Интерактивная система отображения информации

(51) 09 5/00 (2010.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ Технический результат достигается тем, что известная интерактивная система отображения информации включает компьютер (подобный), проектор и экран, согласной полезной модели она содержит осветитель с включателем,состоящий из источника инфракрасного излучения и системы питания, установленные в корпусе, с возможностью передачи информации о движениях вдоль экрана руки человека, держащего осветитель с включателем, инфракрасную камеру, содержащую детектор инфракрасных лучей и микроконтроллер с возможностью преобразования показаний детектора в цифровые сигналы и передачи их в компьютер через кабель или радиоволны, и установленную перед экраном, с возможностью улавливания инфракрасных лучей от включенного осветителя,проектор соединен с компьютером и установлен напротив экрана, представляющего собой плоскую поверхность.(54) ИНТЕРАКТИВНАЯ СИСТЕМА ОТОБРАЖЕНИЯ ИНФОРМАЦИИ(57) Полезная модель относится к интерактивным системам отображения информации и может быть использована в сфере обучения, тестирования дошкольников, школьников, студентов, магистрантов,а также в бизнес сфере, для проведения конференций, презентаций, на предприятиях и в учреждениях любых отраслей промышленности, сельского хозяйства для обсуждений разрабатываемых проектов и конструкций, а также при совместной работе нескольких групп и отделов, в заданиях, на открытых площадках, полигонах и в экспедициях. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение доступности для широкого использования интерактивной системы отображения информации. 644 Полезная модель относится к интерактивным системам отображения информации и может быть использована в сфере обучения, тестирования дошкольников, школьников, студентов, магистрантов,а также в бизнес сфере, для проведения конференций, презентаций, на предприятиях и в учреждениях любых отраслей промышленности, сельского хозяйства для обсуждений разрабатываемых проектов и конструкций, а также при совместной работе нескольких групп и отделов, в заданиях, на открытых площадках, полигонах и в экспедициях. Известна интерактивная система отображения,включающая резистивный сенсорный экран, для создания и обнаружения нажатий (прикосновений) на экран, сенсорный контроллер, для определения координат нажатий (прикосновений) на площади наружной поверхности экрана, компьютер, для создания графических измененных изображений после нажатий (прикосновений) на резистивный сенсорный экран, и проектор, для отображения измененного графического изображения после нажатий (прикосновений) на резистивный сенсорный экран. Резистивный сенсорный экран состоит из находящихся под напряжением стеклянной панели и гибкой пластиковой мембраны, с нанесенным на них резистивным покрытием. Пространство между стеклянной панелью и гибкой пластиковой мембраной равномерно заполнено микроизоляторами для изоляции поверхностей, проводящих ток. Резистивный сенсорный экран имеет аналогово-цифровой преобразователь изменений сопротивлений резистивного покрытия для определения координат точек нажатия(прикосновения), которые получаются с помощью пальцев, ручек, маркеров, неострых предметов человеком возникающих при замыкании стеклянной панели с гибкой пластиковой мембраной. Сенсорный контроллер, в виде сменной платы установленной в компьютер, передает контрольные сигналы нажатий (прикосновений) на поверхности резистивного сенсорного экрана в компьютер, который обрабатывает их и в ответ создает новое (измененное) изображение. Компьютер с установленной в нем для работы с определенной тематикой программой и программой для калибровки изображения. Суть калибровки заключается в установлении пропорциональной зависимости между показаниями прибора и измеряемой (входной) величиной. Проектор, выполненный в виде жидкокристаллической панели,совмещенной с диаскопом, соединенный с графическим выходом компьютера, из которого проецируется получаемое изображение на резистивный сенсорный экран. (, патент 5448263, кл. 095/00, 1995). Недостатками известной интерактивной системы являются наличие резистивного сенсорного экрана,дорогостоящего, сложной конструкции, находящегося под напряжением, имеющего низкое светопропускание меньше 80, низкую долговечность (не более 35 000 000 нажатий (прикосновений и недостаточную вандалоустойчивость (можно легко повредить рабочую поверхность резистивного сенсорного экрана от случайного физического воздей 2 ствия преподавателя или ученика, плечом, локтем,запястьем). Кроме того, рабочая поверхность резистивного сенсорного экрана сложно отмывается после случайного применения фломастера. Также действие окружающей среды (температуры и влажности) вызывает необратимые изменения резистивного покрытия и смещения регистрируемой точки прикосновения (регистрация происходит аналоговоцифровым преобразователем) относительно реальной точки на резистивном сенсорном экране и таким образом теряется точность экрана. После этого требуется дополнительная калибровка резистивного сенсорного экрана. Аналогово-цифровой преобразователь находится в резистивном сенсорном экране,что при появлении даже малых дефектов на его наружной поверхности преобразователь не будет работать. Задачей предлагаемой полезной модели является разработка упрощенной конструкции интерактивной системы отображения информации, позволяющей расширить ее демонстрационную возможность и мобильность, повысить надежность функционирования компонентов системы, обеспечить легкую замену компонентов интерактивной системы отображения информации и снизить ее себестоимость. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей и повышение доступности для широкого использования интерактивной системы отображения информации. Технический результат достигается тем, что в известной интерактивной системе отображения включающей компьютер (- подобный), проектор и экран, согласно полезной модели, она дополнительно содержит осветитель с включателем,состоящий из источника инфракрасного излучения и системы питания, установленные в корпусе, с возможностью передачи информации о движениях руки человека, держащего осветитель с включателем, инфракрасную камеру, содержащую детектор инфракрасных лучей и микроконтроллер с возможностью преобразования показаний детектора в цифровые сигналы и передачи их в компьютер через кабель или радиоволны, и установленную перед экраном, с возможностью улавливания инфракрасных лучей от включенного осветителя, проектор соединен с компьютером и установлен напротив экрана, представляющего собой плоскую поверхность. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено эскизное изображение компоновки интерактивной системы отображения информации (далее система) в пространстве. На фиг. 2 представлена схема установки рабочей площади экрана. На фиг. 3 изображена конструкция осветителя. На фиг. 4 изображен экран системы в рабочем положении, изучение по школьной программе предмета Стереометрия, а именно, пример для показа образования сечения на шестигранной призме. Интерактивная система отображения информации включает, компьютер (-подобный) (1)(фиг. 1), с установленным программным обеспече 644 нием, к которому подключен кабелем (2) проектор(3) соединенный с компьютером (1), с возможностью проецирования изображения на экран (4), который выполнен из любого материала в виде плоской поверхности, ткани, стены, отражающего газа,осветитель с включателем (5) (фиг. 1, фиг. 2), состоящий из источника инфракрасного излучения (6) и источника питания (7), установленные в корпусе(8) и с возможностью передачи информации о движении руки вдоль экрана (4) человеком (9), держащего осветитель с включателем (5), инфракрасную камеру (10), например, выполненную в виде пульта дистанционного управления от приставкии с возможностью преобразования инфракрасных лучей в цифровые сигналы и передачи их в компьютер (1) через кабель (11) или радиоволны и установленную перед экраном с возможностью улавливания инфракрасных лучей, создаваемых включенным осветителем (5). Интерактивная система отображения информации (далее система) работает следующим образом. Она разворачивается, подключается к электросети и проверяется работоспособность всех ее компонентов (проектора, инфракрасной камеры, компьютера,осветителя). В компьютере (1) (фиг.1) запускаются программы для калибровки и работы системы. После этого на экран (4) проектором (3), установленным напротив экрана (4) от компьютера (1) подается специальное изображение (фиг. 3), например изображение с окружностями по четырем углам, которое служит для начальной калибровки системы. Процесс калибровки необходим для установления границ рабочей площади экрана (4). Калибровка происходит поднесением осветителя (5) и его включением в руке человека (9) к четырем заранее выбранным точкам, в виде окружности с осями, проходящими через центр окружности, на проецируемом изображении на экране (4). После калибровки специальное изображение исчезает. Затем включенный осветитель (5) в руке человека (9) может управлять компьютером (1), запускать и работать с различной тематикой и функциональностью программами. Человек (9) взяв в руки включенной осветитель (5), делает движения по рабочей площади поверхности экрана (4). Эти движения улавливаются установленной перед экраном (4) инфракрасной камерой (10) (фиг. 1), выполненную в виде пульта дистанционного управления от приставки, содержащей детектор инфракрасных лучей и микроконтроллер (на чертежах не указана) для преобразования показаний детектора инфракрасных лучей в цифровые сигналы и передачи их в компьютер (1) через кабель (11) или радиоволны, которая может определять положение точек по разности времени прихода сигнала от осветителя с включате лем (5), это позволяет микроконтроллеру, встроенному в инфракрасную камеру (10), преобразовывать сигналы в цифровой формат, которые поступают в компьютер (1) и программа в компьютере (1) создает изображение, которое далее будет послано на поверхность экрана (4) проектором (3). В качестве примера, приводится работа с сечениями в объемных видах фигур по школьной программе Стереометрия. На экране (4) (фиг. 4) изображена правильная шестигранная призма (далее призма) (12)(фиг. 1, фиг. 4), и задача человека (9) показать сечение (13) этой призмы (12). Для этого он подводит выключенный осветитель (5) к кнопке включения анимации (14) на экране (4), включает и выключает осветитель (5), тем самым программа переводится на режим показа образования сечения (13) в призме(12). Отсутствие резистивного сенсорного экрана в предлагаемой интерактивной системе отображения информации позволяет упростить конструкцию,снизить ее себестоимость, повысить светопропускание и долговечность, придать конструкции достаточную вандалоустоичивость. Наличие в конструкции системы осветителя и инфракрасной камеры позволяет добиться мобильности и расширения демонстрационной возможности, повысить надежность функционирования системы, обеспечить легкую замену ее компонентов и снизить себестоимость, повысить доступность интерактивной системы отображения информации для широкого использования и расширить ее функциональные возможности. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ Интерактивная система отображения информации, включающая компьютер (- подобный),проектор и экран, отличающаяся тем, что она содержит осветитель с включателем, состоящий из источника инфракрасного излучения и системы питания, установленные в корпусе, с возможностью передачи информации о движениях вдоль экрана руки человека, держащего осветитель с включателем, инфракрасную камеру, содержащую детектор инфракрасных лучей и микроконтроллер с возможностью преобразования показаний детектора в цифровые сигналы и передачи их в компьютер через кабель или радиоволны, и установленную перед экраном, с возможностью улавливания инфракрасных лучей от включенного осветителя, проектор соединен с компьютером и установлен напротив экрана, представляющего собой плоскую поверхность.