SE534126C2 - Anordning för överföring av mus- och tangentbordskommandon - Google Patents

Abstract

ll SAMANDRAGAnordning for overforing av inmatningar från en användare (lOO) till en elektronisk apparat (llO) innefattande enbildskarm (llOa). Anordningen innefattar en som headsetutformad arm (lO2) forsedd med en muskula (lO6) roterbartinfattad i en kulhàllare (lO4) som sitter på armen utanforanvandarens mun. Kulan och ett flertal på kulhàllarenanordnade signalgivare (200a-h) reagerar på applicering avanvandarens tunga eller lappar genom att elektriskasignaler avges till en signalenhet (lO8) som matarmotsvarande mus- och tangentbordskommandon till denelektroniska apparaten. Kulan och signalgivarna kan darmed manovreras utan hjalp av handerna. (Fig. i)

Description

25 30 534 125 andra delar av munhàlan eller ansiktet. De tidigare kända lösningarna för detta innefattar ofta något manöverorgan motsvarande musen som placeras inne i munhàlan, exempelvis en kula eller liknande applicerad vid en tandrad eller i gommen, se exempelvis DE 195 12 595 Al. Det kan dock uppfattas som besvärande för användaren att ha ett främmande föremål i munnen, inte minst ur hygienisk synpunkt. Miljön inuti munhàlan med t.ex. salivens enzymer gör även att känsliga elektroniska komponenter i utrustningen lätt bryts ned tämligen snabbt. Manöverorganet behöver också appliceras på rätt sätt i munhàlan samt rengöras och underhållas, vilket medför extra arbete.

WO 02/075515 beskriver en lösning för att styra en markör pà en datorskärm genom registrering av ultraljudsignaler som reflekteras mot användarens tunga och/eller munhåla, vilket inte kräver någon utrustning i munnen.

Det finns även lösningar för handikappade personer som bygger på registrering av ögonrörelser. Denna teknik är dock relativt dyr och svår att förverkliga med tillräcklig precision, samt kräver mycket träning av användaren. Dessutom kan användaren då inte koncentrera sin blick på annat.

Således finns ett behov av en relativt enkel lösning för att på snabbt och bekvämt sätt överföra ett flertal olika tangentbordskommandon och musfunktioner till datorer och andra elektroniska apparater som innefattar en bildskärm, för att exempelvis skriva tecken samt styra en markör eller muspekare på skärmen.

Sammanfattning Det är ett syfte med föreliggande uppfinning att undvika eller åtminstone reducera ovan nämnda problem, och att erhålla en relativt enkel och robust lösning som medger inmatning av mus- och tangentbordskommandon till en elektronisk apparat med bildskärm, utan att behöva använda händerna. 10 15 20 25 30 534 125 Dessa syften och andra kan uppnås genom en anordning för överföring av inmatningar från användaren till en elektronisk apparat, enligt kravet l. Anordningen innefattar en arm avsedd att bäras som ett headset, en kulhållare anordnad pà armen i samt en muskula Kulhâllaren innehåller rotationssensorer utformade att registrera ett läge i anslutning till användarens mun, som är roterbart infattad i kulhållaren. rotationsrörelser hos muskulan och avge motsvarande elektriska signaler. Anordningen innefattar vidare ett flertal signalgivare anordnade på kulhållaren och utformade att reagera på applicering av användarens tunga eller läppar genom att avge motsvarande elektriska signaler, samt en signalenhet anordnad på armen och utformad att registrera och omvandla från rotationssensorerna och signalgivarna avgivna elektriska signaler till motsvarande mus- och tangentbordskommandon som matas till den elektroniska apparaten. Enligt uppfinningen är minst en av signalgivarna av typen kapacitiv givare, induktiv sensor eller magnetbrytare, utformad att reagera på applicering med tungan eller läpparna genom förändring av ett elektriskt eller magnetiskt fält så att nämnda elektriska signaler alstras.

Olika tänkbara utföringsformer och ytterligare fördelar kommer att framgå av nedanstående detaljerade beskrivning.

Kortfattad beskrivning av ritningarna Föreliggande uppfinning beskrivs närmare nedan med hjälp av olika utföringsexempel med hänvisning till de bifogade ritningarna: Fig. l är en schematisk perspektivvy av en anordning för överföring av mus- och tangentbordskommandon från en användare till en elektronisk apparat, enligt ett tänkbart utförande.

Fig. 2 är en principskiss som visar hur anordningen i Fig. l kan utformas mer i detalj, enligt olika utföringsformer. 10 15 20 25 30 534 126 Detaljerad beskrivning av utföringsformer I Fig. 1 visas ett exempel på en anordning för överföring av inmatningar såsom mus- och tangentbordskommandon från en användare 100 till en elektronisk apparat, vilken anordning är avsedd att bäras pà användarens huvud som ett så kallat "headset". Anordningen innefattar en arm 102 försedd med en vid armens 102 nedre ände anordnad kulhàllare 104 i vilken en muskula 106 är roterbart infattad i ett läge vid användning huvudsakligen i anslutning till användarens mun. Med uttrycket ”muskula” menas en kula som kan roteras i sin infattning för att åstadkomma funktioner som normalt erhålls då en traditionell datormus förs över ett underlag, eller motsvarande funktioner hos en roterbart infattad kula som ofta förekommer på bärbara datorer.

Muskulan 106 kan således fritt roteras i kulhållaren 104 genom att användaren applicerar sin tunga eller läppar på kulans yta, vilka rotationsrörelser registreras av rotationssensorer (ej visade i denna figur) belägna i kulhållaren 104 för att avge motsvarande elektriska signaler till en signalenhet 108. Denna signalenhet är i sin tur utformad att skicka muskommandon ”MK” motsvarande de rotationsrörelser som detekteras, till en elektronisk apparat 110 försedd med en bildskärm 1l0a, i detta fall en dator, så att rotationsrörelserna ger upphov till inmatningar i datorn 110 för att exempelvis styra en muspekare eller andra musstyrda applikationer på skärmen l10a.

I det visade exemplet är signalenheten 108 placerad i en övre position på armen 102, men även andra placeringar är möjliga inom ramen för uppfinningen, exempelvis längre ned på armen 102 eller på en till armen ansluten extra förgrening eller hållare. En liknande arm, visad med sträckade linjer, kan dessutom vara anordnad även på andra sidan av kulhållaren 104 med kulan 106 för att ge mer stadga åt konstruktionen vid användning. Kulhållaren 104 är lämpligen försedd med en 10 15 20 25 30 534 126 delsfärisk yta på sin mot kulan 106 vända insida för att medge fri rotation av kulan utan att denna ramlar ur.

Fig. 2 visar kulhållaren 104 med kulan 106 mer i detalj.

Ett lämpligt antal rotationssensorer 202 som registrerar kulans rotation är alltså anordnade i eller på kulhållaren 104, och på utsidan av denna är även ett flertal signalgivare 200a-h anordnade som kan aktiveras med användarens tunga eller läppar. Signalgivarna 200a~h är alltså utformade att avge en elektrisk signal vid beröring med användarens tunga eller läppar. Elektriska signaler från rotationssensorerna 202 och signalgivarna 200a-h transporteras genom ett schematiskt visat kabelarrangemang 204 i armen 102 till signalenheten 108 där de omvandlas till motsvarande mus- eller tangentbordskommandon som skickas till datorn 110, i Fig. 1 indikerade som "TK".

Signalgivarna 200a-h är således under användning belägna i positioner som enkelt kan nås av användarens tunga och/eller läppar, exempelvis fördelade längs kulhàllarens 104 yttre periferi. Antal och typ av signalgivare kan väljas fritt beroende på önskad funktion. Exempelvis kan signalgivarna 200a-h vara av typen kapacitiva givare utformade att reagera på förekomst av biologisk massa i ett begränsat mätfält strax intill respektive givare, så att när användaren placerar sin tunga eller läpp mot en av dessa givare, dvs. inom dess mätfält, kommer en elektrisk signal eller impuls att avges från givaren. De kapacitiva givarna kan kalibreras till lämplig känslighet så att de enkelt kan aktiveras av tungan eller läpparna varpå spänning kopplas till givarens utgång.

Signalgivarna 200a-h kan även vara av typen induktiva sensorer eller magnetbrytare utformade att reagera på beröring med tungan eller läpparna genom att alstra en signal eller impuls. Signalen eller impulsen kan då alstras exempelvis genom förändring av ett elektriskt eller magnetiskt fält, eller genom kontakt mellan två metallplattor eller liknande, beroende på givartyp. 10 15 20 25 30 534 126 Vidare kan exempelvis en givare av typen induktiv sensor eller magnetbrytare utformas att reagera på ett tryck med tungan eller läppen mot ett metallbleck som då förflyttas i riktning mot en induktiv eller magnetisk sensor eller ett kontaktdon, som därmed aktiveras och avger en signal.

Signalgivarna 200a~h kan även kalibreras att reagera först efter att tungan eller läppen har varit i beröring med dessa en viss tid, exempelvis en sekund.

Signalenheten 108 är utformad att omvandla signaler från givarna 200a-h och rotationssensorerna 202 i kulhållaren 104 till ett motsvarande mus- eller tangentbordskommando som sedan matas till den elektroniska apparaten 110. Varje givare 200a~h kan exempelvis motsvara ett antal specifika tecken.

Signalenheten 108 kan också programmeras att skapa en mängd kommandon, t.ex. olika tecken och funktioner, genom att registrera olika kombinationer av signaler från givarna.

Exempelvis kan signalenheten 108 omvandla en kombination av en signal från givare 200a omedelbart följd av en signal fràn givare 200b, till ett tangentbordskommando som aktiverar ett visst program eller en funktion i datorn 110. Dessutom kan signalenheten 108 vara programmerad att skapa olika mus- och tangentbordskommandon beroende på hur lång tid tungan eller läppen har applicerats. Olika aktiveringstider för en viss givare kan exempelvis motsvara olika tecken eller funktioner, t.ex. 1 sekund - A, 2 sekunder - B, osv.

På så sätt skapade mus- och tangentbordskommandon kan överföras från signalenheten 108 till datorn kabel 110 genom en (ej visad) eller trådlöst. Således kan en sändare vara ansluten till signalenheten 108 och överföra signalerna trådlöst till en mottagare vid datorn 110, t.ex. genom IR-ljus eller Bluetooth-radio. Uppfinningen är således allmänt inte begränsad till någon särskild överföringsteknik för att överföra signalerna mellan signalenheten och den elektroniska apparaten. 10 15 20 25 30 534 126 Genom ovan beskrivna arrangemang kan användaren inmata valfria mus- och tangentbordskommandon till den elektroniska apparaten genom att applicera sin tunga eller läpp mot kulan och olika signalgivare, varvid anordningen fungerar som en mus och ett tangentbord där signalgivarna utgör ”tangenter” och kulan utgör mus vilka kan manövreras blott med tungan och/eller läpparna, dvs. utan hjälp av händerna. Det är även möjligt att utforma anordningen för att skapa en mångfald olika inmatningar och funktioner genom aktivering av olika kombinationer av signalgivare. Denna anordning kan förverkligas med enkla komponenter och är relativt lätt för användaren att lära sig manövrera.

En fackman inom området inser att anordningens arm, kulhàllare med kula samt placering av signalgivare pà kulhàllaren kan utformas på flera olika sätt inom ramen för uppfinningen, beroende på användningsområde och implementering. Exempelvis kan armen med signalgivarna förgrenas i ett valfritt antal delarmar med valfri riktning, längd och inbördes avstånd. Ett valfritt antal signalgivare kan också anordnas i valfria positioner på kulhàllaren för att skapa önskade funktioner. Såsom nämnts ovan är anordningen utformad som ett headset avsedd att bäras på användarens huvud, exempelvis genom applicering vid ena örat, eller i en båge över huvudet, eller med en elastisk rem runt huvudet.

Uppfinningen är inte begränsad till någon speciell utformning för att bära anordningen som ett headset.

Att använda signalgivare för registrering av tungans närvaro såsom beskrivits ovan kan innebära följande fördelar.

Signalgivare av typen kapacitiva givare, induktiv sensor eller magnetbrytare är allmänt enkla, beprövade, stabila och robusta komponenter av låg vikt. De tål smuts och väta, kan tvättas, samt tål relativt höga temperaturer. Deras funktion är dessutom temperaturoberoende och aktiveringskänsligheten kan kalibreras på olika sätt. Genom att kulan och signalgivarna 10 15 534 126 befinner sig utanför munhålan vid användning kan utrustningen anses vara hygienisk och kan enkelt hållas ren, t.ex. genom att bara applicera ett rengöringsmedel med spray, jämfört med lösningar då användaren har delar inne i munnen.

Den uppfunna anordningen är inte begränsad till något särskilt användningsområde, och kan användas för styrning av vilka funktioner som helst visade pà bildskärmen till exempelvis en dator, telefon, TV-apparat, ljudanläggning, medicinsk eller industriell utrustning och instrument.

Givetvis är olika kombinationer av de ovan beskrivna utförandena tänkbara inom ramen för uppfinningen, vilken ej begränsas av de visade utföringsformerna. Exempelvis kan olika typer av givare användas samtidigt i en applikation, så att kapacitiva givare är avsedda att aktiveras med läpparna och magnetbrytare aktiveras med tungan. Uppfinningen definieras av följande patentkrav.

Claims (8)

10 15 20 25 30 534 126 ÅNDRADE PAwnN-rxmav

1. l. Anordning för överföring av mus- och tangentbords- kommandon från en användare till en elektronisk apparat (110) med bildskärm (ll0a), varvid anordningen innefattar: - en arm (102) avsedd att bäras av användaren som ett headset på användarens huvud, - en kulhàllare (104) anordnad på armen i ett läge vid användning huvudsakligen i anslutning till och utanför användarens mun, - en muskula (106) roterbart infattad i kulhållaren, varvid kulhàllaren innehåller rotationssensorer (202) utformade att registrera rotationsrörelser hos muskulan och avge motsvarande elektriska signaler, - ett flertal signalgivare (200a-h) anordnade på kulhàllaren och utformade att reagera på applicering av användarens tunga eller läppar genom att avge motsvarande elektriska signaler, varvid minst en av signalgivarna (200a-h) är av typen kapacitiv givare, induktiv sensor eller magnetbrytare, utformad att reagera på applicering med tungan eller läpparna genom förändring av ett elektriskt eller magnetiskt fält så att nämnda elektriska signaler alstras, samt - en signalenhet (108) anordnad på armen och utformad att registrera och omvandla från rotationssensorerna och signalgivarna avgivna elektriska signaler till motsvarande mus- och tangentbordskommandon som matas till nämnda elektroniska apparat.

2. Anordning enligt krav l, varvid signalgivarna (200a-h) är fördelade längs kulhållarens (104) yttre periferi.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, varvid varje signalgivare (200a-h) motsvarar minst ett specifikt kommando. 10 15 20 534 126

4. Anordning enligt något av kraven 1-3, varvid signalenheten (108) är programmerad att skapa olika mus- och tangentbordskommandon från olika kombinationer av signaler från signalgivarna (200a-h).

5. Anordning enligt något av kraven 1-4, varvid olika aktiveringstider för en viss signalgivare (200a-h) motsvarar olika mus- och tangentbordskommandon.

6. Anordning enligt något av kraven 1-5, varvid signalgivarna (200a-h) är kalibrerade att reagera först efter att tungan eller läppen har applicerats en viss tid.

7. Anordning enligt något av kraven 1-6, varvid signalenheten (108) är programmerad att skapa olika mus- och tangentbordskommandon beroende på hur lång tid tungan eller läppen har applicerats.

8. Anordning enligt något av kraven 1-7, utformad att styra någon av följande typer av elektroniska apparater: dator, telefon, TV-apparat, ljudanläggning, medicinsk eller industriell utrustning och instrument.