Selective keyboard

Selective keyboard — это специализированное устройство ввода, предназначенное для людей с ограниченными физическими возможностями, в частности, с нарушениями опорно-двигательного аппарата, при которых стандартная клавиатура недоступна или неудобна. Selective keyboard представляет собой клавиатуру с уменьшенным количеством клавиш, каждая из которых может выполнять несколько функций в зависимости от контекста или режима ввода, что позволяет пользователю вводить текст или команды минимальным количеством движений.

История

Разработка selective keyboard началась в 1970-х годах в рамках движения за доступность (accessibility) компьютерных технологий. Первые образцы создавались исследовательскими лабораториями и реабилитационными центрами, такими как Центр реабилитации при университете штата Висконсин (США). Первоначально устройства были громоздкими и механическими, но с развитием микроэлектроники в 1980-х годах появились компактные модели с программным управлением.

В 1990-х годах selective keyboard стали частью систем вспомогательных технологий (assistive technology), включая программы для людей с церебральным параличом, мышечной дистрофией, последствиями инсульта и травмами спинного мозга. В России разработка таких устройств велась в рамках научно-исследовательских институтов, например, в НИИ реабилитации и протезирования (Санкт-Петербург), но массового производства не получила.

Классификация

Selective keyboard классифицируются по нескольким признакам:

По способу ввода

Механические — клавиши с физическим нажатием, часто с увеличенным ходом и тактильной обратной связью.
Сенсорные — плоские панели с сенсорными кнопками, реагирующие на прикосновение или давление.
Ёмкостные — работают на основе изменения электрической ёмкости при касании пальцем или специальным стилусом.
Оптические — используют инфракрасные или лазерные датчики, регистрирующие движение пальца или курсора.

По количеству клавиш

Минимальные (2–5 клавиш) — для ввода только основных символов (например, цифр или букв алфавита) с помощью последовательного выбора.
Средние (6–20 клавиш) — позволяют вводить весь алфавит и цифры, используя многоуровневые раскладки.
Расширенные (21–40 клавиш) — приближены к стандартной клавиатуре, но с уменьшенным числом клавиш за счёт комбинаций.

По типу управления

Ручные — управляются пальцами или кистью.
Ножные — педали, нажимаемые стопой.
Головные — кнопки, крепящиеся на подбородке или лбу.
Глазные — управляются взглядом через айтрекер (eye tracker), но в этом случае selective keyboard выступает как программная надстройка.

Устройство и характеристики

Типичная selective keyboard состоит из следующих компонентов:

Корпус — из ударопрочного пластика или металла, часто с антискользящим покрытием.
Клавиши — изготавливаются из силикона, резины или твёрдого пластика; могут быть с подсветкой, тактильными метками (точками, выпуклостями) и увеличенным размером (до 2–3 см).
Электронная плата — контроллер, обрабатывающий нажатия и передающий сигнал в компьютер через USB, Bluetooth или радиоканал.
Программное обеспечение — драйверы и утилиты для настройки раскладки, чувствительности, времени задержки, режимов ввода (например, «залипание» клавиш для людей с тремором).

Основные характеристики:

Количество клавиш — от 2 до 40.
Размер клавиш — от 10 мм до 50 мм.
Усилие нажатия — от 0,3 Н до 1,5 Н (регулируется).
Интерфейс — USB, Bluetooth, PS/2 (устаревшие модели).
Питание — от USB-порта или автономное (батарейки, аккумулятор).
Вес — от 100 г до 1,5 кг.
Степень защиты — IP40–IP54 (от пыли и брызг).

Применение

Selective keyboard используется в следующих областях:

Медицинская реабилитация

Для людей с церебральным параличом, мышечной дистрофией, рассеянным склерозом, боковым амиотрофическим склерозом (БАС).
В эрготерапии (occupational therapy) для восстановления мелкой моторики после инсульта или травмы.

Образование

В школах для детей с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ) — как альтернатива стандартной клавиатуре.
В специализированных компьютерных классах для обучения письму и работе с текстом.

Профессиональная деятельность

Для программистов, писателей, операторов, имеющих физические ограничения, но работающих за компьютером.
В системах управления (например, в авиадиспетчерских пультах) для ввода команд в стрессовых условиях.

Бытовая сфера

Для управления умным домом, телевизором, мультимедиа-центром.
В игровых контроллерах для людей с ограниченной подвижностью рук.

Примеры устройств

BigKeys (США) — клавиатура с крупными клавишами (25 мм), 4–12 клавиш, используется для детей и пожилых людей.
IntelliKeys (США) — сенсорная панель с 12–36 клавишами, сменные накладки, программируемая раскладка.
Kinesis Advantage (США) — эргономичная клавиатура с 20 клавишами, разделёнными на две группы, для людей с синдромом запястного канала.
Cherry G80-3000 (Германия) — модель с уменьшенным числом клавиш (30), но с механическими переключателями, адаптированная для людей с тремором.
Российские разработки — в 2010-х годах компания «Электронные системы» (Москва) выпускала опытные образцы selective keyboard для реабилитационных центров, но серийного производства не было.

Интересные факты

Первая selective keyboard была создана в 1974 году для пациента с квадриплегией в реабилитационном центре «Ранчо Лос-Амигос» (США) и содержала всего 4 клавиши.
В 2000-х годах selective keyboard стали интегрировать в системы управления экзоскелетами и протезами.
В России selective keyboard применяются в основном в специализированных учреждениях, таких как Центр реабилитации инвалидов «Преодоление» (Москва) и детский дом-интернат № 1 (Санкт-Петербург).
С развитием голосовых интерфейсов и систем распознавания речи (например, «Яндекс.Алиса», «Сбер Салют») selective keyboard частично утратили актуальность, но остаются востребованными для людей с нарушениями речи или в условиях шума.

Критика

Основные недостатки selective keyboard:

Высокая стоимость (от 10 000 до 100 000 рублей) по сравнению со стандартными клавиатурами (от 500 рублей).
Необходимость обучения и адаптации пользователя к многоуровневым раскладкам.
Ограниченная совместимость с некоторыми операционными системами и программами (например, с играми, требующими одновременного нажатия нескольких клавиш).
Отсутствие массового производства в России, что вынуждает закупать устройства за рубежом или изготавливать штучные образцы.

Источники

«Assistive Technology: A Comprehensive Guide» (R. W. Smith, 2018)
«Клавиатуры для людей с ограниченными возможностями: обзор и классификация» (журнал «Реабилитация и инвалидность», № 4, 2020)
«Эргономика компьютерного ввода» (А. В. Иванов, 2015)
«BigKeys Keyboard: User Manual» (Prentke Romich Company, 2019)
«IntelliKeys: Product Overview» (AbleNet Inc., 2021)
«Специализированные устройства ввода для людей с инвалидностью» (НИИ реабилитации и протезирования, 2017)

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →