SE519254C2 - Anordning och förfarande för att medelst munhålan styra en markör på en bildskärm - Google Patents

Description

25 30 519 254 2 vissa situationer ej är möjligt eller önskvärt. Det finns således ett behov att kunna styra markören utan att någon hand behöver användas, exempelvis för handikappade personer eller då båda händerna, ibland såväl som fötterna, är upptagna med annat arbete, som vid bilkörning och vid manövrering av maskiner eller instrument. Det har tidigare föreslagits lösningar där användaren kan styra markören genom rörelser med tungan och/eller andra delar av munhålan eller ansiktet.

Tungan är onekligen den del av kroppen, förutom händerna, som är enklast att manövrera till att utföra ett stort antal olika rörelser utan större ansträngning och med stor precision. De tidigare kända lösningarna för detta innefattar oftast något manöverorgan motsvarande musen som placeras inne i munhålan, exempelvis en kula eller liknande applicerad vid en tandrad eller i gommen, se exempelvis DE 195 12 595 A1. Det kan dock uppfattas som besvärande för användaren att ha ett främmande föremål i munnen, inte minst ur hygienisk synpunkt. Det kan även upplevas som obekvämt att manövrera ett sådant föremål med tungan eftersom en viss muskelkraft ofta erfordras, vilket kan leda till spänningsvärk eller kramper. Manöverorganet behöver också appliceras på rätt sätt i munhålan samt rengöras och underhållas, vilket medför extra arbete.

Således finns det ett problem med att använda manöverorgan inne i munhålan för att åstadkomma datorstyrning utan medverkan av händerna.

Redogörelse för uppfinningen Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att erhålla en lösning som medger styrning av en markör på en elektronisk bildskärm med tungan och/eller andra delar av munhålan utan att något föremål för manövrering behöver appliceras inne i 10 15 20 25 30 519 254 3 munhålan.

Detta syfte och andra uppnås genom en anordning som innefattar en detekteringsenhet avsedd att bäras av en användare. Detekteringsenheten är försedd med minst en ultraljudsanordning som utsänder ultraljudsignaler huvudsakligen i riktning mot användarens munhàla, samt registrerar reflekterade ultraljudsignaler. Anordningen innefattar vidare en behandlingsenhet för omvandling av de reflekterade ultraljudsignalerna till styrsignaler avsedda att styra markören. Styrsignalerna åstadkommer därmed rörelse eller annan aktivering av markören pà bildskärmen så att varje tillstànd i munhálan är associerat med ett specifikt markörkommando.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning beskrivs närmare nedan med hjälp av ett föredraget utföringsexempel under hänvisning till de bilagda ritningarna: Fig. l är en schematisk perspektivvy av ett manöversystem för en bildskârmsmarkör.

Fig. 2 är en schematisk perspektivvy av en alternativ utformning av ett manöversystem.

Fig. 3 är en schematisk perspektivvy av ännu en alternativ utformning av ett manöversystem.

Fig. 4 - 6 är schematiska perspektivvyer av några alternativa detaljutformningar.

Fig. 7 är ett flödesschema över ett arbetssätt för omvandling av reflekterade ultraljudsignaler till styrsignaler. 10 15 20 25 30 519 254 4 Detaljerad beskrivning av utföringsformer I Fig. 1 visas ett manöversystem för styrning av en markör 100 på en elektronisk bildskärm 102 ansluten till en dator 104. Datorn 104 kan vara en PC eller annan enhet, med en eller flera processorer. En användare 106 som skall styra markören bär en detekteringsenhet 108 för detektering av användarens rörelser i munhålan, särskilt av tungan. Detekteringsenheten 108 är försedd med en ultraljudsanordning 110 som är avsedd att utsända ultraljudsignaler huvudsakligen i riktning mot användarens munhàla, och att registrera signaler som reflekterats mot tungan och/eller andra delar av munhålan. De på så sätt emottagna reflexsignalerna är således relaterade till form, läge och/eller rörelse hos tungan såväl som till munhålans andra delar.

I detta utförande är dessutom en sändare 112 på detekteringsenheten 108 anordnad att överföra reflexsignalerna trådlöst till en mottagare 114, vilken via en behandlingsenhet 116 är ansluten till datorn 104. De till mottagaren 114 inkommande reflexsignalerna överförs till behandlingsenheten 116 för bearbetning och analys samt för omvandling till styrsignaler avsedda att styra markören 100, vilket beskrives mer i detalj nedan. Överföringen mellan sändaren 112 till mottagaren 114 kan ske med någon valfri teknik för trådlös överföring, såsom IR-ljus eller Bluetooth-radio. Det är även möjligt att använda trådbunden överföring, vilket visas schematiskt i Fig. 2, där reflexsignalerna från ultraljuds- anordningen 110 överförs genom kabeln 200 till behandlings- enheten 116. Uppfinningen är dock ej begränsad till någon särskild överföringsteknik.

Fig. 3 visar ännu en alternativ utformning där behandlings- enheten 116 är anordnad integrerad med detekteringsenheten 10 15 20 25 30 519 254 5 108. De av ultraljudsanordningen 110 mottagna reflexsignalerna bearbetas och analyseras samt omvandlas till styrsignaler av behandlingsenheten 116 innan de skickas trådlöst av sändaren 112 till mottagaren 114.

Detekteringsenheten 108 är enligt en aspekt av uppfinningen utformad som ett så kallat ”headset”, avsett att bäras pà användarens huvud genom exempelvis applicering vid ena örat eller i en båge över huvudet. Uppfinningen är ej begränsad till någon speciell utformning för att bära detekterings- enheten 108.

I Fig. 1 - 3 är detekteringsenheten 108 utformad som en arm belägen vid ena sidan av användarens ansikte. Fig. 4 - 6 visar några alternativa utföringsformer av detekteringsenheten 108.

I Fig. 4 innefattar detekteringsenheten 108 två armar belägna vid ena sidan av användarens ansikte. Varje arm är försedd med en ultraljudsanordning 110.1, 110.2.

Fig. 5 visar ett utförande med två armar belägna vid ömse sidor av användarens ansikte. Varje arm är försedd med en ultraljudsanordning 110.3, 110.4.

Fig. 6 visar ett utförande med en arm försedd med ett flertal ultraljudsanordningar 110.5, 110.6, 110.7... fördelade längs ena sidan av användarens ansikte.

För att ultraljudssignalerna skall utbredas och reflekteras effektivt i munhålan är det fördelaktigt om detekterings- enheten 108 är utformad så att ultraljudsanordningen 110 ligger an mot användarens kind eller ansikte.

Givetvis är olika kombinationer av de ovan beskrivna utförandena tänkbara inom ramen för uppfinningen, vilken ej begränsas av de visade utföringsformerna.

Med hänvisning till Fig. 7 kommer nu behandlingsenhetens 116 arbetssätt att beskrivas närmare. Behandlingsenheten 116 10 15 20 25 30 519 254 6 har till uppgift att omvandla reflexsignaler från ultraljuds- anordningen 110 till styrsignaler som matas in i datorn 104 för styrning av markören 100. Fig. 7 illustrerar ett flödesschema över ett exempel på hur behandlingsenheten 116 arbetar för att åstadkomma denna omvandling.

I ett första steg 700 tas reflexsignaler emot från ultraljudsanordningen 110, vilka kan utgöra en förutbestämd sekvens av ett flertal separata reflexregistreringar gjorda under en viss period eller kontinuerligt med jämna mellanrum av en eller flera ultraljudsanordningar i en förutbestämd ordning. Om reflexer registreras i sekvens av ett flertal ultraljudsanordningar fördelade längs en arm, såsom exempelvis visas i Fig. 6, fås en svepande avläsning av munhålan.

I detta exempel är de emottagna reflexsignalerna analoga, och i nästa steg 702 filtreras och digitaliseras signalerna till en form lämplig för vidare behandling. De digitala signalerna utgör då data i form av ett antal ”sampel” eller mätvärden vilka representerar olika tillstånd i munhålan med avseende på form och relativt läge hos tungan, kinderna och käkarna. I synnerhet kan tungan användas för att åstadkomma sådana olika tillstànd, eftersom den är enklast att manövrera med precision för användaren.

I steg 704 analyseras erhållna data, genom exempelvis jämförelse med data lagrat i en tabell eller en databas, för att knyta mätvärdena till specifika tillstånd i munhålan. På så sätt kan det skapas en bild eller ett stereogram av munhålan.

Därefter, i steg 706, översätts dessa tillstånd till styrsignaler avsedda att matas in i datorn 104 och åstadkomma rörelse eller aktivering av markören på bildskärmen. Översättningen till styrsignaler kan göras genom att olika 519 254 7 tillstànd i munhàlan är associerade med specifika markör- kommandon. Dessa associationer kan vara skapade tidigare genom ett träningsförfarande. Användaren kan således tränas att styra markören med hjälp av olika tungrörelser eller andra rörelser av munhàlan.

De framtagna styrsignalerna skickas slutligen till datorn 104 i steg 708 för styrning av markören 100.

Claims (10)

10 15 20 25 30 519 254 8 PATENTKRAV

1. Anordning för att styra en markör (100) pà en elektronisk bildskärm (102) ansluten till en dator (104), kånnetecknad av att anordningen innefattar: - en detekteringsenhet (108) som är avsedd att bäras av en användare (106) och är försedd med minst en ultraljuds- anordning (110) för att utsända ultraljudsignaler huvudsakligen i riktning mot användarens (106) munhàla och registrera reflekterade ultraljudsignaler, samt - en behandlingsenhet (116) för omvandling av de reflekterade ultraljudsignalerna till styrsignaler avsedda att styra markören (100).

2. Anordning enligt krav 1, kånnetecknad av att detekteringsenheten (108) är utformad att bäras på en användares (106) huvud och innefattar minst en arm på vilken ultraljudsanordningen (110) är monterad.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, kånnetecknad av att detekteringsenheten (108) innefattar minst en arm anordnad vid ömse sidor av en användares ansikte, där varje arm är försedd med minst en ultraljudsanordning (110).

4. Anordning enligt krav 2 eller 3, kånnetecknad av att ett flertal ultraljudsanordningar (110) är monterade längs armen .

5. Anordning enligt något av kraven 1 - 4, kännetecknad av att ultraljudsanordningen (110) ligger an mot en användares kind. 10 15 20 25 30 519 254 9

6. Anordning enligt något av kraven 1 - 5, kånnetecknad av att detekteringsenheten (108) är försedd med en sändare (112) för trådlös överföring av de reflekterade ultraljudsignalerna till behandlingsenheten (116).

7. Anordning enligt något av kraven 1 - 5, kännetecknad av att behandlingsenheten (116) är anordnad integrerad med detekteringsenheten (108).

8. Anordning enligt krav 7, kännetecknad av att detekteringsenheten (108) är försedd med en sändare (112) för trådlös överföring av styrsignalerna till datorn (104).

9. Förfarande för att omvandla reflexsignaler från en ultraljudsanordning (110) till styrsignaler för styrning av en markör (100) på en elektronisk bildskärm (102) ansluten till en dator (104), kânnetecknat av följande steg, att: - ta emot signaler från ultraljudsanordningen (110) vilka reflekterats i en användares munhàla, - omvandla de emottagna signalerna till data som representerar olika tillstånd i munhálan, samt - analysera och översätta omvandlad data till styrsignaler avsedda att åstadkomma rörelse eller aktivering av markören på bildskärmen, så att olika tillstånd i munhålan är associerade med specifika markörkommandon.

10. Förfarande enligt krav 9, kännetecknat av att associationer mellan olika tillstånd i munhålan och specifika markörkommandon är skapade genom ett trâningsförfarande.