устройство дистанционного управления компьютером для человека с ограниченными физическими возможностями

Формула изобретения

Устройство дистанционного управления компьютером для человека с ограниченными физическими возможностями, выполненное с возможностью его размещения в ротовой полости и содержащее модуль обработки и передачи сигналов, электрически связанный с модулем координатный блок, управляющий курсором, по меньшей мере три функциональных контакта для дистанционного управления функциями клавиатуры компьютера и электрически связанные с модулем по меньшей мере два управляющих контакта, выполняющих функции кнопок «мыши», отличающееся тем, что устройство имеет симметричную относительно продольной оси эластичную базисную пластину с отгибным выступом в передней ее части, пластина состоит из центральной окружности, по меньшей мере из трех периферических окружностей, разнесенных радиально от центральной окружности, по меньшей мере из трех перемычек, сопряженных одним концом с центральной окружностью, а другим - с периферическими окружностями, при этом отгибной выступ выполнен в форме равнобокой трапеции, примыкающей к центральной окружности большим основанием, и отогнут вверх под углом от 20 до 60° относительно плоскости пластины, причем модуль обработки и передачи сигналов размещен на верхней поверхности центральной окружности пластины, координатный блок размещен на нижней поверхности центральной окружности, каждый функциональный контакт закреплен на нижней поверхности соответствующей периферической окружности пластины, управляющие контакты закреплены на нижней поверхности отгибного выступа, пластина с закрепленными на ней рабочими элементами заключена во влагонепроницаемую пленку, конфигурация которой повторяет внешние контуры пластины с припуском на кромку, причем кромка пленки имеет зубчатые вырезы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине и может быть использовано для людей с параличами верхних и нижних конечностей, с их отсутствием, а также как дополнительный контур управления компьютером для людей, род занятий которых ограничивает использование рук.

Люди с тетраплегией (параличом верхних и нижних конечностей) не могут выполнять никаких действий руками. При высоком поражении спинного мозга полностью нарушается осознанное управление скелетными мышцами. Функционируют лишь группы челюстно-лицевых мышц и языка, так как они иннервируются черепными нервами. Кроме того, при работе с компьютером в некоторых случаях использование рук или затруднительно, или невозможно, или недостаточно (например, при одновременной подаче нескольких команд).

Известно устройство дистанционного управления компьютером для человека с ограниченными физическими возможностями, содержащее по меньшей мере один контакт включения и выключения, приспособление, задающее координаты, определяющие функционирование внешних средств, и блок обработки сигналов, включающий воспринимающую сигналы часть блока, электронную часть и приемопередатчик (WO 03/013402 А1, 20.02.2003).

Это устройство позволяет дистанционно управлять компьютером путем действия мышц языка на джойстик, однако конструкция выполнена без учета индивидуальных особенностей ротовой полости пациента и особенностей управления языком, а электронная часть блока размещена вне ротовой полости, поскольку зубы удерживают внешнюю конструкцию, при этом челюстно-лицевые мышцы постоянно напряжены, а передние зубы не могут участвовать в работе. Кроме того, устройство сложно в изготовлении из-за множества рабочих элементов, связанных друг с другом кинематически.

Известно также устройство дистанционного управления компьютером для человека с ограниченными физическими возможностями (RU 2245692 С2, 10.02.2005).

Эта конструкция, хотя и обеспечивает эффективное управление внешними средствами (компьютером) с помощью челюстно-лицевых мышц, мышц языка и зубов, и более удобна в эксплуатации и технологичнее, чем известная из WO 03/013402, поскольку целиком размещена в ротовой полости, однако она выполнена строго с учетом индивидуальных особенностей строения ротовой полости конкретного человека.

Известно также устройство дистанционного управления компьютером для человека с ограниченными физическими возможностями (прототип), выполненное с возможностью его размещения в ротовой полости и содержащее, как и заявленное, модуль обработки и передачи сигналов, электрически связанный с модулем координатный блок, управляющий курсором, по меньшей мере три функциональных контакта для дистанционного управления функциями клавиатуры компьютера и электрически связанные с модулем по меньшей мере два управляющих контакта, выполняющих функции кнопок «мыши» (RU 2269325 С1, 10.02.2006).

В устройстве, известном из патента RU 2269325, электронный модуль обработки и передачи сигналов, координатный блок, функциональные контакты дистанционного управления функциями клавиатуры компьютера, управляющие контакты, выполняющие функции кнопок «мыши», и соединительные провода расположены в едином корпусе, который, в свою очередь, фиксируется на базисе, изготовленном по слепку челюсти конкретного пользователя. Следовательно, для другого пользователя необходимо изготавливать другое устройство, которое будет соответствовать его антропометрическим параметрам. Это штучное производство очень ограничивает круг пользователей и делает устройство дорогостоящим, сложным в эксплуатации и нетехнологичным. Кроме того, базис и размещенный на нем корпус устройства препятствует контакту языка с чувствительными рецепторами слизистой твердого неба, что затрудняет ориентацию последнего в ротовой полости и делает невозможным точное позиционирование его (языка) на органах управления устройства, что в свою очередь приводит к выработке ложных команд. Все изложенное выше ухудшает эксплуатационные характеристики и усложняет технологию для массового производства такого устройства.

Задачей настоящего изобретения является разработка неперсонифицированного устройства дистанционного управления компьютером для человека с ограниченными физическими возможностями, которое способно приспосабливаться (адаптироваться) под ротовую полость любого антропометрического размера и формы и поэтому может быть использовано любым человеком. Кроме того, устройство не должно препятствовать контролю за перемещением языка в ротовой полости, контакту языка с рецепторами слизистой твердого неба и точному позиционированию его на органах управления. Также устройство должно фиксироваться в ротовой полости и извлекаться из нее без помощи рук и посторонней помощи. Наконец, устройство должно быть технологичным для машинного производства, что сделает его недорогим и доступным для широкого применения.

Таким образом, технический результат, на который направлено предлагаемое техническое решение, заключается в улучшении эксплуатационных характеристик, а также в упрощении и удешевлении технологии изготовления устройства.

Указанный технический результат достигается тем, что устройство дистанционного управления компьютером для человека с ограниченными физическими возможностями, выполненное с возможностью его размещения в ротовой полости и содержащее модуль обработки и передачи сигналов, электрически связанный с модулем координатный блок, управляющий курсором, по меньшей мере три функциональных контакта для дистанционного управления функциями клавиатуры компьютера и электрически связанные с модулем по меньшей мере два управляющих контакта, выполняющих функции кнопок «мыши», согласно изобретению имеет симметричную относительно продольной оси эластичную базисную пластину с отгибным выступом в передней ее части. Пластина состоит из центральной окружности, по меньшей мере из трех периферических окружностей, разнесенных радиально от центральной окружности, по меньшей мере из трех перемычек, сопряженных одним концом с центральной окружностью, а другим - с периферическими окружностями. При этом отгибной выступ выполнен форме равнобокой трапеции, примыкающей к центральной окружности большим основанием, и отогнут вверх под углом от 20 до 60 градусов относительно плоскости пластины. Причем модуль обработки и передачи сигналов размещен на верхней поверхности центральной окружности пластины. Координатный блок размещен на нижней поверхности центральной окружности. Каждый функциональный контакт закреплен на нижней поверхности соответствующей периферической окружности пластины. Управляющие контакты закреплены на нижней поверхности отгибного выступа. Пластина с закрепленными на ней рабочими элементами заключена во влагонепроницаемую пленку, конфигурация которой повторяет внешние контуры пластины с припуском на кромку, причем кромка пленки имеет зубчатые вырезы.

На фиг.1 изображен общий вид устройства дистанционного управления компьютером (вид сбоку без покрывающей пленки).

На фиг.2 показан вид в плане устройства дистанционного управления компьютером.

На фиг.3 показано размещение устройства в ротовой полости человека.

Устройство дистанционного управления компьютером для человека с ограниченными физическими возможностями содержит модуль (1) обработки и передачи сигналов, координатный блок (2), задающий координаты и управляющий курсором компьютера, и электрически связанный с модулем, по меньшей мере три функциональных контакта (3) для дистанционного управления функциями клавиатуры компьютера, по меньшей мере два управляющих контакта (4), электрически связанных с модулем (1) и выполняющих функции кнопок «мыши», и симметричную относительно продольной оси эластичную базисную пластину (5) с отгибным выступом (6) в передней ее части. Пластина состоит из центральной окружности (7), по меньшей мере из трех периферических окружностей (8), разнесенных радиально от центральной окружности, по меньшей мере из трех перемычек (9) (по числу функциональных контактов), сопряженных одним концом с центральной окружностью (7), а другим - с периферическими окружностями (8). Отгибной выступ (6) выполнен форме равнобокой трапеции, примыкающей к центральной окружности большим основанием, и отогнут вверх под углом от 20 до 60 градусов относительно плоскости пластины. Причем модуль (1) обработки и передачи сигналов размещен на верхней поверхности центральной окружности пластины. Координатный блок (2) размещен на нижней поверхности центральной окружности. Каждый функциональный контакт (3) закреплен на нижней поверхности соответствующей периферической окружности (8). Управляющие контакты (4) закреплены на нижней поверхности отгибного выступа (6). Пластина (5) с закрепленными на ней рабочими элементами заключена во влагонепроницаемую пленку (10). Конфигурация пленки повторяет внешние контуры пластины с припуском на кромку (11), причем кромка пленки имеет зубчатые вырезы (12). Устройство выполняется стандартной (единой) формы усредненного антропометрического размера от 25×25×2 до 40×40×5 мм с возможностью его размещения в ротовой полости.

Устройство работает следующим образом.

Устройство размещают в ротовой полости (фиг.3) таким образом, чтобы передние зубы (13) верхней челюсти разместились на отгибном выступе (6) пластины. Затем языком прижимают устройство к твердому небу и, сомкнув губы, создают разрежение воздуха в ротовой полости между слизистой твердого неба и пленкой (10) устройства, что приводит к деформации перемычек (9) по форме свода твердого неба, при этом пленка (10) прилипает к слизистой, а зубчатая кромка (12) плотно прилегает к слизистой оболочке, повторяя ее рельеф и препятствуя подсасыванию жидкости и воздуха в пространство между слизистой оболочкой и устройством, что в свою очередь фиксирует устройство в заданном положении. С помощью кончика языка (14) управляют блоком (2), задающим координаты, и функциональными контактами (3) для дистанционного управления функциями клавиатуры. Передними зубами (15) нижней челюсти нажимают управляющие контакты (4), выполняющие функции кнопок «мыши», и таким образом эксплуатируют устройство. По окончании работы кончиком языка отделяют зубчатый край пленки от слизистой, при этом воздух проникает в пространство между слизистой оболочкой и устройством, и извлекают устройство из ротовой полости. Затем помещают его в емкость с антисептической жидкостью с гигиенической целью.