соединенного с контроллером 9.
В качестве канала 5 связи может быть использован радиоканал. Канал 5 связи образован источником 10 и приемником 11 радиоизлучения.
Приемный блок 3 (манипулятор - беспроволочная оптическая мышь «Mouse A4Tech») содержит корпус, изготовленный таким образом, чтобы обеспечить удобство его размещения в руке оператора. Например, корпус приемного блока 3 может быть выполнен в виде ручного оружия. Электропитание электрической схемы приемного блока 3 осуществляется от стандартного миниатюрного аккумулятора или батарейки (не показан).
Контроллер 9 соединен с элементами управления 12, в частности кнопками управления, размещенными на корпусе приемного блока 3.
Передающий блок 2 и вход сенсорного узла 8 имеют между собой оптическую связь, выход сенсорного узла 8 электрически соединен с входом контроллера 9, а выход контроллера 9 соединен с антенной 10, выход интерфейса 4 электрически соединен через нано-приемник с входом компьютера 1.
Передающий блок 2 подключен к внешнему источнику питания (не показан).
Устройство работает следующим образом.
Включают компьютер 1, вставляют выход приемного блока 3 у разъем USB интерфейса 4 компьютера 1 и направляют корпус приемного блока 3, который может быть выполнен в виде ручного оружия - манипулятора, в направлении передающего блока 2, выполненного в виде светодиодной панели.
После подключения к компьютеру 1 приемного блока 3 - ручного оружия-манипулятора, его направляют в сторону светодиодной панели передающего блока 2. Начинают 3D игру (шутер), например Counter-Strike, направляют ручное оружие-манипулятор влево, вправо, вверх или вниз и наблюдают, как положение руки оператора отображается на мониторе, или в шлеме виртуальной реальности. Ручное оружие - манипулятор совместимо со всеми 3D играми, может применяться и в операционной системе. Такой приемный блок 3 - ручное оружие-манипулятор мгновенно реагирует (максимальная скорость передвижения: до 1 м/с) даже на молниеносное движение руки оператора и дает игроку решающее преимущество, которое может определить исход игры.
Использование заявляемой полезной модели позволит повысить удобство использования и расширить функциональные возможности при вводе в компьютер многомерной информации, зависящей от положения тела оператора в пространстве. Оператор непосредственно своим перемещением и ориентацией устройства в пространстве осуществляет управление перемещением и ориентацией в пространстве компьютерной игры.
Промышленная применимость полезной модели подтверждается возможностью изготовления заявляемого устройства ввода информации в компьютер из известных материалов на известном оборудовании при использовании известных технологий.