Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
INTERACTIVE ELECTRONIC DEVICE AND METHOD FOR INTERACTING THEREWITH
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/219528
Kind Code:
A1
Abstract:
The claimed technical solution relates to the field of electronics, and more particularly to interactive devices that provide a novel functional three-dimensional format for games, learning, providing information, training different abilities, and the like. The technical result is that of allowing more efficient interaction with an interactive device by making it possible to press areas of a display that is formed by an array of buttons with transparent heads, which permit the display of graphic information. The claimed technical result is achieved by means of an interactive electronic device comprising a housing containing at least one processor and at least one memory, wherein on the outer surface of the housing there is a display that is formed by an array of buttons, each of which has a transparent head and forms a pixel of the display, said buttons enabling user interaction and the display of an image that is generated by the processor and output to the transparent heads of the buttons.

Inventors:
EVDOKIMOV DMITRIJ VLADIMIROVICH (RU)
Application Number:
PCT/RU2022/000225
Publication Date:
November 16, 2023
Filing Date:
July 14, 2022
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
EVDOKIMOV DMITRIJ VLADIMIROVICH (RU)
International Classes:
G09F9/30; G06F3/023; G09B5/00
Domestic Patent References:
WO2008131613A12008-11-06
Foreign References:
US20140225852A12014-08-14
US20080070657A12008-03-20
US20190091559A12019-03-28
US20200089330A12020-03-19
RU2360277C22009-06-27
RU2606065C22017-01-10
Attorney, Agent or Firm:
KOLOMEJCEVA, Alla Efimovna (RU)
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Интерактивное электронное устройство, содержащее корпус, в котором установлены по меньшей мере один процессор и по меньшей мере одна память, отличающееся тем, что на всей внешней поверхности корпуса выполнен дисплей, а не на части внешней поверхности, сформированный массивом расположенных вплотную светящихся кнопок, каждая из которых содержит прозрачную головку и формирует пиксель дисплея, причем светящиеся кнопки выполнены с возможностью получения пользовательского взаимодействия и отображения целостного изображения, формируемого массивом светящихся кнопок с прозрачными головками посредством процессора.

2. Устройство по п.1 , характеризующееся тем, что кнопка содержит по меньшей мере один светодиод.

3. Устройство по п.2, характеризующееся тем, что по меньшей мере один светодиод расположен на корпусе.

4. Устройство по п.З, характеризующееся тем, что по меньшей мере один светодиод расположен в пикселе.

5. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит звуковой модуль, выполненный с возможностью воспроизведения аудиосигналов.

6. Устройство по п.5, характеризующееся тем, что звуковой модуль активируется при нажатии на по меньшей мере одну кнопку, формирующую дисплей.

7. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит датчик света.

8. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит акселерометр.

9. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит гироскоп.

10. Устройство по п.1 , характеризующееся тем, что дополнительно содержит модуль ГНСС (Глобальная навигационная спутниковая сеть).

11. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит датчик приближения.

12. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит датчик

Холла.

13. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит магнитометр.

14. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит датчик температуры.

15. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит АЦП.

16. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что процессор выполнен с возможностью блокирования считывания пользовательского взаимодействия с по меньшей мере одной части дисплея.

17. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит приемо-пере датчик радиоволн.

18. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит средство генерирования вибраций.

19. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит датчик положения устройства для блокирования определенной части дисплея.

20. Устройство по п.1, характеризующееся тем, что дополнительно содержит искусственный интеллект для блокирования определенной части дисплея.

21. Способ интерактивного взаимодействия с устройством по любому из пп. 1-20, содержащий этапы, на которых с помощью процессора устройства: получают данные, характеризующие пользовательское взаимодействие, с помощью считывания нажатий на дисплей; активируют игровой процесс, в ходе которого формируется изображение на по меньшей мере части дисплея; считывают пользовательское взаимодействие с дисплеем в ходе игрового процесса; и генерируют изменение игрового процесса на основании упомянутых считываний, отображаемого на по меньшей мере части дисплея устройства.

Description:
ИНТЕРАКТИВНОЕ ЭЛЕКТРОННОЕ УСТРОЙСТВО И СПОСОБ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С НИМ

Заявленное техническое решение относится к области электроники, в частности, к интерактивным устройствам, предлагающим новый функциональный пространственный формат для игр, обучения, информирования, тренировки различных способностей и прочего. Кроме развлекательного направления устройство может быть полезно и в терапевтических целях: уменьшает уровень тревоги, снимает нервозность, излишнюю энергичность, действует как антистресс, помогает при нарушении концентрации внимания, при СДВГ, при аутизме, развивает мелкую моторику рук, обучает новому, развивает логику, помогает справиться с волнением и беспокойством, сконцентрироваться, тренирует реакцию, развивает память, является отличной альтернативой играм в смартфоне и этим сберегает зрение.

Известно устройство, представляющее собой игровой куб (заявка US 20190091559 А1, 28.03.2019), которое содержит один или несколько дисплеев, размещенных на гранях куба, формирующих тайлы, для отображения информации в ходе взаимодействия пользователя с устройством.

Недостатками известного устройства являются его ограниченное применение (игра в буквы, числа и т.п.), отсутствует обеспечение прямого управления свечением выбранного пикселя путём нажатия непосредственно на него, т.к. в данном устройстве не применяется принцип клавиатурного дисплея. Управление устройством происходит лишь поворотом куба и нет чёткого точечного управления изображением, при этом полное изображение формируется из плиток, представляющих достаточно крупные фрагменты изображения, что приводит к тому, что пользователь виртуально перемещает эти крупные фрагменты по сторонам куба, таким образом, перемещение отдельно взятого мелкого единичного пикселя не предусмотрено. Количество фрагментов изображения чрезвычайно мало и не может превышать общее количество экранов дисплея, так, например, для куба 3x3 таких фрагментов всего 3x3x6=54 и пользователь имеет возможность оперировать только этими крупными фрагментами изображения. Форма устройства является ограниченной кубической. Отсутствуют светящиеся кнопки. Известно игровое устройство (заявка US 20080070657 А1, 20.03.2008), которое представляет собой кубический корпус, обеспечивающий вывод изображений на тайлы, формирующие область отображения информации на гранях корпуса.

Данное устройство не создает абсолютно никакого изображения, а есть только свечение единичных мест, то есть аналог не является устройством с клавиатурным дисплеем. Светодиоды скрыты в глубине камер и это значительно сужает количество возможных игр. Кнопки находятся в узкой углублённой камере и палец крупного человека в углубление не поместится. Управление происходит лишь нажатием и ничем больше. Количество светодиодов чрезвычайно мало, например, в описанном устройстве их всего 6 штук. Использование имеет ограниченное применение — это всего лишь игры с яркостью свечения светодиодов. Пользователь не может сам задать яркость свечения или цвет светодиода.

Кроме того, недостатком существующих устройств является то, что обычный экран легко подвержен повреждениям. В случае выхода из строя дисплея всё устройство полностью перестает работать. Любой обычный дисплей — это сложный по конструктиву элемент, который всегда усложняет конструкцию. Он не ремонтопригоден и менять его нужно только целиком как большую отдельную запчасть. Проблемой уровня техники является высокая вероятность механического повреждения обычного дисплея во время эксплуатации и их невысокая электронная надежность. Всё это ведёт к удорожанию производства и повышенным затратам на ремонт устройств с обычным дисплеем.

Таким образом, с учетом недостатков, присущих известным из уровня техники решениям, предлагается новый вид устройства, обеспечивающего новый принцип взаимодействия и обработки информации, обеспечиваемой за счет выполнения дисплея устройства в виде кнопок, каждая из которых представляет собой пиксель для формирования изображения.

Заявленное изобретение позволяет решить техническую проблему, присущую решениям из уровня техники, в части создания эффективного устройства для осуществления различного вида активности с возможностью непосредственного отображения информации на корпусе устройства и взаимодействия с ней пользователем, путем считывания откликов с дисплея.

Техническим результатом является повышение эффективности взаимодействия с интерактивным устройством, за счет обеспечения нажатий на области дисплея, который сформирован из массива кнопок с прозрачной головкой, обеспечивающих отображение графической информации, а также упрощение конструкции, повышение надежности и долговечности.

Дополнительным эффектом является повышение точности считывания пользовательского взаимодействия в различных областях дисплея, а также возможность масштабирования количества кнопок, формирующих дисплей.

Заявленный технический результат достигается за счет интерактивного электронного устройства, содержащего корпус, в котором установлены по меньшей мере один процессор и по меньшей мере одна память, согласно изобретению на всей внешней поверхности корпуса выполнен дисплей, а не на части внешней поверхности, сформированный массивом расположенных вплотную светящихся кнопок, каждая из которых содержит прозрачную головку и формирует пиксель дисплея, причем светящиеся кнопки выполнены с возможностью получения пользовательского взаимодействия и отображения целостного изображения, формируемого массивом светящихся кнопок с прозрачными головками посредством процессора.

В одном из частных примеров реализации устройства кнопка содержит по меньшей мере один светодиод.

В другом частном примере реализации устройства по меньшей мере один светодиод расположен на корпусе.

В другом частном примере реализации устройства по меньшей мере один светодиод расположен в пикселе.

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит звуковой модуль, выполненный с возможностью воспроизведения аудиосигналов.

В другом частном примере реализации устройства звуковой модуль активируется при нажатии на по меньшей мере одну кнопку, формирующую дисплей.

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит датчик света.

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит акселерометр.

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит гироскоп. В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит модуль ГНСС (Глобальная навигационная спутниковая сеть).

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит датчик приближения.

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит датчик Холла.

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит магнитометр.

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит датчик температуры.

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит АЦП.

В другом частном примере реализации устройства процессор выполнен с возможностью блокирования считывания пользовательского взаимодействия с по меньшей мере одной части дисплея.

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит приемопередатчик радиоволн.

В другом частном примере реализации устройство дополнительно содержит средство генерирования вибраций.

Заявленное устройство имеет простой конструктив, обладает высокой надежностью и долговечностью, и не имеет хрупкого дисплея, который можно разбить или проткнуть чем- то острым. Вышедший из строя отдельный световой пиксель можно легко и недорого отдельно отремонтировать, лишь заменив кнопку со световой головкой.

Заявленный технический результат также достигается за счет способа интерактивного взаимодействия с вышеуказанным устройством, при этом способ содержит этапы, на которых с помощью процессора устройства: получают данные, характеризующие пользовательское взаимодействие, с помощью считывания нажатий на дисплей; активируют игровой процесс, в ходе которого формируется изображение на по меньшей мере части дисплея; считывают пользовательское взаимодействие с дисплеем в ходе игрового процесса; и генерируют изменение игрового процесса на основании упомянутых считываний, отображаемого на по меньшей мере части дисплея устройства.

В отличие от известного уровня техники, в заявленном техническом решении нет экрана, как отдельной встроенной детали, при этом есть массив кнопок и кнопки формируют изображение. Целостное изображение формируется за счёт кнопок, стоящих вплотную и светящихся разными цветами. За счёт кнопок можно определять точное место нажатия пользователем на изображение и управлять им. Отличием также является то, что вся поверхность устройства со всех сторон покрыта кликабельным дисплеем и вся поверхность устройства со всех сторон выдаёт пользователю картинку. Причём каждая точка дисплея чувствительна к нажатию в любом месте и это создаёт интерактивную обратную связь между устройством и пользователем. За счёт того, что кнопки имеют упругость и механический возврат при нажатии пользователь чувствует упругость и возвратное механическое воздействие от изображения, на которое он нажал.

Фиг. 1 иллюстрирует общую схему основных компонентов устройства.

Фиг. 2А - 2В иллюстрируют примеры выполнения форм корпуса устройства.

Фиг. ЗА - ЗВ иллюстрируют примеры размещения кнопок, формирующих дисплей, на различных формах выполнения корпуса.

Фиг. 4А - 4В иллюстрируют примеры размещения светодиодов.

Фиг. 5А - 5Б иллюстрируют примеры применения эластичной пленки.

Фиг. 6А - 6И иллюстрируют примеры реализаций устройства с различными программами взаимодействия.

Фиг. 7 иллюстрирует вариант использования внутренней полости устройства.

Фиг. 8 иллюстрирует исключение ложных нажатий на устройстве.

Как представлено на Фиг. 1 в общем случае интерактивное устройство (100) содержит основные элементы, необходимые для осуществления ключевых функций, которые представляют собой один или несколько процессоров (101), память (102), дисплей (103) и источник питания (104). Элементы устройства (100) могут быть связаны посредством стандартной шины данных или любого другого принципа связи для обеспечения передачи сигналов и данных между собой.

В качестве процессора (101) может применяться также один или несколько микроконтроллеров (микропроцессоров), или иной вычислительный модуль, обеспечивающий выполнение программных команд для реализации функций устройства (100). Процессор (101) управляет с помощью программного обеспечения всеми электронными компонентами устройства (100) и получает в ответ отклики, необходимые для функционирования устройства (100), представляющие собой данные и сигналы.

Память (102) включает в себя ОЗУ (RAM) и ПЗУ, обеспечивая хранение инструкций для выполнения процессором, а также долговременного хранения информации. В качестве ПЗУ может применяться флэш-память, SSD, HDD и т.п.

Питание устройства осуществляется от встроенного источника (104), который представляет собой, как правило, аккумулятор.

Дисплей (ЮЗ) представляет собой клавиатурный объёмный дисплей, представляющий собой один или несколько дисплеев, покрывающих поверхность устройства (100). Дисплей (103) размещается на всей поверхности корпуса (НО) устройства.

Как представлено на Фиг. 2 А - 2В корпус (110) устройства (100) может иметь различную форму, которая не ограничивается только стандартными геометрическими фигурами, в частности, кубическая, шарообразная, фигурная и т.п. Форма корпуса (110) может быть различной, с сохранением возможности размещения в нем основных компонентов и дисплея (103) на по меньшей мере одной поверхности.

Дисплей (103) покрывает корпус устройства (110) со всех сторон. Обеспечивая тем самым возможность взаимодействия с каждой его стороной.

На Фиг. ЗА - ЗВ детально показан принцип формирования дисплея (103) устройства (100). Дисплей (103) сформирован из массива размещённых вплотную друг к другу светящихся головок кнопок (105). За счёт кнопок (106) дисплей (103) может определять точное место нажатия пользователем на дисплей (103), что позволяет управлять генерируемым изображением на нем (например, анимацией, игрой, приложением и прочее) на всей площади объёмного дисплея (103).

Дисплей (103) имеет уникальную конструкцию в виде массива кнопок (106) со светящимися прозрачными пластиковыми головками (105), где каждая является отдельным пикселем, составляющим цельное большое изображение на дисплее (103). За счёт такой конфигурации кнопок (106) весь дисплей чувствителен к нажатию в любой своей точке и это создаёт обратную связь пользователь-устройство. На Фиг. 4 А - 4В показаны примеры размещения светодиодов (107), которые обеспечивают свечение головок (105) кнопок (106). Светодиоды (107) могут размещаться непосредственного в самой прозрачной головке (105), так и рядом с самой кнопкой (106) на корпусе (110) устройства (Фиг. 4В). Количество светодиодов (107) может быть различным как установленных в головке (105), так и непосредственно у кнопки (106).

На Фиг. 5 А - 5Б показан частный случай выполнения устройства (100), при котором головки кнопок (105) могут быть скреплены эластичной плёнкой (108), которая служит барьером от пыли и влаги, но при этом не препятствует взаимодействию с кнопками (106) дисплея (103).

В качестве дополнительных датчиков или элементов устройства (100) могут применяться звуковой модуль, датчик света/освещенности, акселерометр, гироскоп, модуль ГНСС, датчик приближения, датчик Холла, магнитометр, датчик температуры, приемо-передатчик радиоволн, приемо-передатчик беспроводной связи, средство формирования вибраций и т.п.

Звуковой модуль может представлять собой динамики, или аудиопроцессор, сопряженный со средствами вывода звука.

Датчик света/освещенности обеспечивает реагирование на степень освещения окружающего пространства для выполнения того или иного заданного программного сценария.

Акселерометр и гироскоп могут обеспечивать обработку положения и перемещения устройства (100) в пространстве при его наклонах, вращении, и прочих видах изменения его положения.

Модуль ГНСС является стандартным решением в части необходимости приема спутниковых координат по протоколам GPS, ГЛОНАСС, BeiDou и прочих.

Датчик приближения обеспечивает реагирование во время сближения устройства (100) с каким-либо объектом.

Датчик Холла, обеспечивающий измерение магнитного поля, позволяя тем самым управлять дисплеем (103) или игровым процессом. Также, вышеуказанный датчик улучшает геопозиционирование.

Магнитометр обеспечивает измерение характеристик магнитного поля Земли. Датчик температуры может применяться для измерения температуры окружающей среды, влажности, разреженности воздуха и прочего.

Приемо-передатчик радиоволн и/или приемо-передатчик беспроводной связи может применяться для обеспечения приема радиосигналов (например, радиостанций), а также для обеспечения беспроводного канала обмена данными с внешними подключаемыми устройствами по протоколу связи, например, Bluetooth, NFC, Wi-Fi, BLE, RFID и прочих.

Средство формирования вибраций может выполняться в виде виброэлементов, например, виброячеек, формирующих вибрационное воздействие.

Также, может применяться в составе устройства (100) АЦП, который обеспечивает преобразование данных с датчиков в цифровой вид для передачи в процессор (101).

Воздействия на устройство (100) могут быть как контактными (нажатия, наклоны встряска, удары), так и неконтактными (свет, звук, радиоволна). Эти воздействия могут исходить как от пользователя (нажатие, голос, перемещение), так и от внешней среды (радиоволны, звук, свет, вибрация). При этом настоящее решение не ограничивается только приведенными примерами воздействий. Все воздействия принимаются датчиками устройства, обеспечивающими формирование сигналов, поступающих в процессор (101), обрабатывающий получаемую информацию.

Исходящая из процессора (101) информация посылает индивидуальный управляющий сигнал для каждой из кнопок (106) на поверхности устройства (100), в частности, каким цветом и как интенсивно необходимо загореться каждой головке (105) каждой кнопки (106) на корпусе (ПО) устройства. Находясь вплотную друг к другу на поверхности устройства (100), все кнопки (106) формируют собой единый дисплей (103), состоящий из отдельных пикселей - из светящихся головок (105) кнопок (106). Таким образом процессор (101) формирует общее изображение на клавиатурном дисплее (103).

За счёт многочисленности пикселей, образованных головками (105) кнопок (106) дисплей (103) обеспечивает формирование различного типа изображения, например, читаемых букв, цифр, картинок, анимации или видеоданных. Процессор (101) также управляет всеми дополнительными и основными элементами устройства (100), что обеспечивает беспрерывное двухстороннее взаимодействие между пользователем и устройством (100). При воздействии на устройство (100) пользователь получает реакцию со стороны устройства. Например, нажимая кнопку (106) на дисплее (103) устройства, можно изменить ход игры, или изменить изображение в этой точке, или место нажатия будет расцениваться как вектор направления движения объекта на экране в сторону нажатия. Примеры практического взаимодействия с устройством (100) будут раскрыты далее в настоящих материалах заявки.

В обычном состоянии устройство (100) может находиться в режиме ожидания, в котором дисплей (103) выключен или работает заставка, формируя анимацию на нем. Активация возможна по нажатию определённых точек устройства (100). Например, такие точки можно подсветить ненадолго, встряхнув устройство (100). Если нажатия точек за выделенное время не произошло, то устройство (100) переходит обратно в режим ожидания.

Возможен также вариант, при котором активация устройства (100) осуществляется по голосу или по иному воздействию на него. После включения устройство (100) может показывать на дисплее (103) в виде изображений доступные функции, или все свои возможные функции, которые в нём имеются. Нужную игру или функцию можно выбрать на экране (103) в момент демонстрации или, зная её название или номер, можно также сразу осуществить переход в указанную игру или функцию, используя голосовое управление, или взаимодействие с кнопками (106) дисплея (103). Устройство (100) имеет прочный корпус (ПО) без каких-либо уязвимых выступающих или вращающихся частей, что обеспечивает ему повышенную надежность и долговечность использования. Корпус (110) может выполняться пылевлагозащищенным.

Механическая кликабельность дисплея (103) даёт пользователю новое приятное ощущение, по сравнению с сенсорными не нажимаемыми дисплеями, обеспечивая новый формат игрового пространства и новый вид портативного электронного цифрового устройства для получения развлекательного и информационного контента. В представленном изобретении при пользовании клавиатурным объёмным дисплеем человек получает абсолютно новое чувство при управления дисплеем - тактильное, ощущаемое мышцами своих пальцев физическое перемещение кнопки при надавливании на неё и затем ощущает обратное давление на палец, когда кнопка за счёт встроенной пружины выталкивает палец обратно на первоначальный уровень. Таким образом ход кнопки вниз и вверх даёт пользователю возможность ощутить новое чувство - тактильность. И эти ощущения физического продавливания светящегося дисплея, а точнее - ощущения от тактильного нажима кнопки — это абсолютно новое решение для мультипиксельных дисплеев, которые способны показывать сложное чёткое изображение: картинки, видео или текст. Также, при взаимодействии с устройством (100) имеется возможность блокирования определенной части дисплея (103), что позволяет исключить ложное считывание (нажатие) пользовательского взаимодействия на ту часть (или части) устройства (100), которые не участвуют в процессе формирования пользовательского отклика. Как пример, при работе с устройством двумя руками, держа его на весу, области дисплея (103), за которые пользователь держит устройство, будут блокироваться и обеспечивать считывание только с активной области (или областей) дисплея (103) в интерактивном режиме.

При этом устройство (100) постоянно отслеживает собственное положение в пространстве и при любом вращении отслеживается положение обратной и пользовательской стороны объёмного дисплея (103).

Для устройства (100) разработано два способа исключения случайных нажатий от поддерживающей руки: а) На дисплее высвечиваются возможные зоны отключения и пользователь выбирает нужную зону простым нажатием кнопок по нужной ему границе. После этого датчик положения устройства оперативно определяет обратную сторону дисплея (116) от пользовательской стороны (115) и при любом вращении устройства отслеживает и отключает её. Если пользователь стоит и смотрит (114) на устройство сверху, то отключается низ. Если сидит и смотрит (114) под углом, то под этим же углом отключается часть дисплея снизу и сбоку. Если же лежит и держит устройство над собой, то тогда обратной стороной станет верх устройства, и он будет отключен (фиг.8). б) Исключить нажатия от поддерживающей руки можно и с помощью логики искусственного интеллекта, когда само устройство определяет, какие из нажатий являются фактом удерживания устройства, а какие нажатия - это намеренные действия пользователя, нужные для управления устройством. Ложные нажатия от поддерживающей руки полностью игнорируются. А положение самого устройства в пространстве в этом варианте вообще не важно.

Ещё одной особенностью данного изобретения является то, что устройство (100) может иметь свободное, ничем не занятое внутреннее пространство. Это позволяет размещать внутри него абсолютно разные по своему назначению другие устройства, приборы или предметы, например, беспроводные наушники, фото/видеокамеры, глюкометры для измерения сахара крови, пульсоксиметры для контроля кислорода в крови и частоты пульса, рация, сигнализация, система охраны, радио няня, регистратор, аккумулятор-пауэрбанк, звуковая колонка, термометр измерения температуры тела и воздуха; барометр; алкотестер и множество других вариантов.

Для доступа к внутренней полости устройство (100) может иметь открываемые части - крышки (111, 112). Благодаря такому строению появляется возможность использовать внутреннее пространство корпуса для размещения там различных дополнительных встроенных устройств, приборов и предметов со своими функциями и с отдельным доступом к ним.

Все дополнительные устройства, приборы или предметы имеют одинаковый габаритный размер, сочетаемый с размером полости устройства и универсальную контактную группу (если она нужна). Любой дополнительный прибор просто задвигается внутрь корпуса заявленного устройства (100) и автоматически подсоединяется через универсальный коннектор к питанию и процессору устройства (100).

В качестве примера показано (фиг.7) устройство (100) со встроенной во внутреннюю полость фото/видеокамерой (113). Где одна из крышек (112) имеет встроенный видео дисплей на внутренней стороне, а вторая крышка (111) при открытии становится для объектива козырьком от солнечных бликов. Камера (113) включается автоматически от открытия крышки (111), закрывающей объектив. Другая крышка (112), повёрнутая к пользователю с внутренней стороны, имеет сенсорный видеоэкран, на который транслируется изображение с камеры и на этот же экран выведены данные о съёмке, которые пользователь может контролировать и менять благодаря сенсорному дисплею. Основные функции старт/стоп видеозаписи и спуск фотозатвора продублированы и на внешний объёмный дисплей (103) устройства (100), что очень удобно и можно вести запись с закрытой задней крышкой (112), только лишь открыв крышку (111) объектива. На встроенном внутреннем дисплее можно после записи просматривать отснятый материал: видео со звуком. Запись ведётся на съёмную флеш-карту.

Электронное устройство с объемным дисплеем (103) работает следующим образом. Внутри устройства имеется микропроцессор, источник питания и датчики. Они соединены с расположенным на поверхности устройства объёмным дисплеем (103). Микропроцессор формирует на дисплее (103) общее изображение, которое может занимать вплоть до всей площади поверхности устройства. Общая картина такого объёмного изображения становится понятной, если рассмотреть экран устройства со всех сторон. На поверхности устройства находятся световые элементы, которые могут формировать изображение. Пользователь имеет возможность управлять функциями устройства одним или несколькими воздействиями: нажатием, наклоном, встряхиванием, звуком, светом, радиоволнами, перемещением в пространстве (и не ограничиваясь только этими воздействиями). Поверхность устройства состоит из механических микрокнопок со светящимися головками, которые находясь вплотную друг к другу, составляют сплошную ровную ячеистую поверхность, которая за счёт многочисленности пикселей становится экраном, на котором может формироваться пиксельное изображение. Важной особенностью данного электронного устройства является его интерактивность. Например, нажимая кнопку на дисплее устройства, можно изменить ход игры или изображение в этой точке, либо данное нажатие будет расцениваться как выбранное направление движения объекта на экране в сторону нажатия. Таким же образом работают и другие действия - пользователь интерактивно управляет устройством. Устройство исполнено в прочном корпусе и не имеет каких-либо резко выступающих или вращающихся частей, что обеспечивает повышенную надежность и отвечает поставленной технической задаче - долговечность использования.

На Фиг. 6А - 6И приведены некоторые примеры взаимодействия с устройством. Ниже будут рассмотрены несколько сценариев.

Игра “Змейка”

На дисплее (103) в произвольном месте возникает движущаяся прямолинейно световая точка (последовательно друг за другом загораются и гаснут световые пиксели (105) на поверхности дисплея (103), создавая эффект движения). Там же на дисплее (103) возникают неподвижные светящиеся точки, которые нужно “съесть” движущейся змейкой и при этом её длина увеличится. Целью игры является собрать змейкой как можно больше нужных точек и не пересечь свой “хвост”, что приведёт к окончанию игры. Игровую картину на дисплее (103) формирует программа, загруженная в память (102) устройства и выполняемая процессором (101). Пользователь видит эту картину на экране (101) и направляет движение змейки в ту сторону, куда посчитает нужным, формируя требуемое взаимодействие с пикселями (105) через кнопки (106). Для этого он нажимает на поверхность дисплея (103) с той стороны, куда нужно повернуть змейке. Не имеет значения какой именно пиксель будет нажат, важно лишь положение этого пикселя по отношении к голове змейки.

Сигнал от нажатой кнопки (106) поступает в процессор (101) и это даёт ответный сигнал змейке двигаться в ту сторону, куда нажал пользователь. Сигнал от процессора (101) поступает на дисплей (103), обеспечивая активацию светодиодов (107), которые высвечивают движение змейки в нужную сторону. При пересечении своего “хвоста” сама программа распознаёт эту ситуацию как условие окончания игры и выводит на дисплей (103) сведения, что игра закончена и количество баллов.

В процессе игры не имеет значения сколько сторон у устройства (100) - все грани или стороны считаются единым объёмным дисплеем (103). Игровая картинка формируется процессором (101) сразу на всю площадь объёмного дисплея ( 103) - на все его стороны, или только на ту часть, которая обращена к пользователю за счет функции исключения ложных нажатий на устройстве (100).

Игра “Морской бой”

Играть можно с партнёром, у которого есть схожее устройство (100) и тогда цифровые данные между устройствами передаются по радиоканалу и процессоры (101) устройств вместе будут вести единую логику игры.

Играть можно вдвоём и на одном устройстве (100) - для этого картина боя рисуется на противоположных сторонах объёмного дисплея (103). Также, играть можно и одному - тогда противником для тебя будет логика процессора самого устройства.

В начале игры на поверхности дисплея (103), нажимая нужные пиксели (105), пользователь рисует свои “корабли”. В отличии от “Змейки” в данной игре отслеживается точное сопоставление пикселя нажатия и пикселя свечения. Какая кнопка (106) была нажата - именно соответствующий ей пиксель (105) и загорается. Эта логика используется в любой ситуации для данной игры. Какая кнопка (106) была нажата - именно в пиксель (105) с такими же координатами на поле соперника происходит “выстрел” и далее проверяется есть ли в данной точке вражеский корабль или нет. Если попал, то этот пиксель (105) загорается красным и звучит звук взрыва, а если мимо, то этот пиксель вспыхивает красным, затем гаснет и слышен всплеск воды.

Игра “Тетрис®”

Известная многим игра особенно интересна на данном устройстве тем, что игра идёт на объёмном дисплее (103) и фигуры нужно укладывать со всех сторон. Перемещением фигур и их вращением можно управлять одновременно разными воздействиями: как нажатиями на сам дисплей, так и наклонами устройства в стороны.

Обучающая программа “Глобус” Устройство (100) любой формы на всей площади своего дисплея (103) показывает физическую карту мира. В случае, если форма устройства шарообразная (фиг. 63), то пользователь видит глобус Земли. Устройство (100) называет голосом какой-то географический объект (континент, страну, город, море, гору и т.д.), а пользователь должен нажать максимально точно то место на глобусе, где как он думает это находится. Устройство (100) ведёт счёт точности попадания в объект на карте и оценивает знание пользователя в баллах. Устройство (100) с такой программой можно использовать в том числе и как учебное пособие для проверки знаний в образовательных учреждениях.

Игра “Лабиринт”

Устройство (100) формирует на всей поверхности объёмного дисплея (103) произвольный лабиринт. Уникальной особенностью является то, что лабиринт бесконечен за счёт того, что он покрывает устройство (100) со всех сторон и соответственно у лабиринта нет границ и нет наружных стенок. Ни одно другое существующее устройство не может обеспечить подобного игрового сценария. Управлять прохождением по лабиринту можно как нажатиями на дисплей (103), так и наклоном устройства (100). Цель игры: за минимальное время дойти до клада. Возможен вариант игры на одинаковом виртуальном поле несколькими пользователями на нескольких однотипных по форме устройствах (100), когда каждый играет на своём устройстве (100) и каждый видит у себя на лабиринте разноцветные точки своих оппонентов. Для общего игрового сценария все устройства (100) связываются по радиоканалу и процессоры устройств (100) согласуют перемещения всех игроков на едином игровом поле. Игра развивает пространственное мышление, стратегию, интуицию.

Игра “Догони зайца”

По всем сторонам по дисплею (103) устройства (100) хаотично бегает яркое белое пятно. Оно останавливается, перескакивает вбок на другую сторону устройства (100), бежит дальше, нелинейно меняя скорость. Быстро вращая устройство (100) в руках, пользователь должен как можно быстрее это пятно успеть отследить глазами и догнать зайца - нажать на него. Каждый новый этап усложняет погоню - скорость и хаотичность движения “зайца” увеличиваются. Игра тренирует мелкую моторику, внимательность, реакцию.