УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВВОДА ИНФОРМАЦИИ Российский патент 2013 года по МПК G06F3/00 

Настоящее изобретение относится к области вычислительной техники, а более конкретно к устройствам для ввода информации.

Настоящее изобретение может быть использовано в устройствах манипуляторов, предназначенных для взаимодействия с интерфейсом вычислительных машин, для ввода команд в мультимедийное устройство (компьютер) путем ручного управления техническими объектами и технологическими процессами с помощью процессорной техники, содержащей тактильный коммутирующий элемент типа тачпад.

Широко известны устройства для ввода информации, основанные на преобразовании движения ручного манипулятора, например, типа компьютерная «мышь» или «джойстик» в цифровые сигналы, управляющие перемещением курсора на экране монитора.

Известные устройства типа компьютерная «мышь» (RU 24670) обычно содержат корпус, одна поверхность которого приспособлена для скольжения по опорной, как правило, горизонтальной поверхности. Перемещение указанной поверхности корпуса по горизонтальной опорной поверхности улавливают посредством блока ввода информации, расположенного в корпусе, что позиционирует курсор на экране монитора в соответствующее положение, обеспечивающее управление мультимедийным устройством.

Компьютерная «мышь» является одним из основных типов ручных манипуляторов при управлении компьютером.

Несмотря на огромное количество вариантов конструктивного выполнения компьютерной «мыши», основные ее конструктивные особенности остаются неизменными. Это наличие преимущественно горизонтальной опорной поверхности, по которой скользит приспособленная для этого поверхность корпуса компьютерной «мыши». При этом возникает необходимость упора запястья руки пользователя на какое-либо возвышение, размещенное непосредственно за «мышью». Однако это не снимает нагрузку с руки пользователя, что, в свою очередь, приводит к быстрой усталости руки, в результате чего возможны физические отклонения, а также различные заболевания руки пользователя.

Аналогичная эргономическая и ортопедическая проблема возникает при работе пользователя за письменным столом: упор предплечья перед локтевым суставом в относительно острую кромку стола нарушает нормальное функционирование руки, что приводит к вышеописанным негативным последствиям.

В настоящее время стали широко известны пульты управления, приспособленные для функционирования без опорной поверхности, например модель «МХ Air Mouse», разработанная фирмой Logitech.

В патенте FR 2931965 описано устройство для ввода информации в компьютер, приспособленное для функционирования без опорной поверхности. Это устройство содержит плоский удлиненный четырехгранный корпус, приспособленный для удержания в руке пользователя между его ладонью и одним или несколькими сжатыми в кулак пальцами. Поверхность корпуса, предназначенная для контактирования со сжатыми пальцами, имеет конфигурацию, соответствующую рельефам сжатой ладони в области пальцев. На торцевой поверхности корпуса, предназначенной для контактирования с большим пальцем руки пользователя, выполнено средство перемещения курсора, а на поверхности корпуса, доступной для других пальцев руки пользователя, выполнены тактильные коммутирующие элементы.

Данное устройство позволяет пользователю вводить информацию в компьютер без использования опорной поверхности и значит предоставляет возможность работать в более комфортных условиях, чем описанные выше при работе пользователя за опорной поверхностью.

Однако данное конструктивное выполнение устройства предполагает постоянное напряжение кисти руки пользователя, в том числе его пальцев, предназначенных для удержания указанного устройства. Указанные особенности так же, как и в описанных выше устройствах, приводят к быстрой усталости руки, в результате чего возможны физические отклонения, а также различные заболевания руки пользователя.

Известно устройство для ввода информации, описанное в патенте РФ №2141685. Данное устройство содержит гибкое или эластичное основание, представляющее собой перчатку или, по меньшей мере, один напальчник, выполненный с возможностью размещения всех фаланг пальца руки пользователя, имеющего три фаланги. Кроме того, данное устройство содержит блок ввода информации и значительное количество тактильных коммутирующих элементов, выполненных с возможностью срабатывания при контакте, по меньшей мере, с одним пальцем руки пользователя и передачи команд на блок ввода информации. Срабатывание тактильных коммутирующих элементов может быть осуществлено при контакте с ними либо большим пальцем руки, на которой размещена перчатка, либо любыми пальцами другой руки.

Данное устройство обеспечивает снижение напряжения кисти руки пользователя, в том числе его пальцев, так как исключает необходимость удержания этого устройства.

Однако при использовании данного устройства положение пальцев руки с надетой перчаткой, необходимое для срабатывания коммутирующих элементов, является анатомически фиксированным, что приводит к напряжению и усталости пальцев рук при длительной работе.

Кроме того, данное устройство предполагает размещение коммутирующих элементов на ладонной поверхности фаланг пальцев, имеющих три фаланги. В связи с этим уменьшается возможность использования традиционной клавиатуры для ввода информации в компьютер при надетом устройстве, так как при нажатии дистальными фалангами пальцев руки с надетым устройством может произойти коммутация расположенных на них тактильных коммутирующих элементов, что может вызвать искажение вводимой информации.

При этом ладонная поверхность пальцев, имеющих три фаланги, достаточно невелика, в связи с чем размещение на этой поверхности значительного количества тактильных коммутирующих элементов для исключения использования традиционной клавиатуры для ввода информации в компьютер при надетом устройстве приводит к необходимости размещения тактильных коммутирующих элементов в непосредственной близости один к другому. Это ухудшает возможность точного попадания пальцем руки на конкретный коммутирующий элемент, что вызывает искажение вводимой информации.

Кроме того, данное устройство практически исключает возможность размещения на нем тактильного коммутирующего элемента типа тачпад. Это объясняется тем, что по сложившейся практике с тактильным коммутирующим элементом типа тачпад наиболее органично взаимодействуют ладонными поверхностями подушечек пальцев с тремя фалангами, а более конкретно - указательного и среднего пальцев руки. Неудобство взаимодействия с тачпадом большого пальца руки пользователя объясняется помимо сложившейся практики еще и большим диаметром большого пальца руки и его эргономикой, которые не обеспечивают возможности точечного касания большого пальца руки поверхности тачпада. А это, в свою очередь, вызывает искажение вводимой информации.

При этом, так как ладонная поверхность каждого пальца, имеющего три фаланги, достаточно невелика, размещение на этой поверхности коммутирующего элемента типа тачпад приведет к необходимости либо значительно уменьшить его диаметр, либо обеспечить значительное искривление его поверхности, что также вызывает искажение вводимой информации.

Кроме того, конструктивные особенности данного устройства почти полностью исключают возможность свободного касания кистью руки с надетым устройством окружающих пользователя предметов.

В основу настоящего изобретения поставлена задача создания малогабаритного нетрадиционного устройства для ввода информации с такими конструктивными особенностями, которые позволили бы исключить искажение вводимой информации, значительно уменьшить напряжение и усталость пальцев рук при длительной работе и обеспечить возможность ввода информации пальцами руки с надетым устройством с помощью клавиатуры, а также возможность свободного касания кистью руки с надетым устройством окружающих пользователя предметов.

Эта задача решена созданием устройства для ввода информации, содержащего оболочку, представляющую собой напальчник, выполненный с возможностью фиксации на руке пользователя, блок ввода информации и, по меньшей мере, один тактильный коммутирующий элемент, выполненный с возможностью срабатывания при контакте, по меньшей мере, с одним пальцем руки пользователя и передачи команд на блок ввода информации, при этом, согласно изобретению, напальчник выполнен с возможностью фиксации на большом пальце руки пользователя и имеет форму, приспособленную для его размещения, по меньшей мере, на дистальной фаланге большого пальца руки пользователя и оставляющую свободными четыре пальца этой руки, при этом, по меньшей мере, один тактильный коммутирующий элемент представляет собой тактильный коммутирующий элемент типа тачпад, который закреплен на напальчнике в зоне, доступной для контакта, по меньшей мере, с одним свободным пальцем этой руки пользователя.

Технический результат, который достигается предлагаемым изобретением, заключается в создании малогабаритного нетрадиционного устройства для ввода информации, обеспечивающего возможность использования в этом устройстве коммутирующего элемента типа тачпад без значительного увеличения кривизны поверхности тачпада и значительного уменьшения его диаметра, что исключает искажение вводимой информации и создает условия для удобной работы пользователя с коммутирующим элементом типа тачпад.

Кроме того, предлагаемое изобретение обеспечивает возможность взаимодействия с тачпадом наиболее органично взаимодействующими с ним ладонными поверхностями подушечек пальцев с тремя фалангами, которые обеспечивают возможность точечного касания указанных пальцев руки поверхности тачпада, что, в свою очередь, исключает искажение вводимой информации и обеспечивает удобство для пользователя.

Размещение тачпада на большом пальце руки пользователя обеспечивает пальцам этой руки анатомически большую свободу в выборе удобного для пользователя положения за счет возможности их взаимного перемещения, то есть возможности их взаимного «подстраивания», что уменьшает напряжение руки пользователя при вводе информации, исключает искажение вводимой информации и снижает физические отклонения, а также различные заболевания руки пользователя.

Также предлагаемый напальчник оставляет свободной всю остальную часть кисти руки пользователя с надетым устройством, что позволяет пользователю достаточно свободно касаться кистью с надетым устройством окружающих предметов и позволяет беспрепятственно вводить информацию с использованием клавиатуры, не опасаясь случайного срабатывания коммутирующих элементов устройства при касании пальцами руки с тремя фалангами клавиатуры и окружающих предметов, что исключает искажение вводимой информации.

Кроме того, в силу малого размера предлагаемого устройства оно не создает дискомфорта для кисти руки пользователя при длительной работе с ним, что исключает искажение вводимой информации.

Для использования настоящего изобретения пользователями с различными габаритными размерами пальцев рук целесообразно, чтобы напальчник был выполнен с возможностью изменения габаритных размеров.

Для возможности использования предлагаемого устройства пользователями, имеющими на большом пальце руки удлиненный ноготь без искажения водимой информации, целесообразно, чтобы напальчник имел разрез, выполненный в зоне, приспособленной для размещения удлиненной части ногтя большого пальца руки пользователя.

Для лучшего взаимного «подстраивания» пальцев кисти руки, уменьшения напряжения кисти руки при работе с устройством и, следовательно, исключения искажения вводимой информации, удобно, чтобы тактильный коммутирующий элемент типа тачпад был расположен на напальчнике в зоне естественного касания подушечки, по меньшей мере, одного свободного пальца руки пользователя с большим пальцем этой руки.

Для этого тактильный коммутирующий элемент типа тачпад расположен на напальчнике в зоне, приспособленной для размещения ладонной поверхности дистальной фаланги большого пальца этой руки и/или в зоне, приспособленной для размещения дистальной фаланги большого пальца этой руки, на которой расположен ноготь. Это также обеспечивает возможность использования двух тачпадов, что расширяет возможности предлагаемого устройства по введению информации без ее искажения.

Для обеспечения точечного касания подушечками пальцев руки с тремя фалангами поверхности тачпада, что исключает искажение вводимой информации и обеспечивает удобство для пользователя, целесообразно, чтобы устройство имело, по меньшей мере, один тактильный коммутирующий элемент, который представляет собой тактильный коммутирующий элемент кнопочного типа, расположенный на напальчнике в зоне, приспособленной для размещения дистальной фаланги большого пальца руки пользователя.

Для уменьшения размеров предлагаемого устройства при исключении искажения вводимой информации, предпочтительно, чтобы блок ввода информации был закреплен на напальчнике в зоне, на которой отсутствуют тактильные коммутирующие элементы.

Для создания газового обмена кожи руки пользователя с окружающей средой, снижения вероятности кожных заболеваний руки пользователя, что исключает искажение вводимой информации, предпочтительно, чтобы напальчник имел сквозные каналы для поступления воздуха, выполненные в зонах, свободных от размещения тактильных коммутирующих элементов и блока передачи информации.

Конструктивно обосновано, чтобы сквозные каналы для поступления воздуха представляли собой прорези и/или сеточки.

В том случае, когда блок ввода информации имеет достаточно большие размеры и вес, целесообразно, чтобы устройство содержало браслет, выполненный с возможностью фиксации на руке пользователя, при этом блок ввода информации закреплен на браслете. Это исключает возможность создания этим блоком препятствия для ввода информации, что, в свою очередь, исключает ее искажение.

Для уменьшения материальной части устройства благоприятно, чтобы закрепленный на браслете блок ввода информации и размещенные на напальчнике тактильные коммутирующие элементы были соединены между собой каналом беспроводной связи. Это облегчает часть предлагаемого устройства, размещенную на большом пальце руки пользователя, что снижает усталость этой руки при длительной работе с использованием предлагаемого устройства и исключает искажение вводимой информации.

Для обеспечения передачи информации между тактильными коммутирующими элементами и блоком ввода информации возможно, чтобы браслет был выполнен с возможностью фиксации на руке пользователя, на большом пальце которой имеется напальчник, при этом блок ввода информации и размещенные на напальчнике тактильные коммутирующие элементы были соединены посредством проводящих элементов.

Для исключения возможности перемещения напальчника относительно большого пальца руки пользователя в процессе работы устройства и исключения искажения вводимой информации возможно, чтобы напальчник был выполнен из материалов, выбранных из группы: полимерные материалы, резина, металл, кожа, кожзаменители, тканые материалы, взятые порознь или в сочетании.

Для обеспечения совместимости с кожей пользователя, снижения вероятности кожных заболеваний руки пользователя, что исключает искажение вводимой информации, предпочтительно, чтобы напальчник и/или браслет были выполнены, по меньшей мере, двухслойными и имели внутренний слой, выполненный из экологически чистого материала, совместимого с поверхностью большого пальца руки и/или с поверхностью запястья пользователя, соответственно.

Для плотной фиксации напальчника на большом пальце руки пользователя, что исключает возможность перемещения напальчника относительно большого пальца при работе устройства и исключает искажение вводимой информации, конструктивно обосновано, чтобы устройство имело, по меньшей мере, одну манжету, выполненную с возможностью фиксации напальчника на большом пальце руки пользователя.

Таким образом, все вышеописанное обеспечивает создание малогабаритного нетрадиционного устройства для ввода информации, обеспечивающего возможность закрепления в этом устройстве коммутирующего элемента типа тачпад без значительного увеличения кривизны поверхности тачпада и значительного уменьшения его диаметра, что исключает искажение вводимой информации и создает условия для удобной работы пользователя с коммутирующим элементом типа тачпад.

Кроме того, указанные конструктивные особенности предлагаемого устройства обеспечивают возможность взаимодействия с тачпадом наиболее органично взаимодействующими с ним ладонными поверхностями подушечек пальцев с тремя фалангами, а более конкретно - указательного и среднего пальцев руки, которые обеспечивают возможность точечного касания указанных пальцев руки поверхности тачпада, что, в свою очередь, исключает искажение вводимой информации и обеспечивает удобство для пользователя.

Размещение тачпада на большом пальце руки пользователя обеспечивает пальцам этой руки анатомически большую свободу в выборе удобного для пользователя положения за счет возможности их взаимного перемещения, то есть возможности их взаимного «подстраивания», что уменьшает напряжение руки пользователя при вводе информации и снижает физические отклонения, а также различные заболевания руки пользователя.

Также предлагаемый напальчник оставляет свободной всю остальную часть кисти руки пользователя с надетым устройством, что позволяет пользователю достаточно свободно касаться кистью с надетым устройством окружающих предметов и позволяет беспрепятственно вводить информацию с использованием клавиатуры, не опасаясь случайного срабатывания коммутирующих элементов устройства при касании пальцами руки с тремя фалангами клавиатуры и окружающих предметов.

Кроме того, в силу малого размера предлагаемого устройства оно не создает дискомфорта для кисти руки пользователя при длительной работе с ним, что исключает искажение вводимой информации.

Для лучшего понимания изобретения ниже приведен конкретный пример настоящего изобретения со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

фиг.1 схематично изображает вариант конструктивного выполнения устройства для ввода информации с изображением руки пользователя согласно изобретению, изометрия;

фиг.2 - другой вариант конструктивного выполнения устройства для ввода информации с изображением руки пользователя согласно изобретению, изометрия;

фиг.3 - еще один вариант конструктивного выполнения устройства для ввода информации согласно изобретению, изометрия;

фиг.4 - еще один вариант конструктивного выполнения устройства для ввода информации согласно изобретению, изометрия.

Предлагаемое устройство для ввода информации в мультимедийное устройство (компьютер) содержит оболочку, представляющую собой напальчник 1, выполненный с возможностью фиксации на большом пальце 2 руки 3 пользователя. Напальчник 1 имеет форму, приспособленную для его размещения, по меньшей мере, на дистальной фаланге 4 большого пальца 2 руки 3 пользователя и оставляющую свободными пальцы 5 этой руки 3, имеющие три фаланги 6. То есть возможен вариант выполнения настоящего изобретения, при котором напальчник 1 приспособлен для его размещения на дистальной фаланге 4 большого пальца 2 руки 3 пользователя (как изображено на фиг.1), возможен вариант, при котором напальчник 1 приспособлен для его размещения на дистальной и проксимальной фалангах 4, 7 большого пальца 2 (как изображено на фиг.2), возможен вариант, при котором напальчник 1 приспособлен для его размещения на дистальной фаланге 4 и части проксимальной фаланги 7 большого пальца 2 руки 3 пользователя (как изображено на фиг.3, 4).

Выбор варианта зависит от количества тактильных коммутирующих элементов 8, их вида, формы и размера.

Предлагаемое устройство содержит блок 9 ввода информации и, по меньшей мере, один тактильный коммутирующий элемент 8, выполненный с возможностью срабатывания при контакте, по меньшей мере, с одним пальцем 5 руки 3 пользователя, имеющим три фаланги 6, и передачи команд на блок 9 ввода информации.

Размещение напальчника 1 на большом пальце 2 руки 3 пользователя обеспечивает возможность использования в предлагаемом устройстве, по меньшей мере, одного тактильного коммутирующего элемента типа тачпад 10. Тачпад 10 - это приспособление, предназначенное для управления компьютером, прежде всего курсором на экране монитора, посредством касания пальцев 5 сенсорной панели.

Тачпад 10 размещен на напальчнике 1 в зоне, доступной для контакта, по меньшей мере, с одним свободным пальцем 5 этой руки 3, то есть с пальцем 5, имеющим три фаланги 6, преимущественно указательным или средним, или поочередно тем и другим пальцами 5, а также, возможно, безымянным пальцем или мизинцем.

Это обеспечивает возможность взаимодействия с тачпадом 10 наиболее органично взаимодействующими с ним ладонными поверхностями подушечек 11 пальцев 5 с тремя фалангами 6, которые обеспечивают возможность точечного касания указанных пальцев 5 руки 3 поверхности тачпада 10, что, в свою очередь, исключает искажение вводимой информации и обеспечивает удобство для пользователя.

Размещение тачпада 10 на большом пальце 2 руки 3 пользователя обеспечивает пальцам 2, 5 этой руки 3 анатомически большую свободу в выборе удобного для пользователя положения за счет возможности их взаимного перемещения, то есть возможности их взаимного «подстраивания», что уменьшает напряжение руки 3 пользователя при вводе информации, что исключает искажение вводимой информации и снижает физические отклонения, а также различные заболевания руки 3 пользователя.

Также предлагаемый напальчник 1 оставляет свободной кисть руки 3 пользователя, кроме большого пальца 2 с надетым устройством, что позволяет пользователю достаточно свободно касаться кистью с надетым устройством окружающих предметов и позволяет беспрепятственно вводить информацию с использованием клавиатуры, не опасаясь случайного срабатывания коммутирующих элементов устройства при касании пальцами 5 руки 3 с тремя фалангами клавиатуры и окружающих предметов, что исключает искажение вводимой информации.

Кроме того, в силу малого размера и веса предлагаемого устройства, оно не создает дискомфорта для кисти руки 3 пользователя при длительной работе с ним, что значительно уменьшает напряжение и усталость пальцев 2, 5 руки 3, уменьшает физические отклонения и различные заболевания руки 3 пользователя и исключает искажение вводимой информации.

Большой палец 2 руки 3 анатомически имеет бóльшие габариты, чем пальцы 5 руки 3, имеющие три фаланги 6, и обеспечивает возможность использования в этом устройстве коммутирующего элемента типа тачпад 10 без значительного увеличения кривизны поверхности тачпада 10 и значительного уменьшения его диаметра, что исключает искажение вводимой информации и создает условия для удобной работы пользователя с коммутирующим элементом типа тачпад 10.

При этом возможен вариант, при котором тактильный коммутирующий элемент типа тачпад 10 расположен на напальчнике 1 в зоне естественного касания подушечки, по меньшей мере, одного свободного пальца 5 руки 3 (то есть пальца 5 с тремя фалангами 6) пользователя с большим пальцем 2 этой руки 3. Это обеспечивает возможность свободного взаимодействия пальцев 2, 5 руки 3 и точечного касания указанных пальцев 5 с тремя фалангами 6 поверхности тачпада 10, что, в свою очередь, исключает искажение вводимой информации и обеспечивает удобство для пользователя.

В том случае, когда напальчник 1 имеет форму, приспособленную для его размещения на дистальной и проксимальной фалангах 4, 7 большого пальца 2 руки пользователя, тактильный коммутирующий элемент типа тачпад 10 расположен на напальчнике 1 в зоне, приспособленной для размещения ладонной поверхности дистальной и/или проксимальной фаланг 4, 7 большого пальца 2 этой руки 3. Это обеспечивает возможность увеличения габаритов тачпада 10, что дает возможность уменьшения кривизны его поверхности и увеличения его диаметра, исключает искажение вводимой информации и создает условия для удобной работы пользователя с коммутирующим элементом типа тачпад 10.

В том случае, когда напальчник 1 имеет форму, приспособленную для его размещения на дистальной фаланге 4 большого пальца 2 руки пользователя, тактильный коммутирующий элемент типа тачпад 10 расположен на напальчнике 1 в зоне, приспособленной для размещения ладонной поверхности дистальной фаланги 4 большого пальца 2 этой руки 3 и/или с обратной стороны, то есть в зоне, приспособленной для размещения дистальной фаланги 4 большого пальца 2 этой руки 3, на которой расположен ноготь. Это позволяет уменьшить габариты устройства и при этом позволяет наиболее точно вводить информацию без ее искажения, так как обеспечивает наиболее эргономичное взаимодействие подушечек пальцев 5 с тремя фалангами 6 с тачпадом 10. Кроме того, это позволяет использовать два тачпада 10, что расширяет возможность предлагаемого устройства по введению информации без ее искажения.

Таким образом, все вышеописанное обеспечивает создание малогабаритного нетрадиционного устройства для ввода информации, обеспечивающего возможность использования в этом устройстве коммутирующего элемента типа тачпад 10 без значительного увеличения кривизны поверхности тачпада 10 и значительного уменьшения его диаметра, что исключает искажение вводимой информации и создает условия для удобной работы пользователя с коммутирующим элементом типа тачпад 10.

Кроме того, указанные конструктивные особенности предлагаемого устройства позволяют значительно уменьшить напряжение и усталость пальцев 2, 5 руки 3 при длительной работе с устройством и обеспечить возможность ввода информации пальцами 5 руки 3, имеющими три фаланги 6, с надетым на большой палец 2 устройством с помощью клавиатуры, а также возможность свободного касания кистью руки 3 и пальцами 5, имеющими три фаланги 6, с надетым на большой палец 2 устройством окружающих пользователя предметов.

Напальчник 1 зафиксирован на большом пальце 2 руки 3 пользователя любым известным способом и с использованием любых известных средств, предназначенных для выполнения аналогичных функций.

Например, устройство имеет, по меньшей мере, одну манжету 12, выполненную с возможностью фиксации напальчника 1 на большом пальце 2 руки 3 пользователя. Манжета 12 имеет средство 13 для крепления и может быть размещена на поверхности напальчника 1 или быть выполнена за одно целое с ним.

Манжета 12 может быть выполнена с возможностью изменения ее длины или может быть выполнена из эластичного материала, обеспечивающего плотную фиксацию напальчника 1, например, из натуральной кожи или иного материала, отвечающего эргономичным и санитарно-гигиеническим нормам для наручных предметов длительного пользования. Фиксация манжеты 12 при фиксации напальчника 1 или изменении длины манжеты 12 в процессе работы с предлагаемым устройством может быть осуществлена любым известным способом, например, с помощью застежки «Велькро» (липучка) или кнопки.

В другом варианте конструктивного выполнения настоящего изобретения в качестве манжеты 12 может быть использован эластичный элемент, эргономично охватывающий напальчник 1 и часть кисти руки 3, прилегающей к большому пальцу 2, и обеспечивающий надежную фиксацию напальчника 1 на этом пальце 2. Фиксация эластичного элемента и его материал могут быть выполнены аналогично описанному выше относительно манжеты 12.

Такое крепление напальчника 1 исключает его проскальзывание относительно поверхности большого пальца 2 при вводе информации пальцами 5 руки 3, имеющими три фаланги 6, фиксирует его в положении, обеспечивающем точную идентификацию тактильного элемента, что исключает искажение вводимой информации и создает условия для удобной работы пользователя с коммутирующими элементами.

Возможен вариант выполнения настоящего изобретения, при котором напальчник 1 имеет разрез 14, выполненный в зоне, приспособленной для размещения удлиненной части 15 ногтя 16 большого пальца 2 руки 3 пользователя. Это обеспечивает беспрепятственное плотное размещение предлагаемого устройства на большом пальце 2, что также исключает искажение вводимой информации.

Напальчник 1 выполнен с возможностью изменения габаритных размеров. Это обеспечивает возможность использования настоящего изобретения пользователями с различными габаритными размерами большого пальца 2 руки 3, обеспечивает пользователям комфортные условия работы с предлагаемым устройством, что исключает искажение вводимой информации и создает условия для удобной работы пользователя с коммутирующим элементом типа тачпад 10 за счет исключения возможности перемещения тачпада в процессе взаимодействия с ним подушечек 11 пальцев 5 с тремя фалангами 6.

Изменение габаритных размеров напальчника может быть осуществлено за счет использования эластичных материалов, обеспечивающих возможность растяжения напальчника 1 при его применении пользователями с увеличенными габаритными размерами большого пальца 2. Кроме того, изменение габаритных размеров может быть осуществлено с помощью любых известных средств, пригодных для аналогичных целей и зависящих от материалов, из которых напальчник 1 выполнен.

При этом напальчник 1 может быть выполнен из материалов, выбранных из группы: полимерные материалы, резина, металл, кожа, кожзаменители, тканые материалы, взятые порознь или в сочетании. Мягкие материалы из указанной группы обеспечивают возможность плотного прилегания напальчника 1 к большому пальцу 2 и исключения за счет трения перемещения напальчника 1 по поверхности большого пальца 2 в процессе работы, что исключает искажение вводимой информации. Твердые материалы из указанной группы предполагают выполнение напальчника 1, имеющего с внутренней стороны форму, эргономически повторяющую форму большого пальца 2, что исключает возможность проскальзывания напальчника 1 относительно большого пальца 2 в процессе работы, что исключает искажение вводимой информации.

Использование мягких материалов предполагает наличие твердых подложек (на чертежах не показано) для крепления тактильных коммутирующих элементов 8, 10. Использование твердых полимерных материалов и металла предполагает использование прикрепленной к напальчнику эластичной манжеты 12 для его крепления на большом пальце 2.

Напальчник 1 может быть выполнен, по меньшей мере, двухслойным и имеет внутренний слой, выполненный из экологически чистого материала, совместимого с поверхностью большого пальца 2 руки 3 пользователя. Это исключает аллергические проявления на коже пользователя, которые могут привести к дискомфорту для руки 3 пользователя при длительной работе с ним, что также исключает искажение вводимой информации, а также снижает вероятность кожных заболеваний руки 3 пользователя.

При этом внутренний слой может быть выполнен съемным и в случае его загрязнения этот слой может быть заменен.

Предлагаемое устройство для ввода информации имеет, по меньшей мере, один тактильный коммутирующий элемент 17 кнопочного типа, расположенный на напальчнике 1 в зоне, приспособленной для размещения, по меньшей мере, на конце подушечки дистальной фаланги 4 большого пальца 2 руки 3 пользователя.

При этом коммутирующие элементы 17 кнопочного типа будут выполнять функции, аналогичные функциям основных (правой и левой) кнопок компьютерной «мыши», а коммутирующий элемент 10 типа тачпад при соприкосновении с ним и движении по нему указательного или среднего пальца 5 руки 3 будет позиционировать курсор на экране монитора (на чертежах не показано).

В связи с тем, что большой палец 2 руки 3 имеет достаточно большие габариты, имеется возможность разместить в указанной зоне не только один, но и два и более тактильных коммутирующих элемента 17 кнопочного типа с обеспечением точечного касания подушечками 11 пальцев 5 руки 3 с тремя фалангами 6 поверхности тачпада 10, что, в свою очередь, исключает искажение вводимой информации и обеспечивает удобство для пользователя.

Количество коммутирующих элементов 17 кнопочного типа зависит от вида коммутирующих элементов 17, их конфигурации и особенностей их компоновки, индивидуальных особенностей пользователя и предполагаемых условий использования устройства, на которые ориентируются при его изготовлении. При этом тактильные коммутирующие элементы 17 кнопочного типа расположены на напальчнике 1 в зоне естественного касания указательного и среднего пальцев 5 руки 3 с окончанием ее большого пальца 2.

В качестве тактильного коммутирующего элемента 17 кнопочного типа могут быть использованы любые известные тактильные коммутирующие элементы, выполняющие функции, аналогичные функциям элементов любой известной компьютерной «мыши». Например, это могут быть колесики, кнопки или клавиши, содержащие пьезоэлектрические элементы или элементы мембранного типа и так далее. Выбор элементов 17 зависит от выбора функций, обеспечиваемых этими элементами 17. Например, это может быть ввод выбранных команд при использовании кнопок или обеспечение перемещения изображения на мониторе при использовании колесика.

Блок 9 ввода информации закреплен на напальчнике 1 в зоне, на которой отсутствуют тактильные коммутирующие элементы 10, 17. Это исключает возможность создания этим блоком 9 препятствия для ввода информации, что, в свою очередь, исключает ее искажение. При этом блок 9 ввода информации может быть размещен в любом другом удобном месте, позволяющем ему выполнять свои функции.

Напальчник 1 имеет сквозные каналы 18 для поступления воздуха, выполненные в зонах, свободных от размещения тактильных коммутирующих элементов 10, 17 и блока 9 ввода информации. Это обеспечивает газовый обмен кожи руки 3 пользователя с окружающей средой, что исключает аллергические проявления на коже руки 3 пользователя при длительной работе с ним, что снижает вероятность кожных заболеваний руки 3 пользователя, что, в свою очередь, также исключает искажение вводимой информации.

Наиболее конструктивно обосновано, чтобы сквозные каналы 18 для поступления воздуха представляли собой прорези или сеточки или одновременно прорези и сеточки. При этом эти каналы 18 могут быть выполнены любой другой известной конструкции, пригодной для аналогичных целей.

Возможен вариант выполнения настоящего изобретения, при котором предлагаемое устройство содержит браслет 19, выполненный с возможностью фиксации на руке 3 пользователя, например на запястье. При этом блок 9 ввода информации закреплен на браслете 19.

Браслет 19 может быть выполнен из тех же материалов, что и напальчник 1. Также браслет может быть выполнен двухслойным или многослойным со всеми описанными выше преимуществами, касающимися напальчника 1.

Браслет 19 может быть выполнен с возможностью фиксации на руке пользователя, на которой отсутствует предлагаемое устройство, при этом закрепленный на браслете 19 блок 9 ввода информации и размещенные на напальчнике 1, зафиксированном на другой руке 3 пользователя, тактильные коммутирующие элементы 10, 17 соединены посредством каналов беспроводной связи (на чертежах не показано). В этом случае браслет 19 может содержать блок автономного питания, например аккумулятор или батарейку (на чертежах не показаны), обеспечивающий работу предлагаемого устройства и ввод информации из блока автономного питания в компьютер.

Возможен вариант выполнения настоящего изобретения, при котором браслет 19 выполнен с возможностью фиксации на руке 3 пользователя, на большом пальце 2 которой имеется напальчник 1, при этом блок 9 ввода информации и размещенные на напальчнике 1 тактильные коммутирующие элементы 10, 17 соединены посредством проводящих элементов (на чертежах не показано). Браслет 19 имеет разъемы (на чертежах не показаны) для проводного подключения предлагаемого устройства. Проводящие элементы обеспечивают передачу сигнала от тактильных коммутирующих элементов 10, 17 к блоку 9 ввода информации, который обеспечивает передачу информации в компьютер. Проводящие элементы, обеспечивающие электрическую связь между коммутирующими элементами 10,17 и блоком 9 ввода информации, могут быть выполнены любой известной конструкции, предназначенной для указанных целей.

Возможны любые другие варианты выполнения настоящего изобретения в сочетании напальчника 1 с браслетом 19, причем все описанные и неописанные варианты обеспечивают возможность размещения блока 9 ввода информации на браслете 19. Это исключает возможность создания этим блоком 9 препятствия для ввода информации, что, в свою очередь, исключает ее искажение.

Предлагаемое устройство для ввода информации работает следующим образом.

Рассмотрим работу предлагаемого устройства, изображенного на фиг.4 и содержащего один тактильный коммутирующий элемент 17 кнопочного типа, размещенный на напальчнике 1 в зоне, приспособленной для размещения на конце подушечки дистальной фаланги 4 большого пальца 2 руки 3 пользователя, и один тактильный коммутирующий элемент 10 типа тачпад, размещенный на напальчнике 1 в зоне, приспособленной для размещения ладонной поверхности части дистальной фаланги 4 большого пальца 2 и части его проксимальной фаланги 7.

Предлагаемое устройство размещают на большом пальце 2 руки 3 пользователя и фиксируют его с помощью манжеты 12. Затем пользователь приводит соответствующие пальцы 2, 5 в напряженное состояние и путем надавливания любым пальцем 5 с тремя фалангами 6, преимущественно указательным и средним, вызывает срабатывание тактильных коммутирующих элементов 17 кнопочного типа. А также путем прикосновения или скольжения по поверхности любым пальцем 5 с тремя фалангами 6, преимущественно указательным и средним, вызывает срабатывание тактильного коммутирующего элемента 10 типа тачпад.

Для ввода информации с помощью тачпада 10 пользователь удобной для него подушечкой 11 пальца 5 с тремя фалангами 6 руки 3 с надетым устройством прикасается к поверхности тачпада 10 и осуществляет позиционирование курсора за счет перемещения подушечки 11 пальца 5 по поверхности тачпада 10. Ввод выбранной команды пользователь осуществляет путем нажатия, предпочтительно, свободным от работы с тачпадом 10 пальцем 5 с тремя фалангами 6 на коммутирующий элемент 17 кнопочного типа. Также конструкция тачпада 10 может предусматривать возможность ввода выбранной команды путем нажатия на тачпад 10 тем же пальцем 5, которым пользователь производит позиционирование курсора. В этом случае ввод команд пользователь может производить путем нажатия на тачпад 10 или путем нажатия на коммутирующий элемент 17 кнопочного типа по выбору пользователя.

Поскольку предлагаемое устройство зафиксировано на большом пальце 2 руки 3 пользователя, при работе с устройством пользователь свободен в выборе позы и передвижении в пространстве при вводе информации. Ввод информации можно производить, например, передвигаясь по помещению и принимая произвольные удобные для пользователя статичные позы. Для ввода информации пользователь обеспечивает срабатывание соответствующих коммутирующих элементов 10, 17 за счет легко осуществимых движений пальцев 2, 5 руки 2 пользователя.

При работе с предлагаемым устройством нет привязки руки, вводящей информацию, к какому-либо фиксированному положению руки в пространстве. При этом обеспечена минимизация движений при вводе информации за счет максимального приближения тактильных коммутирующих элементов 10, 17 к подушечкам пальцев 5, имеющих три фаланги, которыми обычно осуществляют ввод информации.

Конструкция предлагаемого устройства позволяет кисти руки 3 и руке 3 в целом при вводе информации быть в положении, максимально приближенном к ее естественному расслабленному положению, в результате чего достигается снятие излишнего напряжения руки 3 пользователя при вводе информации, что исключает искажение вводимой информации.

Конструкция предлагаемого устройства позволяет пальцам 2, 5 руки 3 быть в наиболее расслабленном нефиксированном по отношению к кисти руки 3 положении за счет того, что позволяет вводить информацию по управлению курсором на экране монитора не только при движении указательного либо среднего пальца 5, но и при одновременном встречном движении указательного либо среднего пальца 5 и большого пальца 2 руки 3 пользователя.

Конструкция предлагаемого устройства обладает малым весом и небольшой площадью соприкосновения с поверхностью кисти руки 3 пользователя, что создает условия для удобной длительной работы с устройством.

Настоящее изобретение относится к вычислительной технике и может быть использовано в устройствах манипуляторов, используемых для взаимодействия с интерфейсом вычислительных машин для ввода команд в мультимедийное устройство для ручного управления техническими объектами и технологическими процессами с помощью процессорной техники с обеспечением возможности длительного ввода информации без усталости работающей руки пользователя и без искажения вводимой информации. Предлагаемое устройство содержит оболочку, представляющую собой напальчник, выполненный с возможностью фиксации на большом пальце руки пользователя, блок ввода информации и, по меньшей мере, один тактильный коммутирующий элемент, выполненный с возможностью срабатывания при контакте, по меньшей мере, с одним пальцем руки пользователя и передачи команд на блок ввода информации. Напальчник имеет форму, приспособленную для его размещения, по меньшей мере, на дистальной фаланге большого пальца руки пользователя и оставляющую свободными пальцы этой руки, имеющие три фаланги, при этом, по меньшей мере, один тактильный коммутирующий элемент представляет собой тактильный коммутирующий элемент типа тачпад, который закреплен на напальчнике в зоне, доступной для контакта, по меньшей мере, с одним свободным пальцем этой руки. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Устройство для ввода информации, содержащее оболочку, представляющую собой напальчник, выполненный с возможностью фиксации на руке пользователя, блок ввода информации и, по меньшей мере, один тактильный коммутирующий элемент, выполненный с возможностью срабатывания при контакте, по меньшей мере, с одним пальцем руки пользователя и передачи команд на блок ввода информации, отличающееся тем, что напальчник выполнен с возможностью фиксации на большом пальце руки пользователя и имеет форму, приспособленную для его размещения, по меньшей мере, на дистальной фаланге большого пальца руки пользователя и оставляющую свободными пальцы этой руки, имеющие три фаланги, при этом, по меньшей мере, один тактильный коммутирующий элемент представляет собой тактильный коммутирующий элемент типа тачпад, который закреплен на напальчнике в зоне, доступной для контакта, по меньшей мере, с одним свободным пальцем этой руки.

2. Устройство для ввода информации по п.1, отличающееся тем, напальчник выполнен с возможностью изменения габаритных размеров.

3. Устройство для ввода информации по п.1, отличающееся тем, что напальчник имеет разрез, выполненный в зоне, приспособленной для размещения удлиненной части ногтя большого пальца руки пользователя.

4. Устройство для ввода информации по п.1, отличающееся тем, что тактильный коммутирующий элемент типа тачпад расположен на напальчнике в зоне естественного касания подушечки, по меньшей мере, одного свободного пальца руки пользователя с большим пальцем этой руки.

5. Устройство для ввода информации по п.1, отличающееся тем, что тактильный коммутирующий элемент типа тачпад расположен на напальчнике в зоне, приспособленной для размещения ладонной поверхности дистальной фаланги большого пальца этой руки, и/или в зоне, приспособленной для размещения дистальной фаланги большого пальца этой руки, на которой расположен ноготь.

6. Устройство для ввода информации по п.1, отличающееся тем, что оно имеет, по меньшей мере, один тактильный коммутирующий элемент кнопочного типа, расположенный на напальчнике в зоне, приспособленной для размещения дистальной фаланги большого пальца руки пользователя.

7. Устройство для ввода информации по п.1, отличающееся тем, что блок ввода информации закреплен на напальчнике в зоне, на которой отсутствуют тактильные коммутирующие элементы.

8. Устройство для ввода информации по п.7, отличающееся тем, что напальчник имеет сквозные каналы для поступления воздуха, выполненные в зонах, свободных от размещения тактильных коммутирующих элементов и блока ввода информации.

9. Устройство для ввода информации по п.8, отличающееся тем, что сквозные каналы для поступления воздуха представляют собой прорези и/или сеточки.

10. Устройство для ввода информации по п.1, отличающееся тем, что оно содержит браслет, выполненный с возможностью фиксации на руке пользователя, при этом блок ввода информации закреплен на браслете.

11. Устройство для ввода информации по п.10, отличающееся тем, что закрепленный на браслете блок ввода информации и размещенные на напальчнике тактильные коммутирующие элементы соединены посредством каналов беспроводной связи.

12. Устройство для ввода информации по п.10, отличающееся тем, что браслет выполнен с возможностью фиксации на руке пользователя, на большом пальце которой имеется напальчник, при этом блок ввода информации и размещенные на напальчнике тактильные коммутирующие элементы соединены посредством проводящих элементов.

13. Устройство для ввода информации по п.1 или 10, отличающееся тем, что напальчник и/или браслет выполнены из материалов, выбранных из группы: полимерные материалы, резина, металл, кожа, кожзаменители, тканые материалы, взятые порознь или в сочетании.

14. Устройство для ввода информации по п.1 или 10, отличающееся тем, что напальчник и/или браслет выполнены, по меньшей мере, двухслойными и имеют внутренний слой, выполненный из экологически чистого материала, совместимого с поверхностью большого пальца руки и с поверхностью запястья пользователя, соответственно.

15. Устройство для ввода информации по п.1, отличающееся тем, что оно имеет, по меньшей мере, одну манжету, выполненную с возможностью фиксации напальчника на большом пальце руки пользователя.