КОМПЬЮТЕРНАЯ МЫШЬ Российский патент 2022 года по МПК G06F3/354 G06F3/38 

Изобретение относится к компьютерной мыши - управляющему устройству, предназначенному для ввода информации в компьютер и управления курсором на компьютерном дисплее.

Компьютерная мышь представляет собой устройство, охватываемое рукой оператора, содержащее, по меньшей мере, один датчик перемещения мыши, сигнал от которого преобразуется в цифровую форму и передается в блок управления компьютера. Таким образом, в процессе работы оператор перемещает мышь рукой на рабочей поверхности в различных направлениях и тем самым управляет движением курсора на экране дисплея.

Предпочтительным является использование в качестве рабочей поверхности, по которой перемещается мышь, располагаемый на рабочем столе специальный коврик, материал и текстура поверхности которого обеспечивают равномерное ее движение, что способствует четкому соответствию перемещения мыши по коврику и курсора на экране компьютера.

Традиционно используемые компьютерные мыши в периоды отсутствия руки оператора на поверхности мыши оказываются неустойчивыми к тряске, вибрации, толчкам, крену, ударам и прочим механическим воздействиям, возникающим на рабочем месте оператора, в том числе, при размещении рабочего места на движущемся объекте. Указанные факторы вызывают самопроизвольное перемещение мыши, ведущее к неконтролируемому перемещению курсора на дисплее, и даже к падению мыши с рабочей поверхности.

Известны компьютерные мыши, содержащие средства, обеспечивающие возможность фиксации положения мыши на рабочей поверхности.

Так, известна компьютерная мышь, описанная в [RU2604860].

Рассматриваемая компьютерная мышь содержит корпус, имеющий нижнее основание, на котором установлен постоянный магнит, выполненный в виде ленты, изготовленной из магнитного материала. В указанной магнитной ленте сформировано окно для оптического датчика перемещения, который установлен внутри корпуса.

Указанная мышь предназначена для размещения на поверхности рабочего стола, выполненного из магнитного материала.

Благодаря наличию на основании корпуса магнитной ленты мышь удерживается на намагниченной рабочей поверхности за счет силы магнитного притяжения, действующей на мышь как при охвате ее рукой оператора, так и при отпускании ее оператором.

Тем самым обеспечивается устойчивость положения мыши на рабочей поверхности и снижается риск ее самопроизвольного перемещения.

Однако постоянно действующая на мышь сила магнитного притяжения затрудняет перемещение мыши по рабочей поверхности, осуществляемое рукой оператора.

Известна компьютерная мышь, описанная в [US 6504528], выбранная в качестве ближайшего аналога.

Данная компьютерная мышь предназначена для размещения на рабочей поверхности, обладающей магнитными свойствами.

Рассматриваемая мышь содержит корпус, имеющий нижнее основание, предназначенное для перемещения по рабочей поверхности, установленные в корпусе датчик перемещения мыши, электромагнит, расположенный со стороны нижнего основания, а также датчик распознавания, фиксирующий наличие руки оператора на поверхности корпуса.

В корпусе также установлен связанный с электромагнитом и с датчиком распознавания контроллер управления, выполненный с возможностью задания характеристик магнитного поля электромагнита в зависимости от сигнала датчика распознавания.

Благодаря наличию указанных датчика и контроллера оказывается возможным в случае отсутствия руки оператора на поверхности мыши задавать такие характеристики магнитного поля электромагнита, при которых обеспечивается удержание мыши на магнитной рабочей поверхности за счет силы магнитного притяжения, а в случаях, когда оператор охватывает мышь рукой, задавать характеристики, при которых сила магнитного притяжения мыши к магнитной рабочей поверхности оказывается недостаточной для удержания мыши на указанной поверхности или отсутствует.

Таким образом, в период отпускания мыши оператором, мышь сохраняет свое положение на намагниченной рабочей поверхности за счет силы магнитного притяжения электромагнита к указанной поверхности. При этом в период работы оператора с мышью ему не приходится преодолевать указанное магнитное притяжение при перемещении мыши.

Однако в данном устройстве электромагнит постоянно контактирует с намагниченной рабочей поверхностью, что может затруднить перемещение мыши по указанной поверхности из-за явления остаточной намагниченности.

Технической проблемой изобретения является обеспечение легкости перемещение мыши по рабочей поверхности в период работы с ней оператора при сохранении устойчивости ее положения на рабочей поверхности в период отпускания мыши оператором.

Сущность изобретения заключается в том, что в компьютерной мыши, содержащей корпус, имеющий нижнее основание, предназначенное для размещения на рабочей поверхности, установленные в корпусе датчик перемещения компьютерной мыши, электромагнит, расположенный со стороны нижнего основания, датчик распознавания, фиксирующий наличие руки оператора на поверхности корпуса, а также связанный с электромагнитом и с датчиком распознавания контроллер управления, выполненный с возможностью задания характеристик магнитного поля электромагнита в зависимости от сигнала датчика распознавания, согласно изобретению в нижнем основании сформировано окно для электромагнита, внутри корпуса расположен упругодеформируемый элемент, с помощью которого электромагнит закреплен в корпусе с возможностью перемещения в окне основания в случае воздействия на него силы магнитного притяжения и возврата в исходное положение в случае прекращения действия указанной силы.

В частном случае выполнения изобретения электромагнит выполнен в виде одного кольцевого электромагнита.

В частном случае выполнения изобретения электромагнит выполнен в виде одного электромагнита, площадь которого составляет значительную часть площади фигуры, ограниченной периметром нижнего основания.

В частном случае выполнения изобретения нижнее основание снабжено ножками.

В частном случае выполнения изобретения упругодеформируемый элемент выполнен в виде изготовленной из упругого материала прокладки, установленной внутри корпуса над нижним основанием.

Заявляемая мышь содержит средство, выполненное в виде электромагнита, которое обеспечивает возможность фиксации положения мыши на рабочей поверхности, обладающей магнитными свойствами.

Благодаря наличию в заявляемой мыши датчика распознавания и контроллера управления оказывается возможным в случае, когда датчик распознавания фиксирует отсутствие руки оператора на поверхности мыши, задавать такие характеристики магнитного поля электромагнита, при которых обеспечивается удержание мыши на магнитной рабочей поверхности за счет силы магнитного притяжения.

Это может быть достигнуто путем увеличения магнитного поля электромагнита и/или путем задания полярности электромагнита, разноименной по отношению к полярности остаточной намагниченности рабочей поверхности при ее наличии.

При этом, в случаях, когда датчик распознавания фиксирует наличие руки оператора на поверхности корпуса, оказывается возможным задавать такие характеристики магнитного поля электромагнита, при которых сила магнитного притяжения мыши к магнитной рабочей поверхности оказывается недостаточной для удержания мыши на указанной поверхности или отсутствует.

Это может быть достигнуто путем снижения магнитного поля электромагнита, и/или путем задания полярности электромагнита, одноименной по отношению к полярности остаточной намагниченности рабочей поверхности (при ее наличии), или путем отключения электромагнита, что приводит к отсутствию магнитного поля.

Таким образом, в период отпускания мыши оператором она сохраняет устойчивое положение на магнитной рабочей поверхности за счет силы магнитного притяжения электромагнита к указанной поверхности, а в период работы оператора с мышью указанная сила магнитного притяжения не действует на мышь и, соответственно, не препятствует перемещению мыши по рабочей поверхности

За счет закрепления электромагнита в корпусе на упругодеформируемом элементе с возможностью перемещения и наличия окна для электромагнита в основании корпуса в период отпускания мыши оператором электромагнит под действием силы магнитного притяжения вытягивается через окно и прижимается к рабочей поверхности, чем обеспечивается удержание на ней мыши.

При этом в период работы оператора с мышью, когда сила магнитного притяжения не удерживает электромагнит на рабочей поверхности, он возвращается в исходное положение за счет силы упругой деформации, оказывается «утоплен» в корпусе и не контактирует с рабочей поверхностью, что минимизирует воздействие на мышь сил остаточной намагниченности и устраняет трение электромагнита с рабочей поверхностью.

То есть в период работы оператора с мышью на нее не действует сила магнитного притяжения, обусловленная магнитным полем электромагнита, и сила остаточной намагниченности, что способствует легкости перемещения мыши оператором по рабочей поверхности.

Таким образом, техническим результатом, достигаемым изобретением, является обеспечение легкости перемещения мыши по рабочей поверхности в период работы с ней оператора при сохранении устойчивости ее положения на рабочей поверхности в период отпускания мыши оператором.

В качестве электромагнита может использоваться один электромагнит или нескольких отдельно расположенных электромагнитов, соответственно, в основании может быть выполнено одно окно или нескольких окон, каждое из которых предназначено для перемещения в нем одного из отдельно расположенных электромагнитов.

В качестве упругодеформируемого элемента может использоваться, в частности, одна и более упругая нить, пружина, кольцевая мембрана, упругая пластина и прочее. При этом электромагнит может быть закреплен в корпусе с помощью упругодеформируемого элемента, в частности, путем подвешивания электромагнита на указанном элементе или путем установки электромагнита в выполненном в упругодеформируемом элементе сквозном отверстии, края которого плотно охватывают электромагнит, и другим образом.

В качестве датчика распознавания, фиксирующего наличие руки оператора на поверхности корпуса, может использоваться механический, емкостной, тепловой, оптический датчик, и другие.

В качестве датчика перемещения мыши может использоваться известный из уровня техники датчик, в частности, один или более оптический датчик перемещения.

В качестве рабочей поверхности для мыши может использоваться специальный коврик, изготовленный из материала, обладающего магнитными свойствами, например, из стали или из магнитной резины, дипольный магнитный момент которой направлен перпендикулярно поверхности.

В частном случае изобретения электромагнит выполнен в виде одного кольцевого электромагнита. Кольцевой электромагнит может быть расположен вокруг зоны локализации датчика перемещения мыши, в частности, вокруг окна для оптического датчика перемещения, выполненного в нижнем основании, чем достигается рациональная компоновка изделия.

В частном случае изобретения электромагнит имеет площадь, составляющую значительную часть площади фигуры, ограниченной периметром нижнего основания. В указанном случае за счет большой площади достигается увеличение силы магнитного поля электромагнита, и, соответственно, увеличение силы магнитного притяжения.

В частном случае изобретения нижнее основание мыши может быть снабжено ножками, что снижает силу трения при перемещении мыши по рабочей поверхности и способствует легкости перемещения по рабочей поверхности.

В частном случае изобретения упругодеформируемый элемент выполнен в виде изготовленной из упругого материала прокладки, установленной внутри корпуса над нижним основанием. В указанном случае упругодеформируемая прокладка дополнительно выполняет изоляционную функцию. Электромагнит может быть закреплен на указанной прокладке, в частности, путем размещения в выполненном в ней сквозном отверстии, края которого плотно охватывают боковую поверхность электромагнита.

На фиг. 1 условно изображен общий вид заявляемого устройства в случае отпускания мыши оператором; на фиг. 2 - то же в случае охвата мыши рукой оператора.

Устройство содержит корпус 1 с установленными на нем органами управления, включающими колесо 2 прокрутки, левую и правую кнопки 3 (на чертеже показана одна кнопка), блок отслеживания перемещения мыши, включающий, по меньшей мере, один датчик 4 перемещения мыши, электромагнит 5, датчик распознавания 6, фиксирующий наличие руки на поверхности корпуса 1 или ее отсутствие.

Корпус 1 содержит нижнее основание 7.

Устройство предназначено для размещения на рабочей поверхности 8, обладающей намагниченностью.

В качестве датчика 4 перемещения мыши использован, в частности, оптический датчик перемещения.

В качестве электромагнита 5 использован, в частности, кольцевой электромагнит.

В качестве датчика 6 распознавания может использоваться механический, тепловой, емкостной, оптический и иной датчик.

Датчик 6 распознавания, в частности, выполнен в виде инфракрасного датчика, включающего излучатель 9 и фотоприемник 10.

В качестве рабочей поверхности 8, в частности, использован специальный коврик, выполненный из магнитного материала, в частности, из магнитной резины, верхняя и нижняя поверхности которого имеют разноименную полярность, в частности, полярность «N» и «S» соответственно.

Мышь также содержит проводной или беспроводной интерфейс (на чертеже не показан).

Мышь может содержать дополнительную кнопку (на чертеже не показана), предназначенную для отключения электромагнита 5 при работе с мышью оператора.

Устройство снабжено контроллером И управления мышью, связанным с датчиком 6 распознавания и через электрическую схему 12 с электромагнитом 5.

В нижнем основании 7 выполнено окно 13 для датчика 4 перемещения, а также окно 14 для электромагнита 5, размеры которого согласованы с размером электромагнита 5, в частности, имеющее кольцевую форму.

Электромагнит 5 закреплен в корпусе 1 с помощью упругодеформируемого элемента 15, в частности, подвешен на упругих нитях.

Мышь, в частности, снабжена ножками 16.

Устройство работает следующим образом.

Располагают мышь на поверхности коврика 8.

При нерабочем положении мыши (фиг. 1) корпус 1 не охватывается ладонью 17 оператора, при этом световой поток от излучателя 9 не попадает в фотоприемник 10 датчика 6 распознавания, и указанный датчик фиксирует отсутствие ладони 17 на корпусе 1 мыши. При получении сигнала об отсутствии руки оператора на поверхности корпуса 1 контроллер 11 с помощью электрической схемы 12 управляет током обмотки электромагнита 5 и обеспечивает его намагничивание таким образом, что на стороне электромагнита, расположенной со стороны нижнего основания 7, генерируется полюс «S», разноименный по отношению к полюсу «N» верхней поверхности коврика 8, а на противоположной стороне электромагнита 5 генерируется полюс «N».

В результате возникающего магнитного притяжения электромагнит 5, закрепленный в корпусе на упругодеформируемом элементе, вытягивается через окно 14, прижимается к коврику 8, и мышь плотно фиксируется на его поверхности, сохраняя свое положение на его поверхности.

При работе оператора с мышью (фиг. 2) ладонь 17 оператора лежит на корпусе 1. Световой поток, излучаемый излучателем 9 датчика распознавания 6, отражается от ладони 17 оператора и фиксируется фотоприемником 10 указанного датчика. При получении от датчика 6 распознавания сигнала о присутствии ладони 17 на поверхности корпуса 1 контроллер 11 с помощью электрической схемы 12 обеспечивает изменение полярности электромагнита 5 на противоположное, при этом на стороне электромагнита, расположенной со стороны нижнего основания 7, генерируется полюс «N», одноименный по отношению к полюсу «N» верхней поверхности коврика 8, а на противоположной стороне электромагнита 5 генерируется полюс «S», или отключает электромагнит 5.

В результате на электромагнит 5 перестает действовать сила магнитного притяжения, упругодеформируемый элемент 15 втягивает его в окно 14, и электромагнит 5 занимает исходное положение в корпусе 1.

Мышь свободно перемещается по коврику 8 при работе с ней оператора.

Изобретение относится к компьютерной мыши, предназначенной для ввода информации в компьютер и управления курсором на компьютерном дисплее. Техническим результатом является обеспечение легкости перемещения мыши по рабочей поверхности в период работы с ней оператора при сохранении устойчивости ее положения на рабочей поверхности в период отпускания мыши оператором. Компьютерная мышь содержит корпус, имеющий нижнее основание, предназначенное для размещения на рабочей поверхности, установленные в корпусе датчик перемещения компьютерной мыши, электромагнит, расположенный со стороны нижнего основания, датчик распознавания, фиксирующий наличие руки оператора на поверхности корпуса, а также связанный с электромагнитом и с датчиком распознавания контроллер управления, выполненный с возможностью задания характеристик магнитного поля электромагнита в зависимости от сигнала датчика распознавания, причем в нижнем основании сформировано окно для электромагнита, внутри корпуса расположен упругодеформируемый элемент, с помощью которого электромагнит закреплен в корпусе с возможностью перемещения в окне основания в случае воздействия на него силы магнитного притяжения и возврата в исходное положение в случае прекращения действия указанной силы. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Компьютерная мышь, содержащая корпус, имеющий нижнее основание, предназначенное для размещения на рабочей поверхности, установленные в корпусе датчик перемещения компьютерной мыши, электромагнит, расположенный со стороны нижнего основания, датчик распознавания, фиксирующий наличие руки оператора на поверхности корпуса, а также связанный с электромагнитом и с датчиком распознавания контроллер управления, выполненный с возможностью задания характеристик магнитного поля электромагнита в зависимости от сигнала датчика распознавания, отличающаяся тем, что в нижнем основании сформировано окно для электромагнита, внутри корпуса расположен упругодеформируемый элемент, с помощью которого электромагнит закреплен в корпусе с возможностью перемещения в окне основания в случае воздействия на него силы магнитного притяжения и возврата в исходное положение в случае прекращения действия указанной силы.

2. Компьютерная мышь по п. 1, отличающаяся тем, что электромагнит выполнен в виде одного кольцевого электромагнита.

3. Компьютерная мышь по п. 1, отличающаяся тем, что нижнее основание снабжено ножками.

4. Компьютерная мышь по п. 1, отличающаяся тем, что упругодеформируемый элемент выполнен в виде изготовленной из упругого материала прокладки, установленной внутри корпуса над нижним основанием.