NO334620B1 - Ergonomisk datamus - Google Patents

Abstract

Datamus for betjening av funksjoner ved bruk av datamaskin, omfattende et hus (10), og tre betjeningsorganer i form av en primær museknapp (12), en sekundær museknapp (14) og et scrolleorgan (16). Primære (12) og sekundære museknapp (14) og scrolleorganet (16) er slik anordnet innbyrdes at den primære museknapp (12) ligger mellom scrolleorgan (16) og den sekundære museknapp (14).

Description

Ergnomisk datamus

Oppfinnelsen angår et ergonomisk kontrollorgan til datamaskin, heretter betegnet datamus, for styring av en visuell peker på en skjerm e.l. som utgjør del av et brukergrensesnitt og for aktivering av valg i programvare som visualiseres på slik skjerm.

Datamus brukes i stor utstrekning som kontrollorgan til datamaskiner, men kan ved langvarig bruk ofte føre til smerter og senebetennelser i håndledd, underarm, overarm eller skulder. Under stadig bruk blir hånd og arm utsatt for mange små belastninger på sener og senefester som hver for seg er ubetydelige, men som til sammen overskrider vevets tåleevne. Resultatet er at det utvikler seg smerte og eventuelt skade i sener eller senefester.

Det mest brukte datamus-prinsippet har to knapper i front og et rullehjul eller scrollehjul i midten, som for eksempel omtalt i US patent nr. 6 097 371. Langvarig bruk av disse variantene er ofte forbundet med smerter og senebetennelse blant annet grunnet brukerens kontinuerlige løfting av langfingeren. Mange brukere må løfte langfingeren for å unngå ufrivillig klikking på høyre museknapp. Det som er positivt med denne type mus er at den tillater at brukerens håndledd hviler på bordet, og at kun hånden og fingrene beveger musen. Da er hele armen i ro under bruk og belastes minimalt.

Det er gjort mange forsøk på å utvikle alternative mus-løsninger som gir hånd og arm minimal påkjenning ved bruk. Eksempler på dette er gitt nedenfor.

Et forholdsvis vanlig alternativ til datamusen er en såkalt joystick-mus der man holder rundt en vertikal stav som har knapper til fingrene. Staven kan beveges i alle horisontale retninger, og styrer således cursorens bevegelser. Et eksempel er 3M Ergonomic Mouse. Problemet med denne type kontrollorgan er at det er de store musklene i underarmen som brukes til å bevege staven. Disse musklene er ikke egnet til presisjonsbevegelser, og følgelig vil brukeren oppleve dårligere cursor-presisjon med joystick enn med en vanlig fingerstyrt mus. En annen ulempe med joystick mus er den kontinuerlige belastningen på musklene i underarm ved langvarig bruk.

Andre løsninger er kjent fra US patentene 6,396,479 og 6,795,058 . Disse løsninger har en plassering av høyre museknapp som eliminerer løfting av langfingeren. De har derimot ikke scrollefunksjon, og brukeren må da bruke unødvendig mye tid og krefter på å scrolle ved å dra datamusen nedover rullefeltet i det dataprogrammet vedkommende bruker.

US patent nr. 6292175b viser en løsning med en såkalt «track ball» (styrekule) hvor «musen» ligger i ro og pekeren flyttes ved å rulle på en kule med en finger ( her tommelen ). Intensiv bruk av datamus kan bestå av nesten kontinuerlig presisjonsflytting av pekeren kombinert med klikking på knappene. Å bruke én finger på styrekulen til all bevegelse av pekeren kan gi mye belastning og skader på sener og muskler tilknyttet fingeren,

US patent nr. 6 072 471 viser en datamus som gir en avslappet håndstilling når man holder den, men under bruk må man bruke hele armen for å flytte musen fram og tilbake i armens lengderetning, fordi musen er så stor at fingrene ikke kan brukes til denne retningsforflytningen. Videre er det ikke et godt løftegrep på musen slik at brukeren lett kan løfte den for å reposisjonere pekeren. Slik løfting gjøres gjerne 1-2 ganger i minuttet ved aktiv bruk av musen, og hvis dette er en operasjon som krever at man må klemme musen litt for å få løftet den, så fører det lett til belastningsskader etter en tids bruk. På denne musen må man klemme lillefinger og tommelen sammen for å få løftet musen. Da blir all belastning på disse fingrene. De andre fingrene kan ikke klemme på musen uten at en av knappene klikker.

US 8098229 omhandler en datamus som gir en avslappet håndstilling når man legger hånden på den, men under bruk må man bevege hele armen for å flytte musen, årsaken til det er at håndleddet ikke hviler på bordet, men på bakre del av museskallet. Kontinuerlig presisjonsbevegelse av armen vil etter en tid gi belastningsskader i enten underarm overarm eller skulder.

GB patent nr. 2 472 880 omhandler en datamus som er liten og lett å manøvrere med fingrene, men har museknappene plassert over hverandre. Dette krever at under bruk må peke- og langfinger holdes oppe hele tiden slik at de treffer knappene riktig. Riktig grep på musen er da pekefinger på øverste knapp og langfinger på nederste knapp. Slapper man så helt av i hånden vil fingrene etter hvert gli ned helt til bordet slik at de hviler på hverandre. Pekefingeren er da ute av posisjon, og må løftes opp igjen for å treffe øverste museknapp. Dette betyr at musen påfører brukeren en unødvendig belastning ved bruk.

Man kan se for seg at langvarig bruk med denne musen kan føre til smerter i de musklene som løfter peke- og langfinger i vertikal retning.

WO 2011/023951 beskriver en peke- og klikkinnretning for datamaskin omfattende en hovedsakelig vertikalt orientert kropp forsynt med betjeningsorganer, så som knapp for "venstre klikk", knapp for "høyre klikk" og scrollehjul. Slik det vises av figur 1 i denne publikasjon er scrollehjulet plassert i et felt som utgjør en knapp for "høyreklikk", det vil si den sekundære aktiveringsknapp.

En ganske ny funksjon på datamus er berøringssensitive flater (touch mouse ).

Et eksempel er Microsoft Touch Mouse. Touch-teknologien i seg selv kan ikke gjøre en datamus mer ergonomisk. Hvis den ikke brukes riktig kan den til og med gjøre bruken av musen vanskeligere. Når to funksjoner tilbys på samme område ( klikking og scrolling ) krever det at brukeren lærer seg å gi musen korrekte signaler for å skille mellom funksjonene. Brukeren må også passe på at ikke fingrene ufrivillig trigger en av funksjonene, f eks at pekefinger ikke dras over scrolleområdet mens man flytter musen på bordet.

Formål

Det er et formål å tilveiebringe en datamus hvor det er lagt vekt på å oppnå en ergonomi som innebærer redusert fare for overbelastning av muskler og sener selv ved langvarig bruk, slik at betennelse og smerte kan unngås.

Foreliggende oppfinnelse

Det ovenfor nevnte formål er oppnådd gjennom datamusen ifølge foreliggende oppfinnelse som er definert ved patentkrav 1.

Foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen fremgår av de uselvstendige patentkrav.

Det som særlig oppnås ved datamusen ifølge foreliggende oppfinnelse er at man kan holde den med et naturlig grep og uten at man trenger å holde noen finger løftet for å hindre ufrivillige museklikk. Faren for overanstrengelse av enkelte muskler med resulterende smerte og eventuelt seneskjedebetennelse, er dermed redusert.

Begrepet scrolleorgan er brukt som en fellesbetegnelse på scrollehjul og scrollefelt i form av en berøringsfølsom flate.

Nærmere om foreliggende oppfinnelse under henvisning til figurene

Figur 1 viser en perspektivskisse av en datamus ifølge foreliggende oppfinnelse

Figur 2 viser datamusen fra figur 1 sett ovenfra.

Figur 3 viser datamusen fra figur 1 sett rett forfra.

Figur 4 viser datamusen fra figur 1 med en brukers hånd inntegnet.

Figur 5 viser en perspektivskisse av en variant av en datamus ifølge foreliggende oppfinnelse som er noe forskjellig fra varianten vist i figur 1. Figur 1 viser en datamus med et hus eller deksel 10, en primær museknapp 12, en sekundær museknapp 14 og et scrollehjul 16. Dette er en datamus for høyrehendt bruk, hvor høyre hånds pekefinger er ment å ligge på den primære (venstre) museknapp 12 mens høyre hånds langfinger er beregnet å ligge an mot den sekundære museknapp 14. Det er karakteristisk at den primære museknapp 12 ligger mellom scrollehjulet 16 og den sekundære museknapp 14. Derved oppnås blant annet at det er kort lateral avstand mellom venstre og høyre museknapp, slik at brukeren ikke behøver å føre fingrene fra hverandre, noe som krever muskelspenning. Det er også verdt å merke at den sekundære museknapps 14 posisjon er på en tilnærmet vertikal del av huset 10, noe som gjør at brukerens langfinger ikke trenger å være løftet under bruk.

Figur 1 viser også et første friksjonsfelt 20 beregnet for anlegg av brukerens tommelfinger og et andre friksjonsfelt 18 beregnet for anlegg av brukerens lillefinger og ringfinger.

Datamusen kan valgfritt inneholde andre betjeningsorganer, så som en knapp 22 for programmerbare funksjoner og eventuelt kan den omfatte en ledning 24, men den kan også være trådløs. Figur 2 viser musen fra figur 1 sett fra en annen vinkel. Her vises også en valgfri ledningsvekt 26 på ledningen 24. Figur 3 viser datamusen fra figur 1 rett forfra. Her vises blant annet tydelig at den sekundære museknapp 14 har en tilnærmet vertikal flate. Den sekundære museknapp 14 er typisk hengslet øverst, slik at det er den nedre del, som er tilnærmet vertikal, som trykkes inn for aktivisere valg med denne knappen. I andre utførelsesformer kan hele den sekundære museknappen være vertikal eller tilnærmet vertikal.

Den sekundære museknapp 14 er for øvrig fortrinnsvis laget av et materiale som gir god friksjon mot brukerens finger, altså et materiale som er mindre glatt enn hva huset 10 av musen typisk vil være, og gjerne med samme overflatestruktur som friksjonsfeltene 18 og 20. Alternativt til at hele museknappen 14 er laget i et slikt materiale, kan den være forsynt med et sjikt av et materiale som gir god friksjon mot brukerens finger. «God friksjon» er imidlertid et subjektivt begrep og friksjon mot en persons finger vil variere med hudens fuktighet og andre parametere på en måte som det er vanskelig å gi normerte tall for. Ved konkretisering av friksjon er det derfor tatt utgangspunkt i friksjon mellom «døde» materialer hvor slike kilder til variasjon i stor grad unngås.. Dekslet 10 datamusen vil typisk være i et glatt kunststoff som ikke kan sies å ha god friksjon, selv om det under optimale betingelser (god temperatur/ lett fuktige fingre) lett kan holdes i en hånd uten å glippe.

Friksionsmåling

Som basis for friksjonsmålingene er det benyttet en plate av eloksert aluminium, levert av Alunor AS, Norge med betegnelse «Natureloksert Alucubond E6/EV1».

Friksjon ble målt mellom nevnte plate av eloksert aluminium og en foretrukket variant av et friksjonsbelegg (betegnet «friksjonsbelegg A») i form av en syntetisk TPE gummi [ Dryflex 841051- 2, leveres av Elasto Sweden AB, hardhetsgrad 75 på shore A skalaen). I tillegg ble det mål friksjon mellom nevnte plate av eloksert aluminium og en hardplast (ABS) av type som typisk benyttes som deksel/ hus for en datamus.

Det ble målt tre ganger for hver prøve og den gjennomsnittlig målte verdi er lagt til grunn for beregning av friksjonskoeffisient.

Friksjonstest

Friksjonsmaterialet ifølge de særlig foretrukne utførelsesformer av foreliggende oppfinnelse bør i henhold til dette ha en friksjonskoeffisient mot eloksert aluminium høyere enn 0,3, mer foretrukket høyere enn 0,5.

Det vises nå til figur 4 hvor en hånd er vist i en normal brukssituasjon på datamusen. Det fremgår at brukerens pekefinger 30 og langfinger 32 ligger temmelig nær hverandre, og at særlig langfingeren kan holdes helt nede ved den vertikale del av museknapp 14 i en stilling som lar muskler og sener i tilknytning til brukerens langfinger hvile under normalt bruk av datamusen.

Det er enkelt for brukeren å løfte datamusen fra underlaget under bruk av den, med et grep av tommelfinger 28 mot første friksjonsfelt 20, med grep av ytre ledd av lillefinger 36 og/ eller ringfinger 34 mot friksjonsfelt 18 og med forsiktig støtte av langfinger 32 mot den sekundære museknapp 14. Trykkpunktet for den sekundære museknapp 14 er slik avpasset vekten av datamusen og friksjonen av denne mot brukerens fingre at det ikke er noen risiko for utilsiktet aktivering av museknapp 14 når datamusen løftes fra underlaget. Siden i det minste deler av friksjonsflatene 18 og 20 er vertikale eller tilnærmet vertikale, kreves bare liten kraft for å løfte datamusen, og i praksis kreves ingen eller helt ubetydelig kraft fra langfinger mot den sekundære museknapp.

Ved betjening av datamusens scrollehjul flyttes pekefingeren 30 fra den primære musknapp 12 til scrollehjul 16. Dette er en operasjon som inntrer langt sjeldnere enn betjening av den primære museknapp 12. Det er derfor en ergonomisk gevinst knyttet til å la den primære museknapp bytte plass med scrollehjulet i forhold til det som er vanlig praksis for kjente typer datamus. Det er også en ergonomisk gevinst knyttet til å anordne den sekundære museknapp 14 slik at brukerens langfinger kan ligge krum over datamusen og ned mot bordet med fingerens ytterste ledd tilnærmet vertikalt, til forskjell fra datamustyper hvor langfingeren må ligge ganske rett utstrakt, siden knappene er anordnet på en skråflate.

Figur 5 viser en datamus som kun skiller seg fra den vist i figur 1 ved at scrolleorganet 16 har form av et berøringsfølsomt felt i stedet for et scrollehjul.

En fagmann vil forstå at en datamus ifølge foreliggende oppfinnelse anordnet for bruk med venstre hånd, vil være som en speilvendt konstruksjon i forhold til den vist på figurene 1-5.

Claims (9)

1. Datamus for betjening av funksjoner ved bruk av datamaskin, omfattende et hus (10), og tre betjeningsorganer i form av en primær museknapp (12), en sekundær museknapp (14) innrettet for betjening med brukerens langfinger og et scrolleorgan (16),karakterisert vedat disse betjeningsorganer er slik anordnet innbyrdes at den primære museknapp (12) ligger mellom scrolleorgan (16) og den sekundære museknapp (14) samt at den sekundære museknapp har en tilnærmet vertikal anleggsflate innrettet for betjening med et trykk i hovedsak i horisontal retning.

2. Datamus i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat for en høyrehendt bruker er den primære museknapp (12) venstre museknapp og den sekundære museknapp (14) er høyre museknapp, idet scrolleorganet (16) er til venstre for venstre museknapp.

3. Datamus i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat for en venstrehendt bruker er den primære museknapp (12) høyre museknapp og den sekundære museknapp (14) er venstre museknapp, idet scrolleorganet (16) er til høyre for høyre museknapp.

4. Datamus i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat trykkmotstanden i den sekundære museknapp (14) er slik tilpasset vekten av musen og friksjonen mellom finger og knappens overflate, at musen kan løftes med en finger støttet mot sekundære museknapp (14) uten av museknappen (14) aktiveres.

5. Datamus i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat den omfatter minst ett friksjonsfelt (18) med et materiale som oppviser høyere friksjon enn dekslet (10).

6. Datamus i samsvar med patentkrav 1,karakterisert vedat den omfatter to friksjonsfelt (18, 20) med materiale som oppviser høyere friksjon enn dekslet (10).

7. Datamus i samsvar med patentkrav 6,karakterisert vedat de to friksjonsfelter (18, 20) er anordnet på hovedsakelig motsatte flater av musen.

8. Datamus i samsvar med patentkrav 6,karakterisert vedat den sekundære museknapp (14) har en overflate i et friksjonsøkt materiale.

9. Datamus i samsvar med patentkrav 6 eller 8,karakterisert vedat friksjonsfeltene (18, 20) og det friksjonsøkte materiale på den sekundære museknapp (14) er laget av materiale med en statisk friksjonskoeffisient større enn 0,3, mer foretrukket større enn 0,5 mot en flate av natureloksert aluminium.