SE468963B - Omstaellningsbart ergonomiskt manoeversystem - Google Patents

Omstaellningsbart ergonomiskt manoeversystem

Info

Publication number
SE468963B
SE468963B SE9103420A SE9103420A SE468963B SE 468963 B SE468963 B SE 468963B SE 9103420 A SE9103420 A SE 9103420A SE 9103420 A SE9103420 A SE 9103420A SE 468963 B SE468963 B SE 468963B
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
ergonomic
operator
body parts
real
image
Prior art date
Application number
SE9103420A
Other languages
English (en)
Other versions
SE9103420L (sv
SE9103420D0 (sv
Inventor
Torbjoern Arvidsson
Original Assignee
Torbjoern Arvidsson
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Torbjoern Arvidsson filed Critical Torbjoern Arvidsson
Priority to SE9103420A priority Critical patent/SE9103420L/sv
Publication of SE9103420D0 publication Critical patent/SE9103420D0/sv
Priority to PCT/SE1992/000788 priority patent/WO1993010490A1/en
Priority to EP92924085A priority patent/EP0638182A1/en
Priority to AU30532/92A priority patent/AU3053292A/en
Publication of SE468963B publication Critical patent/SE468963B/sv
Publication of SE9103420L publication Critical patent/SE9103420L/sv

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/011Arrangements for interaction with the human body, e.g. for user immersion in virtual reality
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/0202Constructional details or processes of manufacture of the input device
    • G06F3/0219Special purpose keyboards
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/02Input arrangements using manually operated switches, e.g. using keyboards or dials
    • G06F3/023Arrangements for converting discrete items of information into a coded form, e.g. arrangements for interpreting keyboard generated codes as alphanumeric codes, operand codes or instruction codes
    • G06F3/0238Programmable keyboards
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/03Arrangements for converting the position or the displacement of a member into a coded form
    • G06F3/041Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means
    • G06F3/042Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means
    • G06F3/0425Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means using a single imaging device like a video camera for tracking the absolute position of a single or a plurality of objects with respect to an imaged reference surface, e.g. video camera imaging a display or a projection screen, a table or a wall surface, on which a computer generated image is displayed or projected
    • G06F3/0426Digitisers, e.g. for touch screens or touch pads, characterised by the transducing means by opto-electronic means using a single imaging device like a video camera for tracking the absolute position of a single or a plurality of objects with respect to an imaged reference surface, e.g. video camera imaging a display or a projection screen, a table or a wall surface, on which a computer generated image is displayed or projected tracking fingers with respect to a virtual keyboard projected or printed on the surface
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06FELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F3/00Input arrangements for transferring data to be processed into a form capable of being handled by the computer; Output arrangements for transferring data from processing unit to output unit, e.g. interface arrangements
    • G06F3/01Input arrangements or combined input and output arrangements for interaction between user and computer
    • G06F3/048Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI]
    • G06F3/0487Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser
    • G06F3/0489Interaction techniques based on graphical user interfaces [GUI] using specific features provided by the input device, e.g. functions controlled by the rotation of a mouse with dual sensing arrangements, or of the nature of the input device, e.g. tap gestures based on pressure sensed by a digitiser using dedicated keyboard keys or combinations thereof

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • User Interface Of Digital Computer (AREA)
  • Input From Keyboards Or The Like (AREA)
  • Position Input By Displaying (AREA)

Description

468 10 15 20 25 30 35 40 arbetsställning.
Ovannämnda nackdelar med manuellt styrda manöverorgan gäller i motsvarande utsträckning även manöverorgan vilka styrs med hjälp av andra kroppsdelar, såsom armar, ben, axlar och huvud.
Uppfinningen enligt denna ansökan avser ett manöversystem utan ovannämnda nackdelar, vilket hanteras utan att operatören behöver fästa blicken vid den kroppsdel eller de kroppsdelar som medverkar vid styrningen och vilkets funktioner kan omdefinieras utan att operatören behöver betrakta nämnda kroppsdel eller kroppsdelar. Manöversystemet gör det alltså möjligt för operatören att ständigt hålla uppsikt över det objekt eller det förfarande han/hon skall styra. Samtidigt medger manöversystemet enligt uppfinningen stor frihet vad gäller operatörens arbetsställning.
Kännetecken och fördelar med uppfinningen framgår av den följande beskrivningen av ett antal föredragna, men endast exemp- lifierande och på intet sätt begränsande, utföringsexempel. Denna beskrivning görs med hänvisning till figuren i den bifogade rit- ningen vilken på schematiskt sätt visar en första föredragen utföringsform.
Uppfinningen beskrivs i det följande i huvudsak för manuellt styrda manöverorgan, men är även tillämplig på manöverorgan vilka styrs av andra kroppsdelar.
Figur 1 visar schematiskt och delvis i genomskärning en första utföringsform av ett manöversystem enligt uppfinningen vilket är utformat för en datorarbetsplats.
I figur 1 är 1 en inställningsbar arbetsstol, är 2A en första tangentbordsdel och 2B en andra tangentbordsdel vilka tillsammans fullgör samma funktioner som ett konventionellt icke delat tang- entbord, är 3A en första ljuskälla och 3B en andra ljuskälla vilka belyser den första tangentbordsdelen 2A respektive den andra tangentbordsdelen 2B, är 4A en första kamera och 4B en andra kamera vilka avbildar den första tangentbordsdelen 2A respektive den andra tangentbordsdelen 2B, är 5 ett don för överföring av bildinformation 9 från kamerorna 4A och 4B, är 6 en datormonitor, och är 7 en framför datormonitorn 6 placerad skärm mot vilken, med hjälp av en projiceringsanordning 8, projiceras nämnda bildinfor- mation 9, vilken kombineras med en av datorn 6 alstrad virtuell bild 10 till en sammansatt bild 11.
Tangentbordsdelarna 2A och 2B är placerade vid vardera arm- stödet i arbetsstolen 1. Tangentbordsdelarna 2A och 2B kan även 10 15 20 25 30 35 40 3 _ _ _ __ 468 965 . vara, fast eller rörligt, anbringade pa annat satt, exempelvis vid annan del av arbetsstolen 1, vid ett bord, vid en belysningsarma- tur, intill en dator eller en bildskärm, vid ett eller flera bälten som är fästade kring operatörens höfter eller lår, vid en sele runt axlar, bröstkorg eller lår, mot golvet, på ett nackstöd eller en huvudhjälm, vid arbetsstolens 1 ryggstöd, sits eller fot, i taket eller mot en vägg. Det är underförstått att tangentbords- delarna 2A och 2B kan vara sammanförda och därvid utgöra ett icke delat tangentbord. Tangenterna på tangentbordsdelarna 2A och 2B kan ha eller ej ha markeringar vilka anger respektive tangents funktion.
I det följande avser bildinformationen 9, den virtuella bilden 10 och den sammansatta bilden ll i flertalet fall visuellt iakttagbar information, men innefattar även information som kan förnimmas audiellt eller taktilt.
Kamerorna 4A och 4B är en form av avbildningssystem 4 och utgörs av monokroma eller polykroma TV-kameror, infrarödkameror eller stereokameror. Avbildningssystemet 4 kan vara försett med färgseparerande filter. Om man utnyttjar infrarödkameror, eller annat avbildningssystem 4, som ej kräver tillgång till belysning kan ljuskällorna 3A och 3B undvaras. Det är underförstått att i olika utföringsformer av uppfinningen avbildningssystemet 4 kan innefatta såväl endast en kamera som fler än två kameror.
Avbildningssystemet 4 kan även utgöras av andra avbildande organ, såsom spegelsystem, optiska fibrer, lågstrålande kortdis- tansradarorgan, anordningar vilka arbetar med magnetiska eller elektriska fält, ekolod, anordningar vilka arbetar med vågor för hörbart ljud, infraljud, ultraljud, radiopejl eller olika former av närvarodetekterande organ samt kombinationer av dessa olika avbildande organ. Olika utföringsformer av avbildningssystemet 4 beskrivs närmare längre fram. Överföringsdonet 5 kan utgöras av en elektrisk kabel, en optisk kabel eller vara ägnat för trådlös överföring med hjälp av hörbart ljud, ultraljud, infraljud, synligt icke koherent ljus, laserljus, infraljus, ultraljus, radiovågor eller annan elektro- magnetisk strålning. Överföringsdonet 5 kan vara försett med signalförstärkande och signalkorrigerande organ. överföringen av bildinformationen 9 kan ske i analog eller digital form.
Skärmen 7 utgörs exempelvis av en genomsynlig skiva med matt yta, en delvis genomsynlig och delvis speglande skiva med eller 10 15 20 25 30 35 40 4 utan matt yta, en genomlyst skärm av typ LCD (Liquid Crystal Display) eller en genomsynlig plasmaskärm. Skärmen 7 är med fördel placerad relativt nära datorns 6 monitor. Skärmen 7 kan vara delad, icke delad eller utgöras av ett antal fristående och flytt- bara enheter.
Projiceringsanordningen 8 utgörs exempelvis av projicerande linssystem, katodstrålerör eller anordning för projicering av laserstrålar.
Vid nyttjande av den ovannämnda första utföringsformen av manöversystemet enligt uppfinningen, se figur 1, placerar sig operatören i arbetsstolen 1. Han placerar sin ena hand vid den första tangentbordsdelen 2A och sin andra hand vid den andra tangentbordsdelen 2B. Kamerorna 4A och 4B åstadkommer därvid en första avbildning 9A och en andra avbildning 9B av operatörens respektive händer med tillhörande tangentbordsdelar 2A respektive 2B. Dessa avbildningar 9A och 9B, vilka tillsammans utgör en form av bildinformation 9, överförs via överföringsdonet 5 och projice- ringsanordningen 8 till skärmen 7. Från datorn 6 överförs till skärmen 7, med i sig kända metoder, en i datorn 6 alstrad virtuell bild 10 av ett tangentbord.
Den virtuella bilden 10 visar ett tangentbord som överens- stämmer med tangentbordsdelarna 2A och 2B med tillägg av att på varje tangent i den virtuella bilden 10 markerats det tecken för vilket tangenten för tillfället är definierad. Dessa tecken kan utgöras av konventionella bokstäver, ur olika alfabet, och siff- ror, men exempelvis även av översättningar av ord och uttryck, matematiska specialtecken, ritningar, diagram och kurvor, ekvatio- ner, matematiska funktioner, start av program eller program- avsnitt, fonter, färgkoder och gråskalor, datafönster samt pikto- gram och andra figurer.
På skärmen 7 kombineras bildinformationen 9 och den virtuella bilden 10 till en sammansatt bild ll på sådant sätt att operatören på skärmen 7 ser sina egna händer placerade på ett tangentbord på vilket tangenternas respektive funktion är markerad. Eftersom bilderna 9 och 10 återges, och i kombination alstrar den samman- satta bilden 11, på en matterad yta hos skärmen 7, och således befinner sig i ett och samma plan, uppstår inga parallaxfel när operatören betraktar den sammansatta bilden 11.
För att den sammansatta bilden 11 skall bli tydlig för opera- tören är det lämpligt att bildinformationen 9 genomgår bildbehand- 10 15 20 25 30 35 40 468 965 5 ling innan den kombineras med den virtuella bilden 10. Sådan bild- behandling görs med lämpligt känt förfarande och kan exempelvis innebära att bilderna av operatörens händer reduceras till kontur- bilder, varvid den virtuella bildens 10 tangenter kan ses genom operatörens händer i den sammansatta bilden 11. Även annan form av bildbehandling kan nyttjas. Exempelvis kan varje fingertopp symbo- liseras med en ring, en färgmarkering, ett blinkande ljus eller liknande vid det tecken som för tillfället motsvarar den tangent vid vilken det aktuella fingret är placerat.
På i sig känt sätt definierar operatören, med hjälp av för- faranden i datorn 6, vilka funktioner som respektive tangent pà tangentbordsdelarna 2A och 2B skall fullgöra. Dessa funktioner anges på den virtuella bildens 10 tangenter. I den sammansatta bilden 11 ser således operatören ständigt en aktuell bild av dels de funktioner som nämnda tangenter tilldelats, dels läget för sina händer och fingrar i förhållande till dessa tangenter.
I en andra, ej visad, utföringsform av uppfinningen överförs bildinformationen 9 ej till en skärm 7 utan direkt till datorns 6 monitor. Därvid behövs självfallet ingen projiceringsanordning 8.
Kombineringen till en sammansatt bild ll sker på i huvudsak samma sätt som i den första utföringsformen och beskrivs därför ej närmare i det följande.
I en tredje, ej visad, utföringsform av uppfinningen nyttjas vare sig datormonitor eller skärm 7. I stället skapas, på i huvud- sak samma sätt som i den första utföringsformen, den sammansatta bilden ll i någon form av datorglasögon.
I en fjärde, ej visad, utföringsform av uppfinningen nyttjas ej heller vare sig en datormonitor eller en skärm 7. I stället projiceras såväl bildinformationen 9 som den virtuella bilden 10 mot en icke genomsynlig yta, exempelvis en vägg eller en projek- tionsduk, pà vilken yta operatören kan betrakta den sammansatta bilden ll.
I en femte, ej visad, utföringsform av uppfinningen utgörs avbildningssystemet 4 ej av kameror. I stället är tangentbords- delarna 2A och 2B försedda med närvarodetektorer 12 som anger de styrande kroppsdelarnas lägen och rörelser i förhållande till tangentbordsdelarna 2A och 2B. Dessa läges- och rörelseangivelser utgör en annan form av bildinformation 9 och överförs via över- föringsdonet 5 samt kombineras efter bildbehandling med den virtu- ella bilden 10 till en sammansatt bild ll på i huvudsak samma sätt 468 965 6 10 15 20 25 30 35 40 som i de ovannämnda utföringsformerna.
Ovannämnda närvarodetektorer 12 kan vara av en mängd olika slag. De kan exempelvis utgöras av vid tangenterna på tangent- bordsdelarna 2A och 2B anbringade ultraljudssändare och ultra- ljudsmottagare vilka mäter avståndet till närmaste föremål, exem- pelvis någon av operatörens fingertoppar. Om man därvid utnyttjar bortfiltrering av avstånd utanför förutbestämda intervall erhåller man en enkel bild av hur operatörens händer är placerade i förhål- lande till tangenterna. Denna bild kan, på samma sätt som nämnts ovan, förtydligas till en bild vilken är lämpad för kombineríng till en sammansatt bild 11. Pâ motsvarande sätt kan närvarodetek- torerna 12 utgöras av sändare och mottagare vilka arbetar med infrarött eller synligt ljus.
Man kan även använda närvarodetektorer 12 vilka är utformade så att de mäter förändring i spänning eller magnetfält intill respektive tangent och/eller respektive operatörsfinger. Sådan spännings- eller magnetfältsförändring uppstår om det intill nämnda tangenter finns metallytor med pàlagd spänning respektive pålagt magnetfält och/eller operatören bär metalliserade handskar med pàlagd spänning respektive pålagt magnetfält.
Närvarodetektorerna 12 kan likaså vara anbringade vid respek- tive tangent och vara utformade så att de detekterar närvaro av kroppsdel genom mätning av den naturliga radioaktiviteten i nämnda kroppsdel eller genom detektering av spårämnen vilka anbringats vid nämnda kroppsdel.
Närvarodetektorerna 12 kan också ha formen av ett, företrä- desvis genomsynligt och icke strävt, läges- och kontaktregistre- rande membran vilket är spänt över tangentbordet. Mot detta memb- ran trycks på ändamålsenligt sätt operatörens fingrar.
Närvarodetektorerna 12 kan likaså utgöras av på operatörens fing- rar fästade fjädrande datapennor, vilka utnyttjas med eller utan särskilt utformat eller utformade läges- och kontaktavkännande don. Även närvarodetektorer 12 vilka är utformade för rent meka- nisk detektering kan utnyttjas. Sådana närvarodetektorer 12 kan exempelvis ha formen av en eller flera, kring en eller flera fasta punkter rörliga och i längsled eventuellt hopskjutbara, armar som är fästade vid den eller de manövrerande kroppsdelarna. Denna arms eller dessa armars längd och/eller vinkelläge och/eller vridnings- läge kan kontinuerligt detekteras med konventionella metoder och 10 15 20 25 30 35 40 468 963 7 omvandlas till information om nämnda kroppsdelars läge och rörelse i förhållande till manöverorganet.
Samtliga ovan beskrivna utföringsformer av närvarodetektorer- na 12 är utformade så att de kan detektera om en manövrerande kroppsdel ligger an mot eller befinner sig inom visst bestämt avstånd från en viss tangent eller viss annan del av manöverorga- net.
I en sjätte, ej visad, utföringsform av uppfinningen saknas reellt manöverorgan. I stället placerar operatören sina händer inom ett eller flera avgränsade områden i rymden, vilket område eller vilka områden övervakas av lägesavkännande organ. Sådana organ finns tillgängliga i handeln och arbetar med hjälp av strå- lar med exempelvis synliga ljusstrålar, laserstrålar, induktiva givare eller kapacitiva givare. I praktiken övervakar dessa organ knutpunkterna i ett tredimensionellt rutsystem, varvid anges om något föremål, såsom viss del av en operatörs hand, befinner sig eller ej befinner sig i en viss sådan knutpunkt. För att för nämnda lägesavkännande organ tydliggöra nämnda föremål, exempelvis fingertoppar, är dessa lämpligen försedda med var sitt ljusreflek- terande organ. För att sinsemellan särskilja nämnda föremål, exempelvis olika fingertoppar, kan varje sådant föremål dessutom vara försett med en särskiljande markering, såsom en streckkods- markering. Till var och en av vissa av nämnda knutpunkter hänförs en bestämd och eventuellt omställningsbar funktion, såsom skriv- ning av bestämt tecken eller start av viss programsekvens. Om exempelvis nämnda lägesavkännande organ indikerar att en opera- törsfingertopp befinner sig i en bestämd knutpunkt utförs den till denna knutpunkt hänförda funktionen. I denna utföringsform utgörs bildinformationen 9 exempelvis av en schematisk framställning av hur operatörens händer är belägna i nämnda tredimensionella rut- system. Den virtuella bilden 10 kan exempelvis schematiskt visa hur nämnda med funktioner försedda knutpunkter är belägna i rym- den. Den sammansatta bilden 11 visar således operatörens händer i förhållande till nämnda funktioner. Operatörens kan således utföra en viss funktion genom att placera exempelvis en viss fingertopp i en bestämd punkt i rymden, varvid han/hon kontinuerligt med hjälp av åskådliggörandeanordningen kan följa hur han/hon rör sina händer i förhållande till det tredimensionella rutsystemet och således i förhållande till de nämnda bestämda funktionerna.
I en sjunde, ej visad, utföringsform av uppfinningen saknas 46%? 963 8 10 15 20 25 30 35 40 likaså reellt manöverorgan. I detta fall placerar operatören i stället sina händer pà en yta, som kan vara försedd med kontakt- avkännande organ. Bildinformationen 9 visas, företrädesvis efter1 bildbehandling, kontinuerligt på datorns 6 monitor, på vilken samtidigt visas lämpliga dataprogram, menyer, CAD-ritningar eller liknande. Bildbehandlingen görs företrädesvis så att viss bestämd fingertopp, eller vissa bestämda fingertoppar, identifieras och visas på nämnda monitor som en eller flera lämpligt utformade markörer samtidigt som operatören kan eller inte kan se någon form av avbildning av sina egna händer på monitorn. Operatören kan genom att förflytta sina händer ändra placeringen av nämnda markö- rer på nämnda monitor. När någon markör befinner sig på viss bestämd plats kan operatören utföra till denna plats hörande funktion genom att trycka motsvarande finger, fingertopp eller annan kroppsdel mot det kontaktavkännande organet eller mot annat organ. Även andra sätt att utnyttja markörer ryms inom denna utfö- ringsform.
I en åttonde ej visad, utföringsform av uppfinningen saknas virtuell bild 10. I denna utföringsform nyttjas enbart bildinfor- mation 9 avseende ett reellt manöverorgan, eventuellt efter bild- behandling. I detta fall utgörs avbildningssystemet 4 av en kon- ventionell TV-kamera som avbildar ett konventionellt tangentbord vilket nyttjas av operatören, som därvid betraktar bilden av detta tangentbord, jämte sina på detta placerade händer, på en konven- tionell TV-mottagare som är placerad i anslutning till en dator- monitor, på vilken datormonitor operatören betraktar sin dator- styrda process eller liknande, eller intill själva den process operatören skall styra.
I en nionde ej visad, utföringsform av uppfinningen utgörs det reella manöverorganet av en virtuell bild av ett manöverorgan.
I denna utföringsform, som kan föreligga i ett flertal varianter, placerar operatören var och en av sina händer direkt mot en moni- tor. På var och en av dessa monitorer visas en, av exempelvis datorn 6 alstrad, virtuell bild av ett manöverorgan, såsom en tangentbordsdel med tangenter på vilka tillhörande funktion är markerad. Operatören förflyttar därvid sina fingrar utmed dessa virtuella tangenter medan de avbildas med hjälp av avbildnings- systemet 4 och återges för operatören i den sammansatta bilden 11, som i detta fall endast består av, den eventuellt bildbehandlade, bildinformationen 9. 10 15 20 25 30 35 468 9 Ett flertal andra, och här ej beskrivna anordningar för alstrande av bilderna 9, 10 och/eller 11 och visuellt, audiellt eller taktilt àskådliggörande av dessa ryms inom uppfinnings- tanken. _ Pâ ett generellt och allomfattande sätt karaktäriseras säle- des manöversystemet enligt uppfinningen som ett system för manöv- rering vid vilket detekterbara lägen och rörelser för en operatörs kroppsdelar, vilka medverkar i manövreringen, tilldelas samband med bestämda och omställningsbara manöverfunktioner, varvid opera- tören kontinuerligt ges visuell, audiell eller taktil, och vid varje tidpunkt korrekt, information om på bestämt sätt sammansatt kombination, eller kombinationer, av data avseende nämnda lägen, rörelser, manöverfunktioner och samband samtidigt som operatören utan avbrott kan hålla uppsikt över, eller på annat sätt ta del av upplysningar rörande, det eller de objekt och/eller förfaranden vilket eller vilka manöversystemet är avsett att manövrera. Även om uppfinningen ovan i huvudsak beskrivits för använd- ning med ett manuellt hanterat tangentbord inses att den, inom ramen för uppfinningstanken, enkelt kan anpassas till andra manu- ellt styrda manöverorgan såsom styrspakar, rullkulor, möss eller datapennor, samt manöverorgan vilka manövreras på annat sätt än med hjälp av händerna, exempelvis fotstyrda organ, organ som styrs med hjälp av huvudet eller organ som manövreras av handikappade personer med hjälp av lämplig funktionsduglig kroppsdel, såsom knän, axlar och t o m ögon. Även styrning vid vilken utnyttjade kroppsdelar "förlängs" med hjälp av olika objekt ryms inom upp- finningstanken. Det är dessutom underförstått att antalet av en och samme operatör utnyttjade manöverorgan kan vara ett eller flera. Exempelvis kan en operatör utnyttja skilda, men företrädes- vis samverkande, manöverorgan vilka manövreras av händer, fötter och huvud. Inom uppfinningstanken ryms även att operatören till sitt förfogande har ett flertal olika manöverorgan, till vart och ett av vilka hör en i datorn 6 alstrad virtuell bild 10 eller en direkt avbildning av nämnda manöverorgan, varvid operatören under styrningsförloppet kan växla mellan manöverorganen.

Claims (23)

468 10 15 20 25 30 35 40 963 N PATENTKRAV
1. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem, vilket är utformat för manövrering på sådant sätt att detekterbara lägen och rörelser för kroppsdelar, hos en operatör, vilka medverkar i nämnda manövrering tilldelas bestämda och omställningsbara samband med bestämda och omställningsbara manöverfunktioner, varvid opera- tören kontinuerligt ges vid varje tidpunkt korrekt information, som företrädesvis är visuell, audiell eller taktil, om på bestämt sätt sammansatt kombination, eller sammansatta kombinationer, av data avseende nämnda lägen, rörelser, manöverfunktioner och sam- band samtidigt som operatören utan avbrott kan hålla uppsikt över, eller på annat sätt ta del av upplysningar rörande, det eller de objekt och/eller förfaranden vilket eller vilka manöversystemet är avsett att manövrera, k ä n n e t e k n a t av att det är försett med organ vilka kontinuerligt detekterar läge och/eller rörelse för nämnda kroppsdelar inom ett eller flera avgränsade områden i rymden.
2. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att de läge- och/eller rörelse- detekterande organen detekterar läge och rörelse för nämnda kroppsdelar i förhållande till knutpunkterna i ett två- eller tredimensionellt rutsystem, företrädesvis med hjälp av synliga ljusstrålar, laserstrålar, induktiva givare, kapacitiva givare eller tredimensionell bildbehandling med hjälp av stereokameror, varvid var och en av nämnda knutpunkter tilldelas en eller flera bestämda och omställningsbara manöverfunktioner, avbildningar av reella objekt eller av i en dator alstrade virtuella bilder.
3. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att de läge- och/eller rörelse- detekterande organen kontinuerligt detekterar läge och/eller rörelse för nämnda kroppsdelar inom ett eller flera avgränsade områden i planet och vilka företrädesvis utgörs av ett eller flera kontaktavkännande medel, ett avbildningssystem (4), vilket alstrar en bildinformation (9), som visar nämnda kroppsdelars utseende och/eller relativa läge och/eller relativa rörelse, ett system för bildbehandling av bildinformationen (9), en dator (6) med tillhö- rande monitor, ett don för överföring (5) av bildinformationen (9) till nämnda monitor eller till annan åskådliggörandeanordning, vilket don kan vara försett med signalförstärkande och signalkor- rigerande organ, vilket manöversystem är så utformat att det 10 15 20 25 30 35 40 468 961' w ll utnyttjas genom att operatören placerar sina styrande kroppsdelar, företrädesvis sina händer, pá nämnda kontaktavkännande medel, varvid bildinformationen (9) bildbehandlas så att viss bestämd fingertopp, eller vissa bestämda fingertoppar, identifieras och därefter visas på nämnda monitor eller åskådliggörandeanordning som en eller flera lämpligt utformade markörer pá samma gång som operatören kan eller inte kan se någon form av avbildning av sina egna händer på monitorn eller âskådliggörandeanordningen, samti- digt som på nämnda monitor eller åskådliggörandeanordning visas någon form av dataprogram eller annan information, varvid opera- tören genom att förflytta sina händer ändrar placeringen av nämnda markörer på nämnda monitor eller åskådliggörandeanordning och när viss markör befinner sig på viss bestämd plats utför till denna plats hörande funktion genom att trycka motsvarande finger, fingertopp eller annan kroppsdel mot det kontaktavkännande medlet eller mot annat organ.
4. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a t av att det utgörs av ett, av en eller flera kroppsdelar hos en operatör styrt och av ett eller flera delar sammansatt, reellt manöverorgan, ett avbildningssystem (4), vilket alstrar en bildinformation (9), som visar nämnda reella manöverorgan och som anger nämnda kroppsdels eller kroppsdelars utseende och/eller läge och/eller rörelse i förhållande till nämnda reella manöverorgan, ett don för överföring (5) av bild- information (9) vilket don kan vara försett med signalförstärkande och signalkorrigerande organ, samt en åskàdliggörandeanordning, vilken mottager nämnda bildinformation (9) och vilken för opera- tören åskådliggör nämnda bildinformation (9), varvid antingen bildinformationen (9) vid visning på äskàdliggörandeanordningen kombineras med en av en dator (6) alstrad virtuell bild (10) av ett virtuellt manöverorgan till en sammansatt bild (11), som är sådan att den samtidigt visar de funktioner det nämnda reella manöverorganet för tillfället är definierat för och nämnda kropps- dels eller kroppsdelars läge och/eller rörelse i förhållande till nämnda reella manöverorgan, eller enbart bildinformationen (9) visas på âskâdliggörandeanordningen.
5. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att det reella manöverorganet utgörs av en flyttbar första tangentbordsdel (2A) och en flyttbar andra tangentbordsdel (2B), vilka företrädesvis hanteras av res- 10 15 20 25 30 35 40 961% 12 pektive hand hos operatören och därvid tillsammans fullgör samma funktioner som ett icke delat tangentbord och vilkas tangenter har eller inte har funktionsmarkeringar, och att det virtuella manö- verorganet är ett virtuellt tangentbord som utseendemässigt över- ensstämmer med tangentbordsdelarna (2A) och (2B).
6. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 4, k ä n n e t e c k n a t av att det reella manöverorganet utgörs av en eller flera virtuella bilder av ett manöverorgan, vilken eller vilka företrädesvis visas pâ en eller flera monitorer eller TV-skärmar, varvid operatören placerar och förflyttar var och en av sina händer direkt mot nämnda bild eller bilder pà nämnda monitor eller monitorer.
7. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt k ä n n e t e c k n a t av att avbild- ningssystemet (4) utgörs av en eller flera kameror, vilka före- trädesvis utgörs av monokroma eller polykroma TV-kameror, infra- rödkameror eller stereokameror och vilka har bortkopplingsbara färgseparerande filter, samt, i de fall då avbildning sker med hjälp av synligt ljus, en eller flera ljuskällor vilka belyser det reella manöverorganet jämte de nämnda vid hanteringen av det reella manöverorganet utnyttjade kroppsdelarna.
8. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt något av kraven 4 - 6, k ä n n e t e c k n a t av att avbild- ningssystemet (4) utgörs av en eller flera lågstrålande kortdis- något av kraven 4 - 6, tansradarorgan.
9. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a t av att avbildningssystemet (4) utgörs av en första kamera (4A) och en andra kamera (4B), vilka kameror företrädesvis utgörs av monokroma eller polykroma TV-kameror, infrarödkameror eller stereokameror och vilka avbildar den första tangentbordsdelen (2A) respektive den andra tangentbordsdelen (2B) jämte pà dessa tangentbordsdelar (2a,2B) placerade och till opera- tören hörande händer och fingrar, samt i de fall då avbildning sker med hjälp av synligt ljus en första ljuskälla (3A) och en andra ljuskälla (3B) vilka ljuskällor belyser den första tangent- bordsdelen (2A) respektive den andra tangentbordsdelen (2B) samt på dessa tangentbordsdelar (2A,2B) placerade händer och fingrar.
10. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 4 eller 5, k ä n n e t e c k n a t av att avbildningssyste- Fx 10 15 20 25 30 35 40 13 met (4) utgörs av en eller flera, vid det reella manöverorganet anbringade, närvarodetektorer (12), vilka registrerar nämnda kroppsdelars läge och/eller rörelse i förhållande till nämnda reella manöverorgan och vilka därvid avger data som, tillsammans med på känt sätt frambringade upplysningar vilka beskriver utseen- det av det reella manöverorganet, alstrar nämnda bildinformation (9)-
11. ll. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att närvarodetektorerna (12) utgörs av vid det reella manöverorganet anbringade ultraljudssän- dare och ultraljudsmottagare vilka mäter avståndet till närmaste föremål, såsom någon av nämnda kroppsdelar, varvid man, företrä- desvis efter bortfiltrering av uppmätta avstånd vilka ligger utanför förutbestämda intervall, erhåller bildinformationen (9) som anger hur nämnda kroppsdelar är placerade i förhållande till det reella manöverorganet.
12. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att närvarodetektorerna (12) utgörs av sändare och mottagare vilka arbetar med infrarött eller synligt ljus.
13. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att närvarodetektorerna (12) är utformade så att de anger läge och/eller rörelse för nämnda kroppsdelar genom mätning av spänning eller magnetfält i ett flertal punkter vid det reella manöverorganet och/eller vid de kroppsdelar som styr detta, varvid det reella manöverorganet är försett med metallytor med pålagd spänning respektive pålagt magnetfält och/eller de kroppsdelar som styr det reella manöver- organet har en eller flera metalliserade ytor med pålagd spänning respektive pålagt magnetfält.
14. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att närvarodetektorerna (12) är anbringade vid det reella manöverorganet och är utformade så att de detekterar läge och/eller rörelse för nämnda kroppsdelar genom mätning av den naturliga radioaktiviteten i nämnda kropps- delar eller genom detektering av spårämnen vilka anbringats vid nämnda kroppsdelar.
15. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att närvarodetektorerna (12) 10 15 20 25 30 35 40 ,{ '7 68 9oo är utformade som ett eller flera, företrädesvis genomsynliga och icke sträva, kontaktregistrerande membran vilket eller vilka är anbringade mot det reella manöverorganet, vilka membran är utfor- made så att mot dem kan tryckas kroppsdelar, såsom fingertoppar, eller på nämnda kroppsdelar anbringade fjädrande datapennor.
16. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att närvarodetektorerna (12) utgörs av på operatörens fingrar fästade fjädrande datapennor, vilka utnyttjas med eller utan särskilt utformat eller utformade läges- och kontaktavkännande don.
17. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt krav 10, k ä n n e t e c k n a t av att närvarodetektorerna (12) är utformade för mekanisk läges- och/eller rörelsedetektering av nämnda kroppsdelar och företrädesvis innefattar en eller flera, kring en eller flera fasta punkter rörliga och i längsled eventu- ellt hopskjutbara, armar som är fästade vid den eller de manövre- rande kroppsdelarna, varvid den nämnda armens eller de nämnda armarnas längd och/eller vinkelläge och/eller vridningsläge konti- nuerligt detekteras och omvandlas till information om nämnda kroppsdelars läge och rörelse i förhållande till det reella manö- verorganet.
18. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt något av kraven 4 - 17, k ä n n e t e c k n a t av att åskådlig- görandeanordningen utgörs av en mellan datorn (6) och operatören, och därvid företrädesvis nära datorn (6), placerad genomsynlig skärm (7), vilken är delad, icke delad eller utgörs av ett antal fristående enheter och vilken företrädesvis är en halvgenomskinlig mattskiva av glas eller plast, en halvgenomskinlig LCD-skärm, en genomlyst LCD-skärm eller en plasmaskärm, samt en projicerings- anordning (8), som företrädesvis utgörs av projioerande linssys- tem, katodstrálerör eller anordning för projicering av laserstrål- ar och som frambringar nämnda bildinformation (9) på skärmen (7), varvid bildinformationen (9) på skärmen (7) kombineras med den virtuella bilden (10) till den sammansatta bilden (11).
19. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt något av kraven 4 - 17, k ä n n e t e c k n a t av att åskådlig- görandeanordningen utgörs av en till datorn (6) hörande monitor, till vilken bildinformationen (9) överförs och på vilken monitor samtidigt kan visas den sammansatta bilden (11) och andra data från datorn (6). i! 10 15 20 25 15 465% 963
20. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt något av kraven 4 - 17, k ä n n e t e c k n a t av att åskådlig- görandeanordningen utgörs av till datorn (6) anslutna och av operatören burna datorglasögon, till vilka bildinformationen (9) överförs och i vilka samtidigt kan visas den sammansatta bilden (11) och andra data från datorn (6).
21. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt något av kraven 4 - 17, k ä n n e t e c k n a t av att åskådlig- görandeanordningen utgörs av en icke genomsynlig yta, exempelvis en vägg eller en projektionsduk, på vilken yta projiceras, eller på annat sätt åskådliggörs, såväl bildinformationen (9) som den virtuella bilden (10), varvid operatören kan betrakta den samman- satta bilden (11) på nämnda yta.
22. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt något av kraven 4 - 21, k ä n n e t e c k n a t av att det är försett med organ för bildbehandling av bildinformationen (9), vilken bildbehandling företrädesvis år sådan att den sammansatta bilden (11) samtidigt och tydligt visar den virtuella bilden (10) samt läge och/eller rörelse för operatörens händer och/eller fingrar i förhållande till det reella manöverorganet.
23. Ergonomiskt och omställningsbart manöversystem enligt något av kraven 4 - 22, k ä n n e t e c k n a t av att funktio- nerna för det reella manöverorganet omdefinieras med hjälp av detsamma, att de rådande funktionerna för det reella manöverorga- net anges i den virtuella bilden (10), och att nämnda rådande funktioner visas för operatören med hjälp av den sammansatta bilden (11).
SE9103420A 1991-11-19 1991-11-19 Omstaellningsbart ergonomiskt manoeversystem SE9103420L (sv)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9103420A SE9103420L (sv) 1991-11-19 1991-11-19 Omstaellningsbart ergonomiskt manoeversystem
PCT/SE1992/000788 WO1993010490A1 (en) 1991-11-19 1992-11-17 Ergonomic and adaptable manipulation/control system
EP92924085A EP0638182A1 (en) 1991-11-19 1992-11-17 Ergonomic and adaptable manipulation/control system
AU30532/92A AU3053292A (en) 1991-11-19 1992-11-17 Ergonomic and adaptable manipulation/control system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE9103420A SE9103420L (sv) 1991-11-19 1991-11-19 Omstaellningsbart ergonomiskt manoeversystem

Publications (3)

Publication Number Publication Date
SE9103420D0 SE9103420D0 (sv) 1991-11-19
SE468963B true SE468963B (sv) 1993-04-19
SE9103420L SE9103420L (sv) 1993-04-19

Family

ID=20384369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE9103420A SE9103420L (sv) 1991-11-19 1991-11-19 Omstaellningsbart ergonomiskt manoeversystem

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP0638182A1 (sv)
AU (1) AU3053292A (sv)
SE (1) SE9103420L (sv)
WO (1) WO1993010490A1 (sv)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6088018A (en) * 1998-06-11 2000-07-11 Intel Corporation Method of using video reflection in providing input data to a computer system

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MX160213A (es) * 1984-12-18 1990-01-04 Henry C Penner Mejoras en teclado de comunicacion bidireccional

Also Published As

Publication number Publication date
WO1993010490A1 (en) 1993-05-27
SE9103420L (sv) 1993-04-19
SE9103420D0 (sv) 1991-11-19
AU3053292A (en) 1993-06-15
EP0638182A1 (en) 1995-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Meyer et al. A survey of position trackers
CN105026203B (zh) 用于对机动车的显示装置进行同步的方法
Burdea et al. Virtual reality technology
US6545663B1 (en) Method and input device for controlling the position of an object to be graphically displayed in virtual reality
JP4871270B2 (ja) 仮想3次元空間内で動作するシステム及び方法と視覚化システムを介してオペレーションを選択するシステム
JP5055516B2 (ja) 拡張現実を使用して装置の保守命令および動作命令を表示するシステムおよび方法
Ilias et al. A nurse following robot with high speed kinect sensor
US5585813A (en) All aspect head aiming display
US20030063132A1 (en) User interface for augmented and virtual reality systems
CN103443742A (zh) 用于凝视和姿势接口的系统和方法
KR20110022057A (ko) 차량 인터페이스를 위한 제스처 기반 제어 시스템
CN101010661A (zh) 输入装置
JPH06261863A (ja) 視線方向計測装置
JP6848526B2 (ja) 評価装置、評価方法、及び評価プログラム
WO2017009529A1 (en) Mediated reality
WO2017021902A1 (en) System and method for gesture based measurement of virtual reality space
CN112805660B (zh) 用于人与虚拟对象交互的系统和方法
JP2011133955A (ja) 映像再生装置及び映像再生方法
KR101507014B1 (ko) 운송장치 시뮬레이션 시스템 및 그 제어방법
RU2604430C2 (ru) Взаимодействие с трехмерным виртуальным динамическим отображением
SE468963B (sv) Omstaellningsbart ergonomiskt manoeversystem
US20210325983A1 (en) Information providing system and information providing method
EP1089215A1 (en) Optical sensing and control of movements using multiple passive sensors
JPH04257014A (ja) 入力装置
KR20170068680A (ko) 쿠션에 구비되는 마커의 이미지처리를 이용하는 입력장치.

Legal Events

Date Code Title Description
NAL Patent in force

Ref document number: 9103420-7

Format of ref document f/p: F

NUG Patent has lapsed

Ref document number: 9103420-7

Format of ref document f/p: F