SE521526C2 - Ergonomiskt pekdon för dator - Google Patents

Description

C Ti PO ...à 01 l" (3\ l En annan lösning är ett pennliknande pekdon i vars ena ände befinner sig en kula som kan rulla mot underlaget då pekdonet hålles som en penna. Detta pekdon måste hållas inom en speciell vinkel mot under laget för att kulan skall rulla. Andra problem med denna lösning är att musknappsfunktionen ej kan aktiveras utan att sldoriktade krafter riskerar rubba markörläget samt att den måste hållas i ungefär samma vinkel mot underlaget. Vidare innebär det onödiga extra handgrepp att ta upp den innan den kan börja användas. Dessutom är orienteringen inte given. Även här tvinggas man alltså använda fel muskler för det finmotoriska arbetet.

Problemen med alternativa ergonomiska lösningar är ofta att de kräver ett något annorlunda arbetssätt än det man är van vid. Då det arbete som utförts med pekdon hos erfarna användare helt styrs av förvärvade reflexer, innebär minsta förändring en hög psykologisk tröskel, då nya reflexbanor måste byggas upp, innan arbetet blir lika lätt att utföra som det som görs med hjälp av reflexer.

Uppfinningens ändamål och viktigaste kännetecken: Det primära ändamålet med uppfinningen är att åstadkomma ett pekdon som kan användas utan risk för belastningsskador.

Detta åstadkommes genom det utformas så att man endast behöver använda de muskler som är optimerade för och normalt används för, finmotoriskt arbete. Det innebär att rörselerna sker i handled och fingerleder och kontrolleras av underarmens och handens muskler, men ej, som brukligt är, i skulderled och armbåge där överarmens och skuldrans muskler kontrollerar rörelserna.

Ett ändamål med uppfinningen är att åstadkomma ett pekdon som är lika lätt att börja med som en vanlig mus. Det skall således inte krävas någon tillvänjning för den som är van vid traditionella pekdon.

Det skall ge maximal precision och snabbhet.

Det skall för den ovane användaren vara lika lätt att använda som en penna.

Det skall omedelbart och utan medveten analys ge brukaren taktil och eller visuell information om. sin egen orientering. Det vil! säga att man skall, utan att behöva titta k efter eller känna efter, omedelbart unna påbörja förflyttning av markören i exakt önskad riktning. 10 15 20 25 30 35 ()"l l ...a (fl FO O"- Den skall kunna brukas utan att handen behöver proneras till extremläge.

Den skall kunna brukas utan statisk spänning i stora muskelgrupper, och utan att skuldran eller överarmens muskler behöver engageras.

Den skall ge maximalt röreseomfång utan att armens muskler tvingas delta i arbetet.

Det innebär att bara finmotoriska muskler blir involverade i det finmotoriska arbete.

Det skall kunna brukas precis som en penna i det avseende att underarmen kan vila på bordet och endast underarmens och handens muskler behöver arbeta för att aktivera pekdonet Den skall kunna brukas genom att samma reflexbanor som styr kontrollen av en penna nyttjas. Dessa är väldigt väl uppövade.

Den skall kunna gripas och brukas utan att fokuseras med blicken.

Genom den ökade precisionen som det innebär när underarmen kan vila på underlaget, kan markören ges en ökad acceleration med bibehållen precisionen i musarbetet.

Genom att utforma greppdelen så att man kan gripa olika långt ifrån dess upphängnings- eller pivotpunkt, gör man det möjligt att variera mellan ökad precision och ökat rörelseomfång. Lägre skaft ger större rörelseomfång medan grepp nära pivotpunkten ger högre precision.

Ju mer skaftet kan tillåtas deviera i olika riktningar, desto större yta kan pekdonet bringas att röra sig över, utan att underarmen behöver lyftas och flyttas.

Ju lägre pivotpunkten kan placeras desto större rörelseomfång.

Den skall inte ändra orientering i rummet då man släpper den utan orienteringen är densamma vid bruk som vid vila.

Den skall vara så anpassad till kroppens reflexbanor att den naturligt kan brukas som skisspenna eller pensel i designprogram.

Musknappsfunktionen skall kunna utövas utan risk för oavsiktlig dislokation av pekdonet och i flera fall utan att greppet behöver ändras. 10 15 20 25 35 Pekdonet kan vara ansluten till sin dator via sladd men bör vara trådlöst ansluten för att slippa påverkan av krafter från sladden.

Skaftet bör kunna luta 60° - 70"' åt alla håll. Detta ger väsentligt större rörelseomfång än vad som är möjligt med tekniken att sätta en kula i änden på ett pennliknande föremål.

Uppfinningen åstadkommes genom att den del av pekdonet som man griper om, är utformad på så sätt att man kan gripa om den med två eller tre fingertoppar. Genom att greppdelen är så dimensionerad att fingertopparnas avstånd från varandra inte blir större än vid bruk av en vanlig penna uppnås två väsentliga egenskaper.

Dimensionen bör vara sådan avståndet mellan fingertopparna inte överstiger 25-30 mm. Ännu större röreseomfång fås om handtagsdelen dimensioneras så att avståndet mellan fingertopparna inte överstiger 15 mm.

Dels kan samma reflexbanor brukas som vid handskrift med penna.

Dels ökar det rörelseomfång som kan utnyttjas, utan att armens muskler tvingas delta, väsentligt jämfört vad som är fallet vid traditionella lösningar där musen greppas med större avstånd mellan fingrarna, vilket starkt begränsar varje fingers rörelseomfång.

Pennrörelserna kan bli större tack vare att fingrarnas olika falanger kan samverka till att rikta pennan åt olika håll.. Jämför dirigentens taktpinne som förs med samma typ av grepp- Vidare är pekdonets bas så utformad att dess orientering i rummet inte ändras då man släpper greppet om handtaget eller greppdelen. Det vill säga att basdelen har sådan vikt att den inte tippar även om skaftets tyngdpunkt hamnar vid sidan om basdelen.

Greppdelen eller skaftet är upphängt ledat i två plan i förhållande till basdelen eller fundamentet. Det bör dock ej gå att rotera i förhållande till basen. Det innebär att då skaftet med fingertopparnas kontroll flyttas omkring och således bringas att ändra lutning såväl i sidled som längsled kommer basdelen att förflyttas, men ej rotera i något plan utan behålla orientering i rummet. Detta är viktigt för att de gamla reflexbanorna skall kunna brukas omedelbart.

Föredragna utföringsexempel.

Ett föredraget utföringsexempel innebär att ett pekdon utformas med en basdel som innehåller en kula eller anordnad att rulla mot underlaget då pekdonet förflyttas över en 10 15 20 25 35 yta, detektorer som kan registrera och avkoda kulans rörelser samt en infästningsanordning för pivoterande infästning av ett handtag.

Denna infästnings- eller upphängningsanordning är utformad efter nakterhusprincipen, dvs. att samma princip som för upphängning av kompasser på fartyg och båtar.

Greppdelen är här cyiindrisk eller balkformad.

Vidare är basdelen försedd en mikrobrytare anordnad att aktiveras då skaftets nedre ände trycks nedåt. Denna mikrobrutare aktiverar musknappsfunktionen.

Andra utföringsexempel innbär nyttjande att alternativa givare för detektion av pekdonets rörelse. Detta kan vara t.ex. accelerometer eller TV-kamera.

Ledningen av handtaget mot basdelen kan göras på flera olika sätt. T.ex. kan en elastisk koppling åstadkommas med bälgprincip. En bälg tillverkad i elastiskt material som t.ex. gummi kan tillåta böjning år alla håll men motverka rotation.

Musknappsfunktionen löses i det föredragna utföringsexemplet genom att en mikrobrytare placeras så att den aktiveras genom att handtagets nedre ända pressas mot underlaget. Detta är en naturlig rörelse även då handtaget lutar.

I alternativa utföringsexempel kan en mikrobrytare placeras så att de aktiveras genom att skaftet pressas i sin längsriktning nedåt. Detta kan åstadkommas t.ex. genom att skaftet ges en mekanik med teleskoprörelse.

Ytterligare möljigheter som kan brukas, antingen som primär eller sekundär musknappsfunktion vid sidan om den primära är att låta en mikrobrytare vara aktiverbar vid nedpressning av skaftet bara då skaftet pekar rakt nedåt. Då skulle t.ex. alla nedåttryckningar som görs med skaftet lutande, så som det hålles vid normal användning av pekdonet, aktivera musknapp 1 och alla nedåttryckningar som görs med skaftet pekande rakt uppåt aktivera funktionen musknapp 2.

Musknappar kan naturligtvis även placeras på basdelen eller på skaftet.

Ytterligare alternativ att aktivera musknappsfunktioner är att vrida skaftet runt sin egen längsaxel. Detta ger, då skaftet lutar, ej upphov till vridning av basdelen. På detta sätt kan vridning år åt olika håll aktivera olika funktioner.

Vidare kan man dra skaftet för att aktivera funktioner eller vinkla det extremt åt olika håll. Genom att vinkling ev. mot .fjädrande belastning får aktivera funktioner kan många olika kommandon ges olika specifika funktioner. Kombinationer av ovanstående är naturligt också möjliga. 10 15 20 25 30 35 Viktfördelning bör vara sådan att handtaget är infäst vid basdelens tyngdpunkt och de glidytor som används bör vara dimenslonerade och placerade så de ger lika stor friktion mot underlaget, t.ex. genom att de är lika stora och placerade lika långt från tyngdpunkten. Eventuellt behöver basdelen förses med vikter för att den skall bli tillräckligt stabil för att inte riskera att tippa.

För att åstadkomma perfekt balansering av pekdonet och samtidigt få infästningspunkten så låg som möjligt kan pekdonet förses med flera kulor. Av samma slag och med samma upphängning. Genom att dessutom avleda signaler från mer än en kula kan ökad precision uppnås.

Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de beskrivna utföringsexemplen utan kan varieras inom ramen för patentkraven.

Ritningsförteckning.

Fig. 1. Visar pekdon med basdel och en kortare handtagsdel.

Fig. 2. Visar pekdon med basdel och en handtagsdel eller skaft där skaftet brukas likt en penna.

Fig. 3. Visar en basdel utan handtag.

Fig. 4. Visar en första utföring av handtaget med elastisk koppling mot basdelen.

Fig. 5. Visar en andra utföring av handtaget med elastisk koppling mot basdelen.

Fig. 6. Visar en tredje utföring av handtaget med elastisk koppling mot basdelen.

Beskrivning av föredragna utföringsexempel.

Pekdon enligt uppfinningen kan åstadkommas med flera olika principer för avkodning av rörelse.

I Fig. 1 visas pekdon innehållande en kula som rullar mot laget vid rörelse.

I Fig. 2 visas pekdon innehållande en kula som rullar mot laget vid rörelse och en pennliknande handtagsdel som kan utnyttjas till att flytta omkring basdelen över större områden.

Uppfinningen åstadkommes genom att kontrollorganet eller handtagsdelen utformas likt en penna så att pekdonet kan opereras med fingerrörelser utan behov av armrörelser.

Genom integration av ytterligare funktioner i pekdonet kan flera operationer utföras utan att överarmens eller skuldrans muskler behöver engageras.

Claims (10)

1. 0 15 20 25 PATE NTK RAV 1 Pekdon för datorer innefattande en basdel med organ för detektion av basdelens rörelse i förhållande till ett underlag, k ä n n e t e c k n at a v att pekdonet innefattar en infästningsanordning för pivoterande infästning av ett handtag.

2. Pekdon enligt krav 1,kännetecknat avatt infästningsanordningen är utformad efter nakterhusprincipen.

3. Pekdonenligtkrav1el|er2,kännetecknat avatt infästningsanordningen uppbär en handtagsdel.

4. Pekdon enligt krav 3, k ä n n e t e c k n a t a v att handtagsdelen är dimensionerad så att den kan greppas med två eller flera fingertoppar utan att avståndet mellan fingertopparna överstiger 30 mm.

5. Pekdon enligt något av kraven 3-4, k ä n n e t e c k n a t a v att handtagsdelen är så lång att den kan ha kontakt med pekfingrets mellanfalang och ändfalang samtidigt.

6. Pekdon enligt något av kraven 3-5, k ä n n e t e c k n a t a v att en musknappsfunktion är aktlverbar genom nedtryckning av handtagsdelen mot underlaget.

7. Pekdon enligt något av kraven 3-6, k ä n n e t e c k n a t a v att en musknappsfunktion är aktlverbar genom hoptryckning av handtagsdelen i dess längsriktning.

8. Pekdon enligt något av kraven 3-7, k ä n n e t e c k n at a v att en musknappsfunktion är aktlverbar genom nedtryckning av handtagsdelen då den bringats i vertikalläge.

9. Pekdon enligt något av kraven 3-8, k ä n n e t e c k n a t a v att överföring av signaler från pekdonet till en dator sker trådlöst, exempelvis genom IR-ljus eller radiovågor.

10. 10 11 Pekdon enligt något av kraven 3-9, k ä n n e t e c k n a t a v att en infästningsanordningen mellan basdel och handtagsdel görs med hjälpo av elastiskt material. Pekdon enligt något av kraven 3-10, k ä n n e t e c k n a t a v att handtaget då pekdenet ej brukas står i sådan vinkel mot underlaget att den omedelbart kan greppas med penngrepp eller samma grepp som användes vid bruk..