RU2377626C2 - Passive control method and device - Google Patents
Passive control method and device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2377626C2 RU2377626C2 RU2007143176/09A RU2007143176A RU2377626C2 RU 2377626 C2 RU2377626 C2 RU 2377626C2 RU 2007143176/09 A RU2007143176/09 A RU 2007143176/09A RU 2007143176 A RU2007143176 A RU 2007143176A RU 2377626 C2 RU2377626 C2 RU 2377626C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sensors
- item
- user
- hand
- limb
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000009471 action Effects 0.000 claims abstract description 49
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000004044 response Effects 0.000 claims abstract description 5
- 210000003414 extremity Anatomy 0.000 claims description 50
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims description 39
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 38
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 35
- 230000006870 function Effects 0.000 claims description 19
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 claims description 16
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 9
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 6
- 230000015654 memory Effects 0.000 claims description 5
- 238000003825 pressing Methods 0.000 claims description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 claims description 4
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims 1
- 238000010411 cooking Methods 0.000 claims 1
- 210000003141 lower extremity Anatomy 0.000 claims 1
- 210000000214 mouth Anatomy 0.000 claims 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 210000004247 hand Anatomy 0.000 description 43
- 210000003811 finger Anatomy 0.000 description 37
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 10
- 238000013461 design Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 4
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 description 3
- 230000001953 sensory effect Effects 0.000 description 3
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 2
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 210000003813 thumb Anatomy 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004422 calculation algorithm Methods 0.000 description 1
- 238000004883 computer application Methods 0.000 description 1
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 1
- 238000013479 data entry Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000000994 depressogenic effect Effects 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 239000003292 glue Substances 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 235000000396 iron Nutrition 0.000 description 1
- 230000007787 long-term memory Effects 0.000 description 1
- 230000005226 mechanical processes and functions Effects 0.000 description 1
- 230000005055 memory storage Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 239000011253 protective coating Substances 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000011664 signaling Effects 0.000 description 1
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 1
- 230000005236 sound signal Effects 0.000 description 1
- 238000012549 training Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Position Input By Displaying (AREA)
- User Interface Of Digital Computer (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящие изобретение относится к новому типу устройств управления, использующих в качестве данных, получаемых от пользователя, положение рук на манипуляторе.The present invention relates to a new type of control device using as the data received from the user, the position of the hands on the manipulator.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Устройства управления, манипуляторы, кнопки и датчики движения существуют в большом разнообразии и используются для получения данных от действий пользователя. Это могут быть простые датчики, такие как кнопки, тачпады, цифровые ручки, аналоговые ручки управления, и более сложные конструкции с возможностью позиционировать в трехмерном пространстве, такие как гироскопы, или сложные механические устройства, отслеживающие движения манипулятора. Даже если они используются все вместе в одном устройстве, они обладают недостатками.Control devices, manipulators, buttons and motion sensors exist in a wide variety and are used to receive data from user actions. It can be simple sensors, such as buttons, touchpads, digital pens, analog control knobs, and more complex structures with the ability to position in three-dimensional space, such as gyroscopes, or complex mechanical devices that track the movements of the manipulator. Even if they are used collectively in one device, they have disadvantages.
Основная проблема всех манипуляторов по сравнению с заявленным изобретением заключается в том, что они не только не могут, но и не предназначены для определения положения руки на самом манипуляторе. Основа действия всех манипуляторов - это ввод данных уже после того, как пользователь взял в руки манипулятор.The main problem of all manipulators compared with the claimed invention is that they not only cannot, but are not designed to determine the position of the hand on the manipulator itself. The basis of the action of all manipulators is data entry after the user has picked up the manipulator.
Все устройства реализуют способ активного управления, требуя от пользователя каких-либо действий на специализированное устройство или поверхность, при этом игнорируются неактивные участки руки во время работы.All devices implement a method of active control, requiring the user to take any action on a specialized device or surface, and inactive sections of the hand during operation are ignored.
Другая проблема, в частности, это относится к сложным устройствам позиционирования в трехмерном пространстве, - это их сложность, громоздкость, высокая стоимость и неудобство при использовании.Another problem, in particular, this relates to complex positioning devices in three-dimensional space, is their complexity, bulkiness, high cost and inconvenience in use.
Отслеживание перемещения с помощью гироскопов создает следующие трудности: отслеживания недостаточно точные. Отслеживание может происходить, только если манипулятор находится в свободном трехмерном пространстве, что исключает возможность работы на двухмерной поверхности как с обычными устройствами ввода.Tracking movement with gyroscopes poses the following difficulties: tracking is not accurate enough. Tracking can occur only if the manipulator is in free three-dimensional space, which excludes the possibility of working on a two-dimensional surface as with conventional input devices.
Отслеживание по перемещению манипулятора в держателе. Данный способ неудобен и сложен, так как отслеживается перемещение самого манипулятора через дополнительный держатель, а не руки по нему.Tracking on the movement of the manipulator in the holder. This method is inconvenient and complicated, since the movement of the manipulator itself is tracked through an additional holder, and not hands on it.
Гироскоп или другое устройство отслеживания, например устройство визуального анализа и сравнения, отслеживает положение и изменения самого манипулятора в пространстве. Заявленный способ предлагает независимо использовать для ввода анализ положения руки на устройстве ввода.A gyroscope or other tracking device, such as a visual analysis and comparison device, tracks the position and changes of the manipulator itself in space. The claimed method offers to independently use for input analysis of the position of the hand on the input device.
Еще одна проблема заключается в том, что системы управления сложно использовать вместе, так как они все рассчитаны на какие-либо прямые действия от пользователя, что не дает возможности использовать их все одновременно, так как для этого просто не хватит пальцев и места для размещения датчиков на манипуляторе.Another problem is that control systems are difficult to use together, since they are all designed for any direct actions from the user, which makes it impossible to use them all at the same time, since there simply aren’t enough fingers and space for sensors on the manipulator.
Известен способ анализа положения руки на сенсорных покрытиях и сенсорных экранах: от более простых с определением количества пальцев до сложных, т.е. анализа каждого пальца для написания символов и команд. Однако все они предназначены для анализа активной информации от пользователя. По сути они просто дорабатывают обычный тачпад, добавляя все осложняющие функции как для производства такого оборудования, так и для самих пользователей.There is a method for analyzing the position of the hand on touch surfaces and touch screens: from simpler ones with determining the number of fingers to complex ones, i.e. analysis of each finger for writing characters and commands. However, they are all designed to analyze active information from the user. In fact, they simply modify the usual touchpad, adding all the complicating functions both for the production of such equipment, and for the users themselves.
Например, в патентах US 5856824, US 7038659, US 582535 раскрыто использование руки или отдельных пальцев для сенсорного экрана с возможностью идентификации каждого пальца для выполнения запрограммированных действий или просто для определения их количества. Эти подходы неинтуитивны, сложны, не учитывается положение самой руки на устройстве, а используется подход как и в других устройствах, т.е. осуществляют отслеживание перемещения объекта по специально предназначенной поверхности, такой как тачпад или сенсорный экран, такая поверхность, в свою очередь, проигрывает другим устройствам ввода, так как требует специального ухода, защиты от царапин, не может содержать выпуклых и движущихся элементов, и делать клики на сенсорном экране не только неудобно, но, кроме того, требует сложных вычислений для системы и создает лишние неудобства для пользователя. Сенсорный экран, как бы он ни использовался, требует также расположения на видимой части для пользователя поверхности или курсора на экране для передачи пользователю поступающих сигналов.For example, the patents US 5856824, US 7038659, US 582535 disclose the use of a hand or individual fingers for a touch screen with the ability to identify each finger to perform programmed actions or simply to determine their number. These approaches are unintuitive, complex, the position of the hand itself on the device is not taken into account, but the approach is used as in other devices, i.e. they track the movement of an object on a specially designed surface, such as a touchpad or touch screen, such a surface, in turn, loses to other input devices, as it requires special care, protection from scratches, cannot contain convex and moving elements, and clicks on the touch screen is not only inconvenient, but also requires complex calculations for the system and creates unnecessary inconvenience for the user. The touch screen, no matter how it is used, also requires a position on the visible part for the user or a cursor on the screen to transmit the incoming signals to the user.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
Технической задачей настоящего изобретения является создание способа управления, представляющего собой не только продвинутую версию других способов управления, но новый вид управления. Способ пассивного управления предоставляет совершено новый интуитивный и простой подход с возможностью использования как самостоятельно, так и по совместительству с любой другой технологией, предоставляя новую ось контроля управления. Особенность использования в совокупности с другими устройствами в том, что способ пассивного управления не требует каких-либо дополнительных действий от пользователя при использовании других устройств управления, так как они работают все в режиме активного управления, отслеживая действия пользователя на определенные датчики ввода.An object of the present invention is to provide a control method, which is not only an advanced version of other control methods, but a new type of control. The passive control method provides a completely new intuitive and simple approach with the possibility of using it both independently and in combination with any other technology, providing a new control control axis. The peculiarity of use in conjunction with other devices is that the passive control method does not require any additional actions from the user when using other control devices, since they all work in active control mode, tracking user actions on certain input sensors.
Управление по анализу, каким образом потребитель берет в руки манипулятор и удерживает его во время работы, открывает новую область управления. Подача сигналов осуществляется устройством еще до того, как пользователь сделал какие-либо действия.The analysis department, how a consumer picks up a manipulator and holds it during operation, opens up a new area of control. Signaling is carried out by the device even before the user has taken any action.
Датчики, используемые для определения положения, каким образом удерживается манипулятор, могут быть использованы как обыкновенные устройства активного управления, но с новыми возможностями, так как чувствительная поверхность для управления может покрывать весь корпус устройства управления, при этом переключение работы может зависеть от отслеживания положения руки или отдельных пальцев на устройстве.The sensors used to determine the position in which the manipulator is held can be used as ordinary active control devices, but with new features, since the sensitive control surface can cover the entire control device body, while switching operation may depend on tracking the position of the hand or individual fingers on the device.
Возможные реакции на то, как пользователь удерживает устройство, зависят от типа устройства. Если это простейшее устройство, то все управление может заключаться в том, чтобы взять устройство правильным образом, чтобы активировать его в нужном режиме. Если это сложный манипулятор, то удерживание манипулятора может менять режим работы устройства. Другой вариант, в котором система анализирует положение руки, и в случае взятия манипулятора определенным образом, может переключить использование датчиков из режима определения положения руки в режим обычной работы и использовать как обычные активные средства управления.Possible reactions to how the user holds the device depend on the type of device. If this is the simplest device, then all control can consist in taking the device in the right way in order to activate it in the desired mode. If this is a complex manipulator, then holding the manipulator can change the operating mode of the device. Another option, in which the system analyzes the position of the hand, and in the case of taking the manipulator in a certain way, can switch the use of sensors from the mode of determining the position of the hand to normal operation and use it as usual active controls.
Другой вариант - использовать одни и те же датчики для пассивного и активного управления одновременно, при этом положение руки на устройстве используется для пассивного управления, а положения пальцев, измеряемые теми же датчиками, для активного управления.Another option is to use the same sensors for passive and active control at the same time, while the position of the hand on the device is used for passive control, and the positions of the fingers, measured by the same sensors, for active control.
Способ пассивного управления состоит в управлении средством удерживания, т.е. охвата устройства пользователем, и содержит использование датчиков разных типов, способных определять положения устройства при управлении потребителем, причем датчики могут быть как цифровыми, так и аналоговыми фиксаторами, при этом он может быть обычной кнопкой, курком, сенсорной поверхностью или тачпадом; один датчик может выполнять простые функции, такие как определение давления в той области, где он находится, и сложные вычисления, например, охватывать всю поверхность корпуса устройства, отслеживая при этом давления, например, каждого пальца с двух рук, причем датчики могут находиться необязательно на самом манипуляторе, они могут находиться на пользователе или на том, чем он осуществляет контроль с манипулятором, например в перчатках на руках или на пальцах, либо использование внешних датчиков, таких как фото-видео, анализируя визуально и обрабатывая, каким образом производится работа с устройством потребителем.The passive control method consists in controlling the holding means, i.e. device coverage by the user, and contains the use of sensors of various types that can determine the position of the device when controlling the consumer, and the sensors can be either digital or analog clamps, while it can be a regular button, trigger, touch surface or touchpad; one sensor can perform simple functions, such as determining the pressure in the area where it is located, and complex calculations, for example, to cover the entire surface of the device’s body, while tracking pressure, for example, of each finger with two hands, and the sensors may optionally be on the manipulator itself, they can be on the user or on what he controls with the manipulator, for example, gloves on his hands or fingers, or the use of external sensors, such as photo-video, analyzing visually and processing how the device is handled by the consumer.
Система или устройства, выполняющие действия на полученных данных от датчиков, могут обеспечивать просто механическую функцию, или это может быть сложная система анализа данных с каждого датчика с определением источника. При необходимости может производиться калибровка устройства, само обучение или идентификация пользователя по показанию датчиков. Датчики могут использоваться как в пассивном режиме определения положения руки для переключения функции манипулятора, так и сами использоваться в качестве устройства активного ввода. При этом система может анализировать, какая часть руки является более активной, а какая менее активной для привязки им разных действий.A system or devices that perform actions on the received data from sensors can simply provide a mechanical function, or it can be a complex system of data analysis from each sensor with a source determination. If necessary, the device can be calibrated, training itself or user identification based on the sensors. Sensors can be used both in the passive mode of determining the position of the hand to switch the function of the manipulator, and they themselves can be used as an active input device. In this case, the system can analyze which part of the hand is more active and which is less active to attach different actions to it.
Выше описан общий основной принцип работы системы, ниже изобретение поясняется подробным описанием для лучшего понимания.The general principle of the system operation is described above, the invention is explained below in a detailed description for better understanding.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:The invention is further explained in the description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг.1 изображает устройство типа ручки (обычная и компьютерная), содержащей покрытие, реагирующей на перемещение руки пользователя по ручке, согласно изобретению;figure 1 depicts a device such as a pen (conventional and computer), containing a coating that responds to the movement of the user's hand on the pen according to the invention;
фиг.2а, 2b - общие виды устройства в форме ручки плоской формы с сенсорным покрытием на поверхности типа тачпад, согласно изобретению;figa, 2b - General views of the device in the form of a pen of a flat shape with a touch coating on a surface such as a touchpad, according to the invention;
фиг.3 - варианты размещения на разных типах устройств полного сенсорного покрытия, улавливающего движения пользователя, согласно изобретению;figure 3 - placement options on different types of devices full sensor coverage that captures the movement of the user, according to the invention;
фиг.4 - варианты использования покрытия, покрывающего поверхность устройства, согласно изобретению;figure 4 - options for the use of coatings covering the surface of the device according to the invention;
фиг.5 - использование поверхности ручки с покрытием в качестве прокрутки, согласно изобретению;figure 5 - the use of the surface of the coated handle as a scroll according to the invention;
фиг.6 - новый тип устройств на основе технологии в форме шара с несенсорным покрытием, определяющий положение руки на шаре, согласно изобретению;6 is a new type of devices based on technology in the form of a ball with a non-sensory coating that determines the position of the hand on the ball, according to the invention;
фиг.7а - пример устройства из двух триггеров, согласно изобретению;figa is an example of a device of two triggers, according to the invention;
фиг.7b - пример работы устройства пассивного управления, согласно изобретению;Fig.7b is an example of the operation of the passive control device according to the invention;
фиг.8 - пример использования множества датчиков для более детального контроля и определения положения руки, согласно изобретению;Fig. 8 is an example of using a plurality of sensors for more detailed monitoring and determination of the position of the hand, according to the invention;
фиг.9а - датчик для определения положения руки на подвижной основе, согласно изобретению;figa - sensor for determining the position of the hands on a moving basis, according to the invention;
фиг.9b - модификации датчика на подвижной основе, согласно изобретению;fig.9b - modification of the sensor on a rolling basis, according to the invention;
фиг.10 - вариант модификации датчика на подвижной основе, согласно изобретению;figure 10 is a modification of the sensor on a rolling basis, according to the invention;
фиг.11 - использование устройства типа ручки с датчиками на поверхности, согласно изобретению;11 - use of a device such as a pen with sensors on the surface, according to the invention;
фиг.12 - использование положения руки в качестве дополнительной оси контроля, согласно изобретению;Fig - use of the position of the hand as an additional axis of control, according to the invention;
фиг.13 - возможное размещение датчиков на поверхности игрового контроллера, согласно изобретению;Fig - possible placement of sensors on the surface of the game controller, according to the invention;
фиг.14 - использование системы с датчиками, размещенными на игровом контроллере в игровом приложении, согласно изобретению;Fig. 14 shows the use of a system with sensors located on a gaming controller in a gaming application according to the invention;
фиг.15 - датчики положения руки, расположенные на мыши компьютера, согласно изобретению;Fig. 15 - hand position sensors located on a computer mouse according to the invention;
фиг.16 - расположение датчиков на руле автомобиля, согласно изобретению;Fig - arrangement of sensors on the steering wheel of a car, according to the invention;
фиг.17 - размещение датчиков на корпусе портативного устройства, согласно изобретению;Fig - placement of sensors on the housing of a portable device according to the invention;
фиг.18 - возможные положения использования устройства в виде ручки, согласно изобретению;Fig - possible position of use of the device in the form of a pen, according to the invention;
фиг.19 - варианты точечного размещения датчиков в тех местах, где это требуется, согласно изобретению;Fig - options for the point placement of sensors in those places where it is required, according to the invention;
фиг.20 - использование датчиков на кнопках манипулятора, согласно изобретению;Fig.20 - the use of sensors on the buttons of the manipulator, according to the invention;
фиг.21 - использование отдельных частей манипулятора, снабженных дополнительными датчиками, согласно изобретению;Fig - the use of individual parts of the manipulator, equipped with additional sensors, according to the invention;
фиг.22 - возможные варианты использования частей манипулятора, согласно изобретению;Fig - possible uses of parts of the manipulator according to the invention;
фиг.23 - возможное размещение датчиков на оружии для определения положения рук на нем, согласно изобретению;Fig - possible placement of sensors on the weapon to determine the position of the hands on it, according to the invention;
фиг.24 - датчики на оружии в действии, согласно изобретению;Fig - sensors on weapons in action, according to the invention;
фиг.25 - использование оружия в зависимости от удерживания, согласно изобретению;Fig - the use of weapons depending on retention, according to the invention;
фиг.26 - использование системы в простом устройстве, согласно изобретению;Fig - use of the system in a simple device according to the invention;
фиг.27 - использование системы в устройстве типа щетки, согласно изобретению;Fig. 27 shows the use of the system in a brush-type device according to the invention;
фиг.28 - использование руля с датчиками положения на нем, согласно изобретению;Fig.28 - the use of a steering wheel with position sensors on it, according to the invention;
фиг.29 - разные типы датчиков для использования в системе, согласно изобретению;Fig - different types of sensors for use in the system according to the invention;
фиг.30 - последовательность операций для внедрения системы, согласно изобретению;30 is a flowchart for implementing a system according to the invention;
фиг.31 - пример активной и пассивной зон руки, согласно изобретению;Fig - an example of the active and passive zones of the hands, according to the invention;
фиг.32 - пример работы активной и пассивной зон руки на плоском объекте, согласно изобретению;Fig - an example of the active and passive zones of the hands on a flat object, according to the invention;
фиг.33 - компьютерная система, согласно изобретению;Fig - computer system according to the invention;
фиг.34 - использование системы, согласно изобретению;Fig. 34 shows the use of a system according to the invention;
фиг.35 - блок-схема последовательности операций при работе системы, согласно изобретению;Fig - block diagram of the sequence of operations during operation of the system according to the invention;
фиг.36 - расположение меток на устройствах для облегчения работы, согласно изобретению;Fig - location labels on devices to facilitate operation, according to the invention;
фиг.37 - использование датчиков, распознающих объект на расстоянии, согласно изобретению;Fig - the use of sensors that recognize the object at a distance, according to the invention;
фиг.38 - использование ноги в автомашине, согласно изобретению;Fig. 38 shows the use of a leg in a car according to the invention;
фиг.39 - использование ноги на датчиках в полу, согласно изобретению;Fig. 39 shows the use of legs on sensors in the floor according to the invention;
фиг.40 - определение положения руки на устройстве, согласно изобретению;Fig - determination of the position of the hands on the device according to the invention;
фиг.41 - использование полносенсорного покрытия, согласно изобретению;Fig. 41 shows the use of a full sensor coating according to the invention;
фиг.42 - использование частичного сенсорного покрытия корпуса устройства, согласно изобретению;Fig. 42 shows the use of a partial touch coating of a device housing according to the invention;
фиг.43 - использование простого триггера, согласно изобретению;Fig - the use of a simple trigger, according to the invention;
фиг.44 - сенсорное покрытие, реагирующее на давление, согласно изобретению;Fig. 44 is a pressure sensitive touch coating according to the invention;
фиг.45 - распознавание сигналов с покрытия системой, согласно изобретению;Fig - recognition of signals from the coating system, according to the invention;
фиг.46 - скрытые триггеры, размещенные под поверхностью, согласно изобретению;Fig - hidden triggers placed below the surface according to the invention;
фиг.47 - варианты использования комбинированных датчиков одновременно, согласно изобретению.Fig - options for the use of combined sensors simultaneously, according to the invention.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ПРЕДПОЧТИТЕЛЬНЫХ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS
Ниже подробно описаны варианты осуществления настоящего изобретения, примеры которых показаны на чертежах.Embodiments of the present invention are described in detail below, examples of which are shown in the drawings.
Задача системы создать новый вид управления через то, как пользователь удерживает манипулятор в руках, при этом можно производить сложные анализы положения руки, а также пользоваться более простым практичным и дешевым способом размещения простейших датчиков, т.е. триггеров, на поверхности корпуса манипулятора. При этом не нужен сложный анализ положения рук на устройстве, достаточно определить определенное количество датчиков, активированных пользователем, и связать с действием системы. Особенность заключается также в том, что для управления устройством используется поверхность устройства, не предназначенная для прямого ввода информации пользователем. Также система позволяет совершать какие-либо действия сразу, в зависимости от того, как пользователь взял в руку устройство. Система может быть использована в любых устройствах, где требуется управление пользователем.The task of the system is to create a new type of control through the way the user holds the manipulator in his hands, while it is possible to perform complex analyzes of the position of the hand, as well as use a simpler practical and cheaper way to place the simplest sensors, i.e. triggers on the surface of the body of the manipulator. At the same time, a complex analysis of the position of the hands on the device is not needed, it is enough to determine a certain number of sensors activated by the user and associate with the action of the system. The peculiarity also lies in the fact that the device’s surface, not intended for direct user input, is used to control the device. Also, the system allows you to perform any action immediately, depending on how the user took the device in his hand. The system can be used in any devices where user management is required.
В данном примере используется компьютерная система 70 фиг.33 с устройством ввода и датчиками для определения положения руки. Такая система может быть применена в настольных и портативных компьютерах, а также в игровых консолях.In this example, the
Компьютерная система 70 содержит любой подходящий микропроцессор и любое количество других объектов, соединенных системной шиной. В описываемом варианте компьютерная система 70 содержит память, такую как только для чтения ROM 16, оперативную память RAM 14 и периферийные устройства хранения памяти 20 в виде жесткого диска, флэш-памяти и т.п., соединенные системной шиной 12 через I/O адаптер 18, компьютерная система 70 содержит также устройство 38 ввода в компьютер, такое как клавиатура, мышь, цифровая ручка, соединенное через пользовательский интерфейс 22 с системной шиной. Устройство ввода содержит датчики 1 на своей поверхности для определения положения объектов на корпусе устройства ввода, связанные также с системной шиной 12 через пользовательский интерфейс 22.
Специалисту в данной области ясно, каким образом могут работать датчики, тип датчиков для определения положения руки на устройстве. В описании далее указаны типы датчиков и способы их размещения для определения положения руки. Основной принцип работы датчиков определения положения точек пользователя по отношению к устройству - датчики и система должны определять положения точек пользователя по отношению к устройству, на котором находятся руки пользователя, чтобы правильно отслеживать перемещение руки по устройству. На фиг.34 показан пример положения руки 50 на устройстве 201 типа простого пульта с поверхностью с обеих сторон, способного отслеживать положение руки по нему. Позиция 200 обозначает обе стороны устройства с сенсорным покрытием наподобие тачпада, способного отслеживать объекты на нем. Сенсорное покрытие - это для максимального отслеживания перемещения по всему корпусу объекта, оно может быть заменено любыми датчиками, такими как обычные кнопки. Датчики разных типов могут быть использованы для отслеживания перемещения по поверхности корпуса. Датчики могут располагаться не по всему периметру, а только в тех местах, где нужно получить информацию о местоположениях объектов. В данном случае - это положение руки 50 на устройстве. Поверхность имеет точки координат расположения каждой чувствительной части датчика для определения положения сигналов от датчика по отношению к корпусу устройства, на котором находится покрытие с датчиками. Датчики могут определять точки соприкосновения с поверхностью отдельных точек пользователя. В зависимости от поставленных задач может происходить как примерное определение положения руки на устройстве по количеству концентрации точек соприкосновения руки пользователя с поверхностью манипулятора, так и сложное определение с использованием вычислений операционной системы. Система может сравнивать расстояние между точками касания для определения типа объекта, типа руки, положения руки на устройстве. С использованием средств анализа карты, полученной с датчиков на руке на поверхности 200, операционная система пытается идентифицировать поверхность вокруг точек касания руки, сравнивая точки 215, 220, 230, 235, 240, 280, 210, для определения положения руки, как между собой, так и по отношению к устройству, и определяя, какая точка в каком месте контактирует с корпусом. Система определяет тип объекта, расположенного на поверхности манипулятора, для загрузки данных об управлении с ним, например, это может быть правая или левая рука или наконечник другого манипулятора на поверхности, например ручка. Специалист в данной области сможет расставить датчики в нужной последованности на корпусе устройства ввода и анализировать данные для получения нужной карты расположения руки или другого объекта при использовании. Система может распознавать части руки 215, 220, 230, 235, 240, 280, 210 по отдельности, причем как по заранее заложенным данным, так и в процессе использования, корректируя и составляя более точную карту пользователя. Данные могут сохраняться в системе на жестком диске 20 и загружаться при последующей загрузке данных, которые могут загружаться для последующей идентификации пользователя на поверхности устройства ввода теми же датчиками. На фиг.2, фиг.3, фиг.4, фиг.7, фиг.8, фиг.11, фиг.12, фиг.14, фиг.15, фиг.22, фиг.24, фиг.26, фиг.27 показаны возможные варианты использования устройства. Датчики используются в качестве полного контроля устройством при минимальных действиях простого типа, где положение руки привязано к датчику включения и работы устройства, и даже, в некоторых случаях, не требуется компьютерной системы. Более продвинутые датчики реагируют на примерное положение руки на устройстве для выполнения функций или перевод устройства в определенный режим работы, например, ручка-манипулятор, которая, если взять ближе к концу, начинает производить двойные клики. Еще более продвинутые датчики позволяют отслеживать определенные положения руки, а затем переключать работу датчиков на обычный активный режим в зависимости от положения руки. И последний вариант, когда система разделяет, как показано на фиг.34, на части, присваивая им как активные зоны пальцев 220, 230, 235, 240, 215, которые при контакте могут воздействовать обычным активным способом по их перемещению, так и пассивные части руки 280, расположение которых используется для дополнительных установок типа работы устройства. Например, можно управлять без дополнительных датчиков курсором, перемещая пальцы по корпусу. При этом, в зависимости от того, где находится центральная пассивная часть руки, будет определяться открытое приложение программы или будет выполняться режим активного управления.The person skilled in the art will understand how the sensors can work, the type of sensors for determining the position of the hand on the device. The description below indicates the types of sensors and how to place them to determine the position of the hand. The basic principle of operation of sensors for determining the position of user points in relation to the device - sensors and the system must determine the position of user points in relation to the device on which the user's hands are located in order to correctly track the movement of the hand on the device. On Fig shows an example of the position of the
При этом анализ и управление точно также могут производиться и распознаваться с помощью других конечностей или предметов, например, ноги или дополнительного манипулятора на поверхности, такого как стилус. Очень многое зависит от датчиков. Любые датчики можно приспособить для работы с системой, например, датчики давления дополнительно могут передавать информацию о давлении объекта, которая может быть использована как для создания более точной карты руки, так и просто для управления устройством пассивным образом и активным образом. Если на устройстве разместить оптические датчики, то система сможет точно также отслеживать нахождение и перемещение объекта еще до соприкосновения с устройством. Как вариант, датчики могут быть размещены не на самой поверхности, а на руках пользователя, например, в перчатках или закреплены на концах пальцев, передавая сигнал о своем местоположении, или размещены в виде фото-видео или лазерных устройств отслеживания вне устройства и пользователя.At the same time, analysis and control can also be performed and recognized with the help of other limbs or objects, for example, legs or an additional manipulator on the surface, such as a stylus. A lot depends on the sensors. Any sensors can be adapted to work with the system, for example, pressure sensors can additionally transmit information about the pressure of an object, which can be used both to create a more accurate map of the hand, and simply to control the device in a passive way and in an active way. If optical sensors are placed on the device, the system will be able to track the location and movement of an object in the same way even before it contacts the device. Alternatively, the sensors can be placed not on the surface itself, but on the user's hands, for example, with gloves or fixed at the ends of the fingers, transmitting a signal about their location, or placed in the form of photo-video or laser tracking devices outside the device and the user.
На фиг.35 показана блок-схема алгоритма работы системы. Устройство 38 ввода содержит детекторы 37, способные улавливать любой сигнал о положении руки объекта на поверхности в зависимости от типа, давления, звука, тепла и т.п. При определении сигнала 302 датчики передают его системе для считывания. Далее в зависимости от того, как система настроена, она может производить сложный анализ данных от датчиков 307 с распознаванием положения руки, или отдельных частей руки, и простой анализ по показаниям 308 активированных точек на датчиках для сравнения их напрямую. Далее производится поиск запрограммированных действий на полученную информацию 310. Определяются как простые параметры использования, так и заданные действия на подобную информацию с датчиков. Поскольку данные о положении руки на устройстве неточные и зависят от множества параметров, то производится поиск с возможным допуском искажений. В зависимости от настроек он может варьироваться и даже, если информация совершенно не поддается распознаванию, может быть использована наиболее близкая к этому по похожести комбинация пальцев на руке. Как вариант, происходит продолжение мониторинга данных, пока данные не совпадут должным образом. Когда данные распознаны в блоке 311, реализуются варианты использования информации с датчиков о нахождении объекта на устройстве ввода, указанной в настройках блока 311. Положение руки может использоваться для управления в зависимости от задачи системы и от самого положения руки, а также одновременно используя активный и пассивный режимы работы.On Fig shows a block diagram of the algorithm of the system. The
Блок 314 переключает активный режим работы устройства ввода, на котором закреплены датчики 37 для определения положения руки на нем. Режим определения режима работы показан на чертежах. Режим работы можно показать на примере использования цифровой ручки пера (фиг.11), которая изменяет поведение в зависимости от того, как пользователь удерживает устройство. Это может быть как просто смена функции, производимая активной частью управления, например, переключение в режим двойного клика, так и изменение размера инструмента при рисовании в графических программах. Блок 315 осуществляет запуск определенной заданной функции. Это может быть как управление простейшим устройством (фиг.27), например зубной щеткой, которая включается и работает в определенном режиме в зависимости от того, как ее взяли в руку. Это также может быть запуск определенной программы или операционной системы для работы с устройством. Датчики 313 (фиг.35), предназначенные для пассивного определения положения руки, переключаются в режим активной работы (фиг.5). Это может происходить как при запуске приложения, так и при взятии инструмента определенным образом. Еще один вариант - нечто общее с 315, 314, 313, это использование одних и тех же датчиков для активного и пассивного управлений. Зона руки делится на активную и пассивную части объекта руки. Это может происходить как заранее, так и в процессе использования, распознавая активную часть руки. Активная часть, такая как пальцы или один палец, используется для активного использования традиционным образом для передвижения курсора, а неактивное положение руки на корпусе используется для пассивного ввода информации.Block 314 switches the active mode of the input device to which the
За назначение функций определенному положению руки отвечает операционная система или данные, зашитые в микропроцессор. В случае операционной системы пользователь сам может указывать и конфигурировать систему, т.е. как реагировать на перемещение как активной части конечности, так и неактивной. Точно так же можно производить настройку любых устройств, подключенных к компьютеру при наличии возможностей операционной системы. Данные о личных настройках сохраняются и могут быть автоматически загружены при определении руки пользователя в следующий раз по карте, составленной системой, или при ручном выборе пользователя в системе.The operating system or data sewn into the microprocessor is responsible for assigning functions to a certain position of the hand. In the case of an operating system, the user himself can specify and configure the system, i.e. how to react to the movement of both the active part of the limb and the inactive. In the same way, you can configure any devices connected to the computer with the capabilities of the operating system. Data on personal settings is saved and can be automatically downloaded when determining the user's hand the next time on a card compiled by the system, or when the user is manually selected in the system.
Разделение руки на активные и менее активные области может производиться в интерактивном режиме распознавания. Достигается это путем того, что система постоянно анализирует поверхность датчиков, отслеживая все точки перемещения на ней. В случае, если на определенное время область перестала значительно передвигаться, то ей может быть присвоено пассивное назначение с присвоением функций; точно так же и с активной частью. Это грубый метод, более проще, когда система примерно располагает информацией о размерах конечностей, например, система заранее знает примерную площадь руки и частей пальцев, это гораздо проще позволяет различать активные и менее активные области. Также разделение может вестись по положению руки на устройстве. Система знает заранее положение руки, как по отношению к устройству, так и просто изгиб, определенным образом обеспечивает активность и неактивность зон на руке. Другой самый простой способ определения активных и неактивных частей - это по концентрации давления или других данных датчиков. Обычно, когда пользователь удерживает в руке предмет, то давление сосредотачивается ближе к концу пальцев, система определяет положение по концентрации точек и давления.The division of the hand into active and less active areas can be done in an interactive recognition mode. This is achieved by the fact that the system constantly analyzes the surface of the sensors, tracking all the points of movement on it. If for a certain time the area has ceased to move significantly, then it can be assigned a passive assignment with assignment of functions; in the same way with the active part. This is a crude method, it’s easier when the system roughly has information about the size of the limbs, for example, the system knows in advance the approximate area of the arm and parts of the fingers, it is much easier to distinguish between active and less active areas. Separation can also be carried out by the position of the hand on the device. The system knows in advance the position of the hand, both in relation to the device, and simply bending, in a certain way ensures the activity and inactivity of the zones on the hand. Another easiest way to determine active and inactive parts is by pressure concentration or other sensor data. Usually, when the user holds an object in his hand, then the pressure is concentrated closer to the end of the fingers, the system determines the position by the concentration of points and pressure.
Система в подобном виде может работать в любых устройствах. Она может быть исполнена даже в механическом виде по подобному принципу. Управление и идентификация могут происходить рукой, ногой, головой, обеими руками и ногами как вместе, так и по отдельности. Система может определять также при необходимости разные стороны руки и наклон конечности пользователя, также сила удерживания корпуса может использоваться в управлении как в совокупности, так и как отдельная величина.The system in this form can work in any device. It can be executed even in a mechanical form according to a similar principle. Management and identification can occur with the arm, leg, head, both arms and legs, both together and separately. The system can also determine, if necessary, the different sides of the arm and the slope of the limb of the user, also the holding force of the body can be used in control as a whole, or as a separate value.
На фиг.30 показана блок-схема операций при изготовлении устройства по данной технологии. Для начала на шаге 701 определяется тип устройства, который будет использоваться в качестве носителя или модернизации для новой технологии, или, наоборот, устройство для реализации технологии. Далее на шаге 705 определяются задачи, которые нужно будет выполнять при использовании устройства, например, управление трехмерной программой или просто переключения режимов работы тестера. Когда это ясно, выбираются типы датчиков, которые будут использоваться в устройстве. Это зависит от разных параметров, например, каким образом устройство будет использовано, а также, например, от размера бюджета на создание устройства управления. Далее на шаге 712 выполняется размещение датчиков на поверхности устройства. Датчики могут покрывать всю поверхность. При этом датчик может быть как один, по типу сенсорного покрытия, или как множество простых датчиков, но и охватывать только определенную площадь устройства, где необходимо определять положение пользователя. Датчики сверяются с конструкцией устройства, чтобы более эффективно их разместить, например, разместить скрытно под поверхностью или сделать их определенного размера. Датчики могут находиться на других датчиках, представляя собой целые слои на поверхности устройства. Далее на шаге 716 производится программирование датчиков и компьютерного приложения, которое будет с ним работать. Датчики могут быть запрограммированы как на полный анализ руки при охвате устройства и детальным отслеживанием, так и частичным примерным, основываясь на примерных сигналах датчиков с поверхности устройства. Также программируется поведение устройства, или используется программа, на сигналы датчиков. Возможности управления с помощью положения руки на устройстве огромны. Можно отслеживать как простое удерживание устройства рукой, привязывая к этому любые действия и функции; можно производить сложные расчеты, анализируя и отслеживая положения каждого пальца; а также можно измерять силу давления, цвет, температуру, скорость перемещения, расстояния до руки и все, что способны определить датчики.On Fig shows a block diagram of operations in the manufacture of a device according to this technology. To begin with, at
Возможны дополнительные действия в системе, такие как определение типа объекта на поверхности, загрузка настроек для данного типа конечности на устройстве или настроек пользователя.Additional actions in the system are possible, such as determining the type of object on the surface, loading settings for this type of limb on the device or user settings.
Система способна сама обучаться и калиброваться при работе с пользователем в случае необходимости. Для хранения настроек системе нужна память для сохранения данных, например, оперативная память 14 (фиг.33) и долговременная память 20. При этом память может быть обновляемой и заранее зашитой предустановками на определенные действия с определенным объектом. В случае необходимости настройки могут сохраняться и загружаться в зависимости от идентифицированного объекта.The system is able to learn and calibrate itself when working with the user if necessary. To store the settings, the system needs a memory to save data, for example, RAM 14 (Fig. 33) and long-
Идентификация может происходить по карте конечностей, составленной заранее, при этом идентификация может включать параметры при продолжительном использовании устройства, постепенно сверяя данные по мере использования. Возможен вариант идентификации для открытия доступа, когда предмет нужно взять в руку определенным образом. Это работает очень просто, дополнительно в систему включаются шаги: определение примерного положения объекта в данный момент и перепроверка данных при следующем входе в систему. При этом идентификация по положению конечности на устройстве может быть использована скрытно как для пользователя, так и для окружающих.Identification can take place on a map of limbs compiled in advance, while identification can include parameters during prolonged use of the device, gradually reconciling data as it is used. An identification option for opening access is possible when the item needs to be picked up in a certain way. This works very simply, additional steps are included in the system: determining the approximate position of the object at the moment and double-checking the data at the next login. Moreover, identification by the position of the limb on the device can be used covertly for both the user and others.
Система способна работать не только с объектами на манипуляторе, распознавая, определяя, отслеживая их, система может использовать для анализа положение ног на поверхности пола при установленных датчиках в нужных местах. Дополнительное управление может производиться по положению пользователя на земле, направлению ног и других параметров. Система имеет датчики, связанные с информацией, где они расположены и какую область нужно контролировать. При поступлении сигналов с датчиков происходит отслеживание объекта на поверхности, положение которого используется как величина, к которой могут быть привязаны действия.The system is able to work not only with objects on the manipulator, recognizing, determining, tracking them, the system can use for analysis the position of the legs on the floor with the sensors installed in the right places. Additional control can be done according to the user's position on the ground, the direction of the legs and other parameters. The system has sensors related to information, where they are located and what area needs to be controlled. When signals are received from sensors, an object is tracked on the surface, the position of which is used as a value to which actions can be associated.
Управление положением объекта на поверхности устройства управления может выполняться не только по заложенной ранее программе, но устанавливаться пользователем самостоятельно, для привязки определенных положений при использовании устройства к запрограммированным действиям.The position of the object on the surface of the control device can be controlled not only according to the program laid down earlier, but also set by the user independently, to bind certain positions when using the device to programmed actions.
Датчики, используемые для определения положения, могут быть использованы для других целей, как обычные манипуляторы, размещенные на корпусе. Ими можно управлять, изменив положение руки или постукивая по ним. К постукиваниям можно также привязать определенные действия.The sensors used to determine the position can be used for other purposes, like conventional manipulators placed on the body. They can be controlled by changing the position of the hand or tapping on them. You can also attach certain actions to tapping.
Для идентификации или управления может быть использована карта объекта, как отдельной конечности, такой как рука, так и отдельных ее участков, не просто пальцев, а давления, производимого на разные точки на поверхности. По данным датчиков по возможности может создаваться максимально обширная и точная карта для распознавания действий пользователя. Это может быть точный размер, вес, давление, оказываемое при работе, цвет, температура, скорость передвижения, расстояние до устройства. Создание карты может осуществляться в автоматическом режиме по мере работы с устройством и в специальном режиме калибрации.For identification or control, a map of an object can be used, both of an individual limb, such as a hand, and of its individual sections, not just fingers, but pressure produced at different points on the surface. According to the sensors, as far as possible, the most extensive and accurate map can be created for recognizing user actions. This may be the exact size, weight, pressure exerted during operation, color, temperature, speed, distance to the device. Creating a map can be carried out automatically as you work with the device and in a special calibration mode.
На фиг.1 показано устройство ввода в виде компьютерной ручки 100 и покрытие 101, покрывающие манипулятор, способное улавливать положение руки 50 пользователя в том месте, где это требуется. Внутри может находиться любое устройство для использования с системой пассивного управления, но также может быть и просто пустышка, используя сенсорное покрытие для управления.1 shows an input device in the form of a
Если это компьютерный манипулятор, то данные о состоянии датчиков, управляющих пассивно, передаются так же, как и работают остальные элементы манипулятора, например кнопки. Операционная система распознает сигналы с датчиков и использует их в зависимости от настроек.If this is a computer manipulator, then the status data of the sensors that control passively are transmitted in the same way as the rest of the elements of the manipulator, such as buttons. The operating system recognizes the signals from the sensors and uses them depending on the settings.
На фиг.2а показано устройство ввода в виде ручки 99 в плоской форме для более простого и дешевого размещения на нем сенсорного покрытия 103. В таком варианте выполнения покрытие может быть тачпадом, расположенным с обеих сторон устройства, способным отслеживать местонахождение руки 50, а также использоваться вспомогательно для управления перемещением пальцев. Также показано возможное положение пальца 500 и действия рукой, которые возможно определить с помощью сенсорного покрытия 103.Fig. 2a shows an input device in the form of a
Сенсорное покрытие может улавливать передвижение, расположение руки пользователя на устройстве и давление, и дополнительные функции, такие как температура, при необходимости. Все зависит от типа покрытия и датчиков, а также функций компьютерной системы.The touch coating can detect movement, the user's hand position on the device and pressure, and additional functions such as temperature, if necessary. It all depends on the type of coating and sensors, as well as the functions of the computer system.
На фиг.2b показан вариант сенсорного покрытия 103 на устройстве в треугольной форме для компромисса между стоимостью изготовления устройства и удобством расположения рук 50 на нем. Трехгераневый корпус ручки дает информацию о расположении рук пользователя с трех сторон.FIG. 2b shows a variant of the
На фиг.3 показано устройство с полной сенсорной поверхностью 103 на манипуляторе в форме обычной ручки манипулятора 100, шара 400, квадрата, реагирующее на руки пользователя, со способностью отслеживать перемещение рук и пальцев пользователя. Сенсорное покрытие может быть съемным, клейким, что дает возможность модернизировать практически любое устройство для использования с технологией пассивного управления.Figure 3 shows a device with a
На фиг.4 показан пример использования отслеживанием перемещения рук 50 по сенсорному покрытию 103. Перемещение может происходить в основном режиме использования положением рук устройства при работе с ним, и перемещением по поверхности пальцев, как при работе с обычным манипулятором. Данные, полученные системой, могут быть использованы в зависимости от настроек. Это может быть перемещение курсора, регулировка звука или прокрутка.Figure 4 shows an example of the use of tracking the movement of the
На фиг.5 показано дополнительное использование поверхности устройства в форме ручки 100 круглой формы, снабженного сенсорным покрытием на корпусе 103. В данном примере показано перемещение по устройству пальцев в двух направлениях для управления горизонтальной и вертикальной прокрутками 150 в браузере в компьютере.Figure 5 shows an additional use of the surface of the device in the form of a
На фиг.6 показано использование сенсорного покрытия 103 на шаре 400 для определения рук 50. Используется перемещение через прокрутку шара в руках и при нажатии на кнопку, постукивание по шару 400 манипулятору.Figure 6 shows the use of the
На фиг.7, 7b показана самая упрощенная конструкция устройства для работы с системой. Положение руки 50 на устройстве определяется через простые триггеры-кнопки 102, размещенные на корпусе устройства в виде 100 ручки. Триггеры активируются при взятии устройства определенным образом, тем самым передавая сигналы о том, каким образом удерживается устройство. Когда пользователь удерживает устройство управления, он производит давление, достаточное, чтобы активировать даже самые триггеры-кнопки 102 любого типа, что позволяет удешевить конструкцию еще больше. Кроме того, для такого механизма не требуется даже каких-либо электронно-вычислительных компонентов. Такая система может быть использована в пишущих инструментах, таких как механические карандаши, ручки, кисточки, маркеры, а также любых устройствах, таких как фены, миксеры, пилы, бензопилы, паяльники, микроволновые печи, чайники, телефоны, компьютеры, замки, рули, пульты, отдельные кнопки, игровые приставки, игровые контроллеры, покрытие пола, замки, оружие и так далее. Все подобные устройства работают по принципу датчиков, расположенных на поверхности, реагирующих на контакт, передающих состояние в систему 777, которая может быть как микрочипом, так и сложной компьютерной системой или просто механическим механизмом, которая производит действия 775.7, 7b show the most simplified design of the device for working with the system. The position of the
На фиг.8 показано использование устройства в форме 100 с покрытием, способным определять более точно местоположение, чем две кнопки, состоящие из большого набора кнопок на площади устройства, тем самым давая больший контроль для управления положением руки 50 на устройстве.On Fig shows the use of a device in the form of 100 coated, capable of determining more accurately the location than two buttons, consisting of a large set of buttons on the area of the device, thereby giving more control for controlling the position of the
На фиг.9а, 9b показан еще один вариант упрощенной конструкции на устройстве формы 100 ручки манипулятора. Устройство представляет собой кнопку 141 на подвижной основе вдоль корпуса. Перемещая руку 50 по устройству, пользователь перемещает с собой и подвижную кнопку, определяя и передавая положение руки на устройстве. Кроме того, перемещается также и кнопка 141, которая может быть использована в качестве дополнительного устройства контроля, что позволяет дотянуться до нее с любого положения руки на манипуляторе. Такая технология особенно удобна в манипуляторах в форме ручки для более точного контроля с возможностью нахождения кнопки в любом положении.On figa, 9b shows another variant of a simplified design on the
На фиг.10 показана конструкция, подобная фиг.9а. В этом случае используется кольцо 140 или защитное покрытие поверх подвижной кнопки 141. Система имеет шкалу координат 310 минимального и максимально возможного перемещений кнопки на подвижном элементе вдоль корпуса. Место 310 нахождения подвижного элемента на корпусе, перемещающегося по шкале, дает знать системе, в каком положении находится рука пользователя. Для перемещении кольца 140 или кнопки на подвижной основе пользователь либо сам передвигает кольцо 140 перемещением руки, либо возврат осуществляется автоматически с помощью пружинного механизма. Перемещаемое кольцо также служит держателем устройства.Figure 10 shows a design similar to Figure 9a. In this case, a
На фиг.11 показано устройство в форме компьютерного пера 100 с сенсорным покрытием 103 вокруг корпуса или датчиков 101, способных определять перемещение руки 50, показано каким образом удерживание руки влияет на процесс работы. Если ручку взять ближе к концу, то может производиться определенное действие, в данном случае изменения размеров кисти 220 для рисования в компьютерной графической программе, а если ручку взять за конец, то курсор увеличится или произойдет переключение на другую кисть. Изменение может происходить постепенно, по мере перемещения руки по корпусу инструмента. Данный способ интересен тем, что он очень интуитивен и предлагает еще более удобное управление. Дело в том, что чем ближе держать ручку к нижнему краю, тем больше контроля и проще нарисовать точную линию, а если брать за верхний конец устройства, то происходит больший контроль над площадью, но снижается точность. Этот факт используется при управлении системой пассивного управления, давая в руки тот инструмент, который нужен в данном случае при таком положении руки. Также это может использоваться во многих случаях, например, при обычной работе с системой. Если взять инструмент ближе к нижней части, то система будет производить двойные клики по объектам; если взять выше, то система может показать все активные окна для выбора или открыть панель запуска программ.11 shows a device in the form of a
На фиг.12 показано использование корпуса манипулятора в качестве дополнительной оси контроля. Перемещая объекты в трехмерном пространстве, можно управлять слоями в операционной системе или слоями в графической программе. При использовании данной технологии пассивного управления это становится значительно удобнее любых других средств, так как такие функции нечасто востребованы, но и одновременно необходимы и требуют точной фиксации, что делает сложной реализацию их с помощью кольца прокрутки на мыши, а лишние кнопки занимают место и сложны в использовании.On Fig shows the use of the housing of the manipulator as an additional axis of control. By moving objects in three-dimensional space, you can control layers in the operating system or layers in a graphics program. When using this technology of passive control, it becomes much more convenient than any other means, since such functions are rarely needed, but they are also necessary and require precise fixation, which makes it difficult to implement them using the scroll ring on the mouse, and extra buttons take up space and are difficult to use.
На фиг.13 показаны датчики 101, 102, 103 давления, расположенные на игровом контроллере 120 для определения положения рук или руки на манипуляторе. Подобные датчики даже в самом простом варианте предлагают новый уровень использования таких устройств. Датчики позволяют определить, каким образом пользователь удерживает устройство, какой рукой и за какое место, и при необходимости количество пальцев. Раньше такое было невозможно.On Fig shows the
На фиг.14 показан пример работы датчиков 102 давления на игровом контроллере 120. В зависимости от захвата или положения руки игра самостоятельно реагирует. На этом примере показывается автоматическая смена оружия в зависимости от захвата игрового котроллера. Если датчики показывают давление только на правой стороне устройства, то игра автоматически переключает оружие на пистолет в правой руке. Если взять контроллер в левую руку, то оружие переместится в левую руку. Если взять контроллер за центральную часть, то оружие переключается на гранату. Таким образом можно запрограммировать на любое действие положения датчиков. Все зависит от типов датчиков и настроек программного обеспечения.On Fig shows an example of the operation of the
Система анализа положения руки на устройстве в данном случае очень востребована, так как на игровых контроллерах нельзя размещать много кнопок, поскольку это будет затруднять управление игровым процессом, а все действия должны быть максимально интуитивные. Однако современные игры требуют все больше возможностей для управления, увеличение которого за счет традиционных средств вредит игровому процессу и создает трудности для пользователя. Система анализа положения на манипуляторе решает все проблемы. Управлять игрой можно, просто удерживая контроллер определенным образом, что позволяет получить больше контроля, чем использование каких-либо гироскопов. Также система может использоваться совместно с другими устройствами позиционирования для еще большего эффекта.The system for analyzing the position of the hand on the device in this case is very popular, since you can’t place many buttons on the game controllers, as this will complicate the management of the game process, and all actions should be as intuitive as possible. However, modern games require more and more control capabilities, the increase of which due to traditional means harms the game process and creates difficulties for the user. The position analysis system on the manipulator solves all problems. You can control the game by simply holding the controller in a certain way, which allows you to get more control than using any gyroscopes. The system can also be used in conjunction with other positioning devices for even greater effect.
Еще один пример функции, выполняемой в игровом контроллере или других устройствах. Датчики фиксируют реакцию на подаваемые контроллером сигналы обратной отдачи или сигналы другого типа.Another example of a function performed in a game controller or other devices. The sensors record the response to the feedback signals given by the controller or signals of another type.
Например, игра может подавать сигналы, такие как вибрация игрового контроллера, до тех пор, пока пользователь не произведет определенные действия, например, возьмет контроллер по-другому. Использования системы пассивного управления в игровых контроллерах позволяет назначать даже отдельной кнопке манипулятора множество функций. Теоретически даже при наличии одной кнопки на устройстве и системы пассивного управления на корпусе можно сделать неограниченное количество комбинаций для управления.For example, a game can give signals, such as the vibration of a game controller, until the user performs certain actions, for example, takes the controller differently. The use of a passive control system in game controllers allows you to assign many functions even to a single button on the manipulator. Theoretically, even with one button on the device and a passive control system on the case, you can make an unlimited number of combinations for control.
На фиг.15 показан пример использования технологии пассивного управления в компьютерной мыши 115, как в инструментах типа ручки, используя корпус и захват руки 50 в качестве сигналов компьютеру. В данном случае показано перемещение по слоям 240 и активированный слой 249 в зависимости от положения руки 50. Это позволяет произвести определенные действия еще до того, как пользователь сделал какие-либо действия. Данные передаются сразу, как только пользователь взял в руку инструмент. Датчики на мыши могут располагаться на всей поверхности манипулятора, на ребрах, на отдельных кнопках, а также проводе. Такой принцип может не использоваться далее в любых компьютерных манипуляторах. Клавиатуры всех видов могут определять положение рук пользователя, и можно производить определенные действия. Например, при размещении рук в положении для набора текста компьютер может автоматически открыть текстовую программу и сохранить ее на определенное время, если убрать руки с устройства. Еще, например, система может отследить, какой рукой пользователь пользуется, одной или двумя, левой или правой, и изменить функцию кнопок. Если клавиатура может изменять вид кнопок, то изменяет размер клавиш и тип клавиш на подобные, но только в более усложненном виде.On Fig shows an example of the use of passive control technology in a
На фиг.16 показано использование датчиков 102 давления на руле 111 управления. Датчики, установленные тем или другим образом, могут определять направление и положение рук, количество рук и тип конечностей. Это один из типов устройств, которые могут быть созданы на базе пассивного управления. Шарик и другие устройства подобного типа могут отслеживать перемещение пальцев пользователя, реагировать на касания пальцами. Внутри шара могут находиться компоненты, как в любых других известных манипуляторах, для передачи данных системе для обработки и произведения действий на сигналы покрытия датчиков. Можно привязывать определенные функции к разному типу охвата его руками, как одной, так и обеими. Можно распознавать количество пальцев одновременно на поверхности, можно использовать два шара одновременно для большего контроля, зарядка такого устройства может осуществляться при помещении его в держатель, где он может использоваться как обычный трекбол. Если устройство в виде цилиндра похоже на ручку, его можно ставить на зарядку и использовать как ручку управления.16 shows the use of
На фиг.17 показаны датчики 102 давления для определения положения руки 50 на портативном устройстве. Таким устройством может быть компьютер, портативный компьютер, телефон, плеер. В данном случае устройство определяет положение большого пальца руки, чтобы определить, каким образом пользователь вводит данные в устройство: большим пальцем левой руки или указательным пальцем правой руки, или ручкой. В зависимости от этого происходит увеличение элементов управления на экране для более удобного набора и большего отображения объектов на экране одновременно. Такие устройства могут использовать несколько типов покрытий. Они могут использовать для кликов как отслеживание площади активной конечности, такой как палец, так и реагировать на давление, производимое одним пальцем или всей рукой на заданную силу.17 shows
На фиг.18 показаны примеры возможного определения положения руки на примере устройства типа ручки. В зависимости от типа датчиков и настроек идентификация положения руки удерживаний рук при использовании может быть еще более разнообразной. Могут распознаваться отдельные пальцы, типы конечностей, левая или правая рука, отслеживаться перемещения во время использования устройства. Возможно определение наклона руки, определение стороны объекта, повернутого к устройству при использовании. Датчики могут быть точными настолько, что способны считывать отпечатки пальцев, однако самые простые и дешевые датчики, реагирующие на точку положения руки на корпусе, всегда будут удобнее и интуитивны в работе.On Fig shows examples of a possible determination of the position of the hands on the example of a device such as a pen. Depending on the type of sensors and settings, the identification of the position of the hand holding the hands during use can be even more diverse. Individual fingers, limb types, left or right hands can be recognized, and movements can be tracked while using the device. It is possible to determine the inclination of the hand, the definition of the side of the object, turned to the device during use. Sensors can be so accurate that they can read fingerprints, but the simplest and cheapest sensors that respond to the point of the hand on the body will always be more convenient and intuitive to use.
На фиг.19 показаны возможные места размещения покрытия или датчиков 101 для разных типов устройств. Комбинация видов размещения и типов датчиков может быть бесконечной. Смысл заключается в том, что для каждого типа устройств и необходимости задач подбирается нужный тип датчиков, а также место положения датчиков на устройстве в тех местах, где нужно получить информацию о местонахождении руки. Даже просто размещенные датчики без какой-либо системы могут использоваться в качестве системы активного управления. Например, обычный выключатель на любом из устройств заменяется датчиками на поверхности устройства, чтобы активировать устройство, если пользователь замкнет на них контакты, взяв устройство в руку. Если требуется анализ всей поверхности объекта, датчики могут размещаться в определенной последовательности, что снизит производство покрытия, а также позволит применить другой тип датчиков, чем сенсорная поверхность на всей площади устройства.On Fig shows the possible placement of the coating or
На фиг.20 показано размещение датчиков 101 положения руки не только на самом манипуляторе, но и на кнопках и устройствах управления на корпусе манипулятора. Таким образом, можно управлять одной кнопкой или аналоговой ручкой управления по-разному, в зависимости от того, как удерживать кнопку управления. Размещение на кнопках может осуществляться как размещение сверху на поверхности на самих кнопках, включение в конструкцию датчиков. Возможен также вариант, когда сама конструкция кнопки позволяет улавливать малейшие соприкосновения с ней. Данные передаются в систему для обработки данных, которая по количеству и месту расположения активированных датчиков определяет положение руки.On Fig shows the placement of the
На фиг.21, 22 показано использование аналоговой ручки 121 на манипуляторе, снабженном датчиками положения для измерения положения руки 50, в зависимости от того, как или за какую часть пользователь держит устройство, производя разные действия. Например, при использовании контроллера в игре, можно одной ручкой управлять сразу несколькими типами объектов и осями координат, если взять ручку за верхнюю часть, то можно управлять заданным на это положение объектом, если взять за нижнюю часть, то произойдет автоматическое переключение на другой запрограммированный объект. Управлением занимается система, принимающая информацию с датчиков. Все, что нужно системе, - это информация с датчиков и информация о местоположении их на поверхности, на которой нужно определить местоположение руки пользователя. Чем больше датчиков, тем больше возможности управления. Датчик может быть один, такой как сенсорное покрытие, но покрывать следует поверхность манипуляторов.On Fig, 22 shows the use of an
На фиг.23-25 показано использование покрытия или датчиков 100 давления на поверхности оружия, в частности, на прикладе, ручках, курке. Простейшие датчики позволяют определить положение, в котором оружие используется, и производить определенные действия. Например, если оружие удерживается одной рукой, то оружие производит одиночные выстрелы, если оружие удерживается двумя руками, то оружие автоматически переключается в автоматический режим, а если все датчики активированы, то оружие может переключиться на альтернативный режим работы. Такие датчики на оружии позволяют сэкономить время и упростить использование оружия. Также датчики могут быть использованы для других целей, таких как идентификация пользователя по определенному типу удерживания и по биометрическим данным. Данные с датчиков 101 поступают в систему 777 для обработки и анализа для выполнения запрограммированных действий.On Fig-25 shows the use of the coating or
Датчики расположены в разных местах, позволяя определить положение оружия. Информация передается в микропроцессор для выполнения заранее заданных действий на это положение. Датчики могут размещаться на ручках, на курках, на прикладе для определения контакта с плечом.Sensors are located in different places, allowing to determine the position of the weapon. Information is transmitted to the microprocessor to perform predetermined actions on this position. Sensors can be placed on handles, on triggers, on the butt to determine contact with the shoulder.
На фиг.26 показан один из вариантов использования системы в простых устройствах. В данном случае это фен, который реагирует на положение руки. На фиг.27 показана зубная щетка, которая работает в разных режимах в зависимости от того, как она удерживается руками. Таким образом, систему можно применять в любых устройствах, отвертках, пультах, автомобилях, телевизорах, миксерах, плеерах, газонокосилках, бритвах, выключателях без каких-либо модификаций. Теоретически можно разместить переключатель режима работы таким образом, что, перемещая руку, он активируется, выполняя различенные действия. На фиг.28 показан пример использования системы в автомобиле. В зависимости от охвата или положения рук система ведет себя по-разному. В этом случае могут применяться не только датчики на руле управления, но и датчики внешние, такие как видео-фото сенсоры, отслеживающие перемещение. Датчики способны определять температуру и движение.On Fig shows one of the options for using the system in simple devices. In this case, it is a hair dryer that responds to the position of the hand. On Fig shows a toothbrush that works in different modes depending on how it is held by hands. Thus, the system can be used in any device, screwdriver, remote control, car, TV, mixer, player, lawn mower, razor, switch without any modifications. Theoretically, it is possible to place the mode switch in such a way that by moving the hand, it is activated, performing various actions. On Fig shows an example of the use of the system in the car. Depending on the reach or position of the hands, the system behaves differently. In this case, not only sensors on the steering wheel can be used, but also external sensors, such as video-photo sensors that track movement. Sensors are capable of detecting temperature and movement.
Для того, чтобы система работала, необходим как минимум микропроцессор с заложенными данными о реакции на положение датчиков и сами датчики. Датчики могут использоваться любого типа. Все зависит от необходимости наличия возможностей на устройстве, куда нужно внедрить систему, а также стоимости и возможности установления на данный тип конструкции.In order for the system to work, at least a microprocessor with embedded data on the reaction to the position of the sensors and the sensors themselves is required. Sensors can be used of any type. It all depends on the availability of capabilities on the device where you want to implement the system, as well as the cost and ability to install on this type of design.
На фиг.29 показаны разные типы датчиков 103 сенсорного типа наподобие тачпада. Они могут покрывать как часть, так и всю поверхностью устройства, улавливать передвижения сразу нескольких объектов на них. Они могут также определять вес. Такие датчики могут при изменении режима работать в активном способе управления или комбинированном, предлагая разные возможности контроля для активных частей пользователя и слабоактивных на корпусе устройства. Обычные датчики с покрытием могут быть датчиками любого типа, внедренными в покрытие поверхности: датчики 160, работающие на электрическом принципе, реагируя на контакт; простейшие триггеры - это кнопки 102, реагирующие как автоматически на пользователя возле них, так и при нажатии пользователем при использовании; или механические датчики, которые могут быть разнообразными, это могут быть кнопки, рычажки, зажимы, механические детекторы веса. Это могут быть кнопки, как обычные, так и сенсорные, с возможностью определения веса и других параметров. Позицией 102b обозначен датчик типа простой кнопки 102, спрятанной под поверхностью устройства, которая может быть разного размера и быть даже целой стороной устройства, определяющей положение пользователя при использовании устройства. Датчики 185 лучевого типа, инфракрасные, лазерные, оптические способны улавливать перемещение пользователя на расстоянии. Это может использоваться для определения перемещения и определения конечностей пользователя при смене охвата устройства. Таким образом, можно отслеживать передвижение, например, пальцев еще до того, как они переместились из одной части манипулятора в другую. Также датчики такого типа могут определять цвет поверхности, различать участки кожи, что можно использовать для определения стороны конечности и типа поверхности, а также наклон во время использования. При этом можно отслеживать скорость передвижения конечностей пользователя или других объектов над манипулятором, а также расстояния до объекта и отдельных его точек. Позицией 140 обозначена движущаяся часть, которая может использоваться для определения положения, перемещаясь с рукой пользователя. Такое устройство может быть снабжено пружиной для автоматического возврата в нужное положение. Позиция 145 отображает кнопку на подвижной основе наподобие 140, однако при этом, перемещаясь, она перемещает с собой дополнительную кнопку для дополнительных действий пользователем. Позиция 180 - это датчики со щетиной, способные улавливать передвижения по ним любых объектов. Датчики 600 работают по принципу фото-видео или лучевому отслеживанию перемещения объектов и могут использоваться для определения положения ног и общего положении пользователя к устройству при работе с ним.29 shows different types of
Датчики любых типов могут быть использованы в системе по мере необходимости выполнения поставленных задач при проектировании устройства с функцией пассивного управления. Датчики могут использоваться как вместе, так и по отдельности, и друг над другом. Принципы использования и работы датчиков для определения объектов широко известны и могут быть использованы в системе пассивного управления. В результате использования датчиков можно определять и использовать в качестве параметра управления вес, расположение, скорость передвижения, давление, производимое как специально, так и при использовании, цвет специализированный и цвет кожи, температуру поверхности и пользователя, расстояние до точек объекта, тип, сторону, площадь контакта или размер объекта, наклон отдельных точек на конечностях пользователя, в частности, руках и пальцах. Такие данные могут быть использованы как для идентификации, так и для отслеживания наиболее активных и пассивных участков конечностей. Датчики позволяют отслеживать места сгиба конечностей, отслеживать сразу несколько конечностей одновременно, определять тип конечности, создавать более точную карту для использования системы идентификации и для распознавания типа конечности. Датчики могут работать как по отдельности, так и в группах. Датчики могут быть размещены, например, в полу или ботинках пользователя для определения положения и направления ног и вообще измерять состояние нахождения пользователя по нагрузке на определенные участки ног.Sensors of any type can be used in the system as necessary to complete tasks in the design of a device with passive control function. Sensors can be used both together and separately, and one above the other. The principles of use and operation of sensors for detecting objects are widely known and can be used in a passive control system. As a result of the use of sensors, one can determine and use as a control parameter the weight, location, speed of movement, pressure produced both intentionally and during use, specialized color and skin color, surface and user temperature, distance to the points of the object, type, side, contact area or object size, the slope of individual points on the user's limbs, in particular, hands and fingers. Such data can be used both for identification and for tracking the most active and passive parts of limbs. Sensors allow you to track the places of limb bending, track several limbs at once, determine the type of limb, create a more accurate map for using the identification system and for recognizing the type of limb. Sensors can work both individually and in groups. Sensors can be placed, for example, in the floor or shoes of the user to determine the position and direction of the legs and generally measure the state of the user's presence on the load on certain parts of the legs.
На фиг.31 показано различие между активными частями 52 конечности и пассивными участками 53 руки. Они различаются тем, что активные части способны использовать датчики как стандартные манипуляторы или использовать дополнительные стандартные средства ввода. Пассивная же часть руки, как правило, остается неподвижной после того, как пользователь взял в руку инструмент, и следовательно, как положение пассивной части можно использовать другие действия системы. Система может распознавать как в ложном виде, анализируя наиболее активные участки по показаниям датчиков, так и использовать заранее предустановленные настройки для определения активных и пассивных частей. Когда система знает, какая из частей тела активна, она может назначать разные действия на разные области или просто игнорировать активные части, используя только пассивные. Например, если сенсорное покрытие покрывает всю область ручки, то можно назначить для активной части руки несколько виртуальных кнопок, а для пассивной - переключения работы активных кнопок. На фиг.32 показано размещение руки на плоском манипуляторе при удерживании. Можно назначить только некоторым пальцам 52 активный режим работы, а остальной, менее подвижной части руки 53, назначить пассивный режим работы. Однако при смене положения они могут поменяться местами.On Fig shows the difference between the
На фиг.36 показаны возможные варианты размещения меток 390 на корпусе устройства, помогающие правильно взять устройство в руку для правильного использования. Это могут быть метки, нарисованные на корпусе, выпуклые части, вдавленные части. Это могут быть также визуально активные передающие сигналы, как лампочки, так и отдельные дисплеи. Могут быть звуковые сигналы, подающиеся в зависимости от того, как пользователь взял в руку устройство, использует его, или переключением режима работы.On Fig shows possible options for placing
На фиг.37 показаны примеры использования на одном устройстве обычных датчиков 101, 102, 103 и оптических датчиков 185. Обычные соприкосновения руки 50 могут определить обыкновенные датчики, а в случае, если нужно определить перемещение на расстояние или расстояние до объекта, используются оптические датчики 185. Такая система датчиков позволяет сделать систему еще более гибкой и ускорить работу с ней, система может определить действие еще до того, как оно было сделано.On Fig shows examples of the use of a single device
На фиг.38, 39 показано использование ног, это могут быть просто педали в автомобиле, реагирующие на давление. Положение ног передается в систему 775, и осуществляются требуемые действия 755. Это также могут быть датчики, встроенные в пол или другую поверхность, для определения положения ног, а также самого пользователя, и передачи в систему 777, с которой он ведет работу для выполнения действий 775.On Fig, 39 shows the use of legs, it can be just pedals in a car that respond to pressure. The position of the legs is transmitted to the
На фиг.40 показано определение положения руки 50 пользователя на устройстве, снабженном поверхностью, улавливающей положение пользователя 101 на устройстве во время работы. Область 900 определения используется для многих типов устройств, больше и не нужно, и для этого достаточно одного простейшего датчика.On Fig shows the determination of the position of the hands of the
На фиг.41 показано использование датчика на сенсорной поверхности 103, расположенной на всей части поверхности и способной определять давление со всего участка для определения контакта с рукой 50 пользователя. Показана также кривая 330 данных, которую видит компьютер и которые могут быть использованы для анализа системой определения положения руки.On Fig shows the use of the sensor on the
На фиг.42 показан пример той же сенсорной поверхности, расположенной частично на тех участках, где нужно определить положение руки 50 пользователя на устройстве. Видно, что данные идентичны, несмотря на то, что стоимость размещения частичного покрытия на корпусе устройства дешевле, покрытие устройства полным сенсорным датчиком.On Fig shows an example of the same touch surface, located partially in those areas where you want to determine the position of the hands of the
На фиг.43 показан пример использования вместо сложных сенсорных покрытий 103 более простого 102, которым могут быть обычные кнопки, реагирующие на вес пользователя 50. В этом случае компьютер получает менее точную информацию 330 для обработки, однако расположение пальцев все же улавливается и даже становится более четким для распознавания.On Fig shows an example of using instead of
На фиг.44 показан пример, когда данные 330 передаются датчиком компьютеру для обработки. Датчики, расположенные на сенсорном покрытии инструмента типа ручки 100, могут быть использованы в зависимости от настроек. Сенсорное покрытие улавливает точное перемещение и давление каждого пальца на устройстве. Подобные информационные данные можно получать с любого типа датчиков. Точность данных зависит от типов датчиков. Простые датчики могут передавать только простейший сигнал одного типа. При возможности передачи информации не только о местоположении объектов на поверхности, но и наличия информации о давлении, можно производить управление с помощью давления, также это позволит создать более точную карту руки или другой конечности, подсчитав ее вес.On Fig shows an example when
На фиг.45 показан пример положения датчиков на перемещение по ним руки 50 пользователя. Точки соприкосновения передаются в систему как показания о месте нахождения объекта на поверхности. Размер точек может варьироваться. Например, если это обычная кнопка и она является точкой определения веса, то она может занимать весь корпус устройства, передавая лишь один сигнал при перемещении; но если это сенсорное покрытие, оно может передавать тысячи сигналов о перемещении.On Fig shows an example of the position of the sensors to move on them hands 50 of the user. The points of contact are transmitted to the system as indications of the location of the object on the surface. The size of the dots may vary. For example, if it is an ordinary button and it is a point for determining the weight, then it can occupy the entire body of the device, transmitting only one signal when moving; but if it is a sensory coating, it can transmit thousands of movement signals.
На фиг.46 показан пример размещения датчиков 102 давления под поверхностью 88. Датчики размещены под корпусом и реагируют на давление.On Fig shows an example of the placement of the
Самый простой способ применения технологии, показанный на фиг.26, 27, примененный в простейших устройствах, это обычный тип датчиков-триггеров или кнопок, расположенных на корпусе устройства таким образом, что они активируются в зависимости от того, как пользователь держит устройство, не прилагая каких-либо дополнительных действий, таких как нажатие дополнительных переключателей. Это может выглядеть, например, как две кнопки включения устройства, расположенные на разных уровнях ручки устройства. Каждая кнопка включает устройство в определенном режиме и выключает в случае исчезновения давления на нее, производимого рукой при удержании устройства во время использования. На фиг.7b показано примерное устройство такого механизма, который в качестве системы 777 обработки сигнала с простейших триггеров давления 102 может использовать как простой микропроцессор, так и еще более простую механическую систему, реагирующую на физическое воздействие. Такая система может быть использована в любых пишущих инструментах, обыкновенных карандашах, ручках, фломастерах. Например, можно разместить под корпусом устройства отверстие, которое в случае удерживания устройства определенным образом, будет производить больший выброс чернил.The easiest way to apply the technology shown in FIGS. 26, 27, applied in simple devices, is the usual type of trigger sensors or buttons located on the device’s body so that they are activated depending on how the user holds the device without any additional actions, such as pressing additional switches. This may look, for example, as two buttons for turning on the device located at different levels of the handle of the device. Each button turns on the device in a certain mode and turns it off in the event of pressure loss on it produced by the hand while holding the device during use. Fig. 7b shows an exemplary device of such a mechanism which, as a
На фиг.47 показано использование различной информации с разных типов датчиков 120, поступающей в систему. Для определения захвата рукой предмета используются различные типы датчиков, такие как сенсорные и оптические. При этом датчики могут располагаться как на площади объекта, с которым происходит касание, так и на самой руке 50 могут находиться датчики. При наличии нескольких датчиков одновременно может использоваться информация со всех сразу. Система начинает действовать сразу, как только пользователь взял в руку инструмент, передавая сигналы системе.On Fig shows the use of various information from different types of
Изобретение представляет собой совершенно новое направление в управлении устройствами. Способ пассивного управления позволяет полностью поменять подход к управлению любым устройством. При этом без каких-либо дополнительных расходов даже уже существующие устройства и манипуляторы могут быть модернизированы путем размещения специальных наборов с сенсорной поверхностью, наносимой с помощью клея, как на пустые участки манипуляторов под слабоактивные части руки, так и на кнопки манипуляторов управления.The invention represents a whole new direction in device management. The passive control method allows you to completely change the approach to controlling any device. At the same time, without any additional costs, even existing devices and manipulators can be upgraded by placing special sets with a touch surface, applied with glue, both on empty areas of the manipulators under the weakly active parts of the hand, and on the buttons of the manipulators.
Claims (95)
определяют положение конечности пользователя слабоактивной части руки при использовании устройства, по меньшей мере, в одной точке,
определяют посредством датчиков, по меньшей мере, одну точку контакта пользователя с устройством ввода,
сравнивают данные датчиков о контакте с заранее заданными данными в ответ на определенное положение руки пользователя,
в случае хотя бы примерного совпадения данных датчиков с заданными данными осуществляют выполнение заданного действия.1. The method of passive control of a device, in particular a computer system, comprising at least one sensor, the surface of which is the control, the body of the manipulator for data input, responsive to the position of at least one part of the limb of the user, in particular such a position, as the grip of the body of the manipulator with the hand or holding during use, namely, that
determine the position of the limb of the user of the weakly active part of the hand when using the device at least at one point,
determine by means of sensors at least one contact point of the user with the input device,
comparing the contact data of the sensors with predetermined data in response to a specific position of the user's hand,
in the case of at least an approximate coincidence of the sensor data with the given data, the specified action is performed.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007143176/09A RU2377626C2 (en) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | Passive control method and device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007143176/09A RU2377626C2 (en) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | Passive control method and device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007143176A RU2007143176A (en) | 2009-05-27 |
| RU2377626C2 true RU2377626C2 (en) | 2009-12-27 |
Family
ID=41022885
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007143176/09A RU2377626C2 (en) | 2007-11-21 | 2007-11-21 | Passive control method and device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2377626C2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2597251C2 (en) * | 2011-02-10 | 2016-09-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Mobile terminal and method for control thereof taking into account communication environment |
| US9532322B2 (en) | 2011-02-10 | 2016-12-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Mobile terminal and method for controlling the same in consideration of communication environment |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000024489A (en) * | 2000-02-16 | 2000-05-06 | 도정인 | Portable terminal having software keyboard for note-recognition and note-recognition method by pen input |
| GB2403038A (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-22 | Trek 2000 Int Ltd | Wireless stylus with memory for inputting hand written data to a computer or storing data internally with a finger print reader for user identification |
| JP2005128826A (en) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Tamotsu Tabei | Input device for computer |
| RU2288512C2 (en) * | 2001-05-16 | 2006-11-27 | Миориго С.а.р.л. | Method and system for viewing information on display |
| RU2301439C1 (en) * | 2005-10-25 | 2007-06-20 | Ооо Научно-Производственное Предприятие "Тензосенсор" | Three-dimensional micro-joystick |
| US20070242037A1 (en) * | 2006-04-14 | 2007-10-18 | Son Jae S | Electronic device housing with integrated user input capability |
-
2007
- 2007-11-21 RU RU2007143176/09A patent/RU2377626C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20000024489A (en) * | 2000-02-16 | 2000-05-06 | 도정인 | Portable terminal having software keyboard for note-recognition and note-recognition method by pen input |
| RU2288512C2 (en) * | 2001-05-16 | 2006-11-27 | Миориго С.а.р.л. | Method and system for viewing information on display |
| GB2403038A (en) * | 2003-06-20 | 2004-12-22 | Trek 2000 Int Ltd | Wireless stylus with memory for inputting hand written data to a computer or storing data internally with a finger print reader for user identification |
| JP2005128826A (en) * | 2003-10-24 | 2005-05-19 | Tamotsu Tabei | Input device for computer |
| RU2301439C1 (en) * | 2005-10-25 | 2007-06-20 | Ооо Научно-Производственное Предприятие "Тензосенсор" | Three-dimensional micro-joystick |
| US20070242037A1 (en) * | 2006-04-14 | 2007-10-18 | Son Jae S | Electronic device housing with integrated user input capability |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2597251C2 (en) * | 2011-02-10 | 2016-09-10 | Самсунг Электроникс Ко., Лтд. | Mobile terminal and method for control thereof taking into account communication environment |
| US9532322B2 (en) | 2011-02-10 | 2016-12-27 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Mobile terminal and method for controlling the same in consideration of communication environment |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007143176A (en) | 2009-05-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11755137B2 (en) | Gesture recognition devices and methods | |
| CN110546597B (en) | Handheld controller using capacitive touch pad | |
| US10183217B2 (en) | Hand-held controller using segmented capacitive touch trigger | |
| US6985138B2 (en) | Input writing device | |
| US9218058B2 (en) | Wearable digital input device for multipoint free space data collection and analysis | |
| RU2662408C2 (en) | Method, apparatus and data processing device | |
| US8010911B2 (en) | Command input method using motion recognition device | |
| JP2024079737A (en) | Dynamic Sensor Allocation | |
| US20120262369A1 (en) | Hand-mountable device for providing user input | |
| RU2377626C2 (en) | Passive control method and device | |
| KR20100074461A (en) | 3d mouse apparatus and method that control using action sense | |
| KR101211808B1 (en) | Gesture cognitive device and method for recognizing gesture thereof | |
| CN110764633B (en) | Gesture control pen-shaped mouse | |
| KR102322968B1 (en) | a short key instruction device using finger gestures and the short key instruction method using thereof | |
| EP3388919B1 (en) | Hand-held controller using segmented capacitive touch trigger | |
| JP2025541589A (en) | Application and system for dual control of a game, application and system for displaying virtual buttons, system for determining the value of at least one parameter of a user's finger, and system for determining and presenting the position of a user's finger on a display | |
| KR20250088760A (en) | Applications and systems for dual control of games | |
| JP2001014099A (en) | Input supplement method and device for the method | |
| HK1171826B (en) | Multi-touch input device with orientation sensing | |
| HK1171826A1 (en) | Multi-touch input device with orientation sensing | |
| CN108459703A (en) | Based on fingerprint recognition, VR the or AR human-computer interactions scheme of motion-sensing and equipment |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20110927 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091122 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20131122 |