ES2198291T3 - Sistema de lectura tactil de informacion procedente de una calculadora y dispositivo de comunicacion asociado. - Google Patents
Sistema de lectura tactil de informacion procedente de una calculadora y dispositivo de comunicacion asociado.Info
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Abstract
Sistema de lectura táctil que permite que un usuario lea o introduzca datos en una calculadora electrónica, incluyendo este sistema medios sensoriales (13, 13¿) para proporcionar una sensación al usuario que controla la calculadora, y unos medios de entrada (12, 12¿) de datos en la calculadora, estando dispuesto cada medio sensorial (13, 13¿) cerca o insertado en el cuerpo mismo de un medio de entrada (12, 12¿) de tal forma que el usuario pueda transmitir una información binaria a la calculadora o la lectura de una información binaria transmitida por esta misma calculadora sin cambiar la posición de las manos, caracterizado por que este sistema se puede integrar en una carcasa (3) incluso de la calculadora electrónica, permitiendo estos medios sensoriales (13, 13¿) que el usuario que controla la calculadora reciba, al menos, una sensación binaria sobre cada uno de, al menos, dos dedos de dicho usuario, pudiendo estar asignada cada combinación de sensaciones binarias simultáneas a una información del tipo de carácter transmitido por la calculadora, estando repartidos estos medios sensoriales (13, 13¿) sobre cada uno de, al menos, seis dedos del usuario, correspondiendo cada medio sensorial (13, 13¿) a uno de los puntos de un carácter de braille.
Description
Sistema de lectura táctil de información
procedente de una calculadora y dispositivo de comunicación
asociado.
La presente invención se refiere al equipo que
permite efectuar una lectura táctil de la información procedente de
una calculadora electrónica y destinado generalmente a personas
invidentes y, más concretamente, a un sistema de lectura táctil
según el preámbulo de la reivindicación 1 (véase, por ejemplo, el
documento WO-A-9832112).
Actualmente, existen pantallas braille que
incluyen, según el modelo, de veinte a ochenta caracteres, estando
formado cada uno de estos caracteres por seis a ocho puntos
activados por el mismo número de células piezoeléctricas controladas
por la calculadora y que permiten crear un relieve sobre dicho
carácter. Estos dispositivos de lectura son, debido a su
tecnología, pesados y costosos. Por otra parte, estos dispositivos
están destinados únicamente a la lectura y el usuario debe recurrir
a otro equipo, como el teclado braille u otro, para introducir
información en la calculadora electrónica. Es preciso señalar que
estas pantallas deben colocarse sobre un soporte plano durante su
utilización, y no son muy adecuadas para integrarse en un equipo
portátil de bolsillo, como una agenda electrónica, un sistema de
mensajería electrónico u otros.
Por medio de los documentos WO9832112 (NISSEN,
DOUGHTY) y US4905001 (PENNER), conocemos sistemas de comunicación
táctil entre un usuario invidente y una calculadora electrónica,
para permitir que dicho usuario lea o introduzca datos en la
calculadora electrónica. Estos sistemas incluyen medios sensoriales
para proporcionar una sensación a un usuario, el cual controla la
calculadora, y medios de entrada de datos en la calculadora.
Más concretamente, para el sistema descrito en el
documento WO9832112, que se considera el estado de la técnica más
próximo, los medios sensoriales funcionan a partir de un par de
órganos táctiles asignados cada uno de los dedos del usuario. Estos
órganos, para cada uno de los dedos, vibran con frecuencias
distintas para comunicar una información específica. Una
combinación entre estos distintos estados vibratorios pone a
disposición del usuario una importante combinación de informaciones
táctiles.
De forma más concreta, el sistema descrito en el
documento US4905001 pone en práctica un puño provisto de órganos
táctiles, que están repartidos en grupos de cuatro órganos
colocados a un lado y a otro del puño.
La presente invención permite resolver estos
inconvenientes proponiendo un equipo basado en una tecnología
sencilla y poco costosa y que permite tanto introducir datos en
una calculadora electrónica como leer datos procedentes de esta
misma calculadora.
El sistema de la presente invención es del tipo
de los descritos en los documentos WO9832112 y US4905001, para
permitir que un usuario invidente lea e introduzca datos en una
calculadora electrónica. Este sistema comprende los medios
sensoriales y los medios de entrada mencionados anteriormente.
El sistema de lectura táctil según la invención
se describe en la reivindicación 1.
Los medios de entrada se pueden usar, por ejemplo
y según el software de gestión seleccionado, como un teclado
braille activando al mismo tiempo el conjunto de las teclas
principales que corresponden a los puntos del carácter braille que
se va a transmitir.
En el modo de lectura, la calculadora transmite
un carácter activando los medios sensoriales asociados a las
mismas teclas que, cuando se activan en el modo de entrada,
comunican a la calculadora el mismo carácter.
Cuando los medios sensoriales comunican a los
dedos del usuario una combinación de sensaciones simultáneas, este
último puede establecer la correspondencia entre dicha combinación
y el carácter que va a leer, para luego confirmar la lectura
elemental efectiva activando una tecla para solicitar a la
calculadora la transmisión del carácter siguiente. Según otro modo
de realización, la transmisión de los caracteres se puede realizar
de manera secuencial según una frecuencia definida por el usuario.
Para pasar del modo de lectura al modo de escritura, el usuario
puede activar una tecla anexa.
Según diversas variantes de la invención, los
medios sensoriales pueden comunicar al usuario una sensación
binaria en forma de relieve, de bloqueo de un elemento móvil, de
sensación vibratoria, de sensación térmica, de impulso eléctrico
ligero o cualquier otro tipo de sensación.
Según un modo de realización de la invención,
cada medio sensorial puede estar dotado de un medio conocido como
un electroimán, una célula piezoeléctrica o una pieza de material
denominado ``con memoria de forma'', que desplaza un órgano capaz de
crear un relieve. Este relieve puede aparecer sobre la cara de la
carcasa del equipo a la que el usuario puede acceder con los dedos
o sobre el botón de la misma tecla cuando, según una variante,
ésta integra los medios sensoriales.
Según otro modo de concepción y cuando los medios
de entrada tienen integrados los medios sensoriales, la sensación
que participa en la transmisión de un carácter que se va a leer
consiste en bloquear dicha tecla en posición retraída. Para efectuar
la lectura, el usuario pulsa simultáneamente todas las teclas y
establece la combinación correspondiente al código transmitido
detectando el conjunto de las teclas no bloqueadas. Cuando el
usuario toma conciencia del carácter, suelta las teclas activadas,
informando así a la calculadora de que puede transmitir el
carácter siguiente.
Según un modo de realización preferente, el
mecanismo capaz de bloquear el mecanismo de la tecla en posición
retraída está formado por un electroimán que, cuando se somete a
tensión, atrae un órgano que se opone al movimiento de la tecla de
entrada.
El dispositivo de comunicación según la invención
puede concebirse como un teclado braille clásico que integra los
medios sensoriales dispuestos conforme a la invención. En este
caso, dicho dispositivo debe estar colocado sobre un soporte para
ser utilizado.
Según una variante, el dispositivo según la
invención puede estar contenido sobre una carcasa caracterizada
por el hecho de que la base de los medios de entrada y de los
medios sensoriales se encuentra sobre la cara de dicha carcasa
opuesta a la cara destinada a estar frente al usuario. Así, este
equipo de lectura y entrada de datos puede utilizarse sin
necesidad de soporte, sujetándose entre las palmas de las manos del
usuario que activa o lee con los pulgares las teclas y los medios
sensoriales eventualmente situados sobre la cara anterior o sobre
los bordes de dicha carcasa, mientras que los otros dedos de cada
mano pueden activar o leer las teclas y los medios sensoriales
situados sobre la cara opuesta.
El dispositivo según la invención puede ser
controlado por un software basado en el método braille e incluir
por ello solamente de seis a ocho medios sensoriales. De esta
forma, son necesarias las dos manos para efectuar la lectura de un
único carácter de braille. Según una variante, se disponen otros
medios sensoriales de forma juiciosa y en número suficiente, de
tal forma que cada mano pueda introducir o leer un carácter braille
usual.
Según otra variante, el equipo según la invención
no incluye elementos de visualización distintos de los diez medios
sensoriales dispuestos en dos grupos de cinco medios sensoriales
asignados respectivamente a los cinco dedos de la mano izquierda y
a los cinco dedos de la mano derecha. Tal dispositivo, gestionado
por un software basado en un método distinto del braille y que
utiliza las treinta y una combinaciones posibles sobre cinco
elementos, permite sin embargo leer o introducir con una sola mano
la mayor parte de los caracteres usuales.
Según otro modo de realización, se pueden
repartir varios medios sensoriales sobre cada dedo o actuar
igualmente sobre la palma del usuario.
Independientemente del modo de realización, el
sistema de lectura táctil o el dispositivo de comunicación según la
invención puede conectarse a un puerto estándar de un ordenador
personal o integrarse en la propia carcasa la calculadora, así como
eventualmente un módulo de comunicación que le permita conectarse a
una red como Internet o al servicio de mensajería instantánea.
Las ventajas y las características de la presente
invención se observarán más claramente en la descripción que sigue
y que se refiere a los dibujos anexos, en los que se representan
varios modos de realización no limitativos.
La figura 1 presenta un modo de realización de un
dispositivo de comunicación según la invención.
La figura 2 presenta otro modo de realización de
un dispositivo de comunicación según la invención.
La figura 3a presenta una vista en plano de la
cara anterior de un dispositivo de comunicación según la invención
que no necesita soporte para ser utilizado.
La figura 3b presenta una vista en plano de la
cara posterior del mismo dispositivo de comunicación.
La figura 4 muestra un modo de realización de un
modo de entrada que integra un medio sensorial que permite
comunicar una información táctil binaria a un usuario.
Las figuras 5a y 5b presentan un circuito
electrónico que permite conectar un teclado según la invención al
puerto paralelo de un ordenador personal.
La figura 6 representa otro modo de realización
de un dispositivo de comunicación.
En la figura 1, se puede ver una carcasa 1 que
representa al dispositivo de comunicación según la invención en una
variante según la cual los medios sensoriales se sitúan cerca de
los medios de entrada. Esta carcasa incluye dos series 10, 10' de
medios de entrada secundarios que permiten realizar funciones como
pasar del modo de entrada al modo de lectura, desplazar un cursor
u otras. Esta carcasa 1 incluye igualmente un conector 11 que
permite conectar el teclado a un ordenador no representado, así como
dos series 12 y 12' de medios de entrada formados por cinco teclas
principales de entrada, estando destinada la primera serie a ser
activada por la mano izquierda, mientras que la serie 12' está
destinada a ser activada por la mano derecha. La disposición de las
teclas 12 ó 12' es tal que las teclas 120 y 120' pueden ser
activadas por el dedo meñique, las teclas 121 y 121', por el
anular, las teclas 122 y 122', por el corazón, las teclas 123 y
123', por el índice, y las teclas 124 y 124', por el pulgar. Cada
mano también puede pulsar cinco teclas al mismo tiempo e
introducir así dos códigos de cinco bits al mismo tiempo. Encima de
cada una de las teclas de las series 12 y 12' se sitúa un medio
sensorial de una serie 13 ó 13' que incluye un dispositivo
conocido y no representado, como una célula piezoeléctrica o con
electroimán, y activa uno de los puntos 130 a 134, 130' a 134', y
permite crear un relieve sobre la cara anterior 15 de la carcasa 1
y comunicar así una sensación binaria al usuario. Según otro modo
de realización, es posible comunicar al usuario una sensación
binaria en forma de bloqueo de un elemento móvil, de sensación
vibratoria o térmica, o de impulso eléctrico ligero.
Para efectuar la entrada, el usuario coloca los
dedos sobre las teclas de las series 12 y 12' y para efectuar la
lectura, el usuario coloca los dedos sobre los registros de los
puntos de las series 13 y 13'. Dicha carcasa 1 debe estar colocada
sobre un soporte y puede conectarse a un puerto estándar de un
ordenador personal, por ejemplo, al puerto paralelo a través de un
circuito presentado en las figuras 5a y 5b. Se obtiene así un
equipo sencillo, poco pesado y poco costoso, y que permite que una
persona que no ve bien intercambie información con un sistema
informático.
Si se hace referencia a la figura 2, se puede ver
sobre la cara anterior 25 de una carcasa 2 un conjunto de medios
de entrada 210 a 214 y 210' a 214' que integran los medios
sensoriales. Según un ejemplo de realización, cada medio de entrada
presenta un orificio como 230 que permite que un órgano como 240 se
inserte a través del botón de las teclas cuando, según un modo de
realización, se active un dispositivo de célula piezoeléctrica o de
otro tipo o cuando, según otro modo de realización, una tecla no
bloqueada se retraiga, con el fin de crear sobre dicho botón de
relieve que el usuario pueda detectar. Dichas teclas y dichos
órganos susceptibles de crear un relieve sobre el botón de la
tecla, se colocan de forma análoga a los elementos de las series 12,
12', 13 y 13' de la figura 1, de tal forma que puedan cumplir las
mismas funciones. Asimismo, en la figura 1 se puede ver una tecla
22 a la que se puede acceder a través de la palma de la mano
izquierda, a través de los dedos libres o con los dedos ``planos''
accediendo además y al mismo tiempo a una o varias de las teclas
210 a 213. Dado que esta tecla 22 integra también un elemento de
visualización que crea un relieve en 26, puede servir de sexto
punto con el fin de introducir o leer con una sola mano los
caracteres braille usuales cuando el equipo de lectura y entrada
de datos esté controlado por un método adaptado basado en el
braille. Dicha tecla 22 puede colocarse también bajo la mano
derecha. Según una variante, la tecla 22 es sustituida por cuatro
teclas 220, 221, 222 y 223 que realizan las mismas funciones de
lectura y de entrada que el conjunto 22, 26 más eventualmente,
cuando se activan solas, otras funciones propias del software de
gestión elegido. Dicho equipo permite leer o introducir un gran
número de códigos distintos sin tener que cambiar la posición de
los dedos.
Las figuras 3a y 3b presentan una carcasa 3 que
contiene una calculadora electrónica no representada e incluye
sobre su cara anterior 30 un altavoz 39 y un micrófono 39' que
permiten escuchar o grabar mensajes de voz; así como un determinado
número de teclas 35, 35' con funciones como teclas de movimiento
de un cursor o cambio de modo de lectura/entrada. La cara posterior
31 y el borde superior 36 de la carcasa 3 incluyen dos series de
teclas principales 32, 32', estando la primera destinada a ser
activada por los dedos de la mano izquierda y 32' por los dedos de
la mano derecha. Las teclas 32 ó 32' están colocadas de tal forma
que las teclas 320 y 320' puedan ser activadas por el dedo
meñique, las teclas 321 y 321', por el anular, las teclas 322 y
322', por el corazón, las teclas 323 y 323', por el índice, y las
teclas 324 y 324', por el pulgar. El botón de cada tecla presenta
un orificio con el fin de que 334 ó 333 permitan el paso de una
patilla como 344 ó 343. Según un modo de realización de la tecla
que integra, conforme a una característica de la invención, un
medio sensorial, dicha patilla 344 ó 343 es susceptible de crear un
relieve sobre el botón de dicha tecla mediante el control de un
órgano como una célula piezoeléctrica. Según otro modo de
realización, dicha patilla 344 ó 343 es susceptible de crear un
relieve sobre el botón de dicha tecla cuando la tecla está retraída.
En este último caso y en el modo de lectura, este relieve sólo
aparece sobre las teclas retraídas y por tanto no bloqueadas. La
carcasa 3 puede sujetarse por los lados 37 y 38 entre las palmas de
las manos del usuario y la entrada o la lectura también se puede
efectuar con dos manos, sin necesidad de soporte. Dicho
dispositivo está específicamente adaptado para personas invidentes
que quieran acceder a diversos servicios de un microordenador de
bolsillo eventualmente conectado a una red de mensajería o de otro
tipo.
En la figura 4, se puede ver una tecla 4 con
bloqueo reversible que permite tanto introducir datos como leerlos
y que incluye aparatos como los que se presentan en las figuras 2
ó 3. Esta tecla 4 incluye un botón 40 susceptible de deslizarse
sobre un eje 46 cuando se realiza una presión sobre su cara
superior y cuando la bobina 440 de un electroimán 44 no es
alimentada. En posición retraída, una parte adyacente del botón 40
cierra un contacto 401 e indica a la calculadora el estado de la
tecla 4. Cuando se libera la presión, un muelle 402 vuelve a
colocar el botón 40 y el contacto 401 en posición de ``reposo''.
Si, a partir de ese momento, la bobina 440 se somete a tensión, el
núcleo 441 atrae los brazos metálicos 42 y 42' articulados sobre la
parte 41, también metálica y que cierra las líneas del campo. Los
dos brazos 42 y 42' chocan contra las partes 48 y 48' adyacentes
al cuerpo 47 colocado sobre el eje 46, que fija el electroimán 44 y
está fijado sobre una base 49. La tecla se bloquea entonces en
posición retraída. Un elemento 46' situado sobre el eje 46 permite
crear un relieve que puede ser detectado por el dedo del usuario
cuando la tecla está retraída, con el fin de permitir que este
último localice fácilmente cuáles son las teclas no bloqueadas.
Combinando las sensaciones recibidas sobre cada dedo, el usuario
registra la combinación correspondiente, a través del programa de
gestión del teclado, al código transmitido por la calculadora. Tales
teclas podrán conectarse a una calculadora electrónica a través de
un circuito como el que se presenta en la figura 5. En el modo de
lectura, la calculadora envía una señal sobre las teclas 4
implicadas, y espera a que el usuario active y luego libere las
teclas no bloqueadas antes de enviar la siguiente información.
En la figura 5a, se puede ver una serie de
contactos 50 que pueden ser los contactos 401 activados por las
teclas del tipo de la que se presenta en la figura 4 u otra y
perteneciente al teclado 2 ó 3. Estos contactos 50 están conectados
por una parte a un conector 51 unido a su vez al puerto paralelo
de datos de una calculadora no representada, y por otra parte a
las entradas de los puertos lógicos 52, aquí de tipo OR pero que
también pueden pertenecer a otros tipos, con las salidas conectadas
a un conector 51' conectado a su vez al puerto paralelo de entrada
de la misma calculadora. La lectura del estado de los contactos se
realiza mediante el análisis del conector 51 y la información se
recoge en el conector 51'. Dado que el puerto de datos incluye ocho
patillas, podemos controlar así los teclados que incluyen hasta
cuarenta contactos 50.
En la figura 5b, se puede ver un conector 55
conectado al puerto paralelo de datos de una calculadora no
representada, y otro conector 55' conectado al puerto paralelo de
control de la misma calculadora. Los datos son dirigidos sobre un
pasador de seguridad 58 ó 58' seleccionado por el estado del
conector 55' y las salidas de estos pasadores de seguridad van a
activar los dispositivos 59 y 59', como el electroimán 44 de la
tecla 4, células piezoeléctricas u otros dispositivos que permiten
comunicar directamente o indirectamente al usuario una sensación
táctil binaria sobre los dedos. Estos sencillísimos circuitos
electrónicos permiten realizar una periférica de la
lectura/escritura como las que se presentan en las figuras 1 y 2
de manera económica y adaptada a las personas que ven mal.
La figura 6 representa un modo de realización de
la invención en el que varios medios sensoriales están asociados a
cada dedo. También se pueden asignar medios de entrada a cada
medio sensorial. Hay un medio sensorial asignado a cada pulgar del
usuario. Hay dos medios sensoriales asignados a cada uno de los
otros dedos. Cada medio sensorial de estos ocho dedos (es decir
dieciséis medios sensoriales) puede corresponder a dos caracteres.
La presencia o ausencia de una sensación en el medio sensorial
correspondiente al pulgar permite definir el carácter al que
corresponde la sensación. Este modo de realización de la invención
constituye otro principio de lectura combinatoria.
Claims (11)
1. Sistema de lectura táctil que permite que un
usuario lea o introduzca datos en una calculadora electrónica,
incluyendo este sistema medios sensoriales (13, 13') para
proporcionar una sensación al usuario que controla la calculadora,
y unos medios de entrada (12, 12') de datos en la calculadora,
estando dispuesto cada medio sensorial (13, 13') cerca o insertado
en el cuerpo mismo de un medio de entrada (12, 12') de tal forma
que el usuario pueda transmitir una información binaria a la
calculadora o la lectura de una información binaria transmitida por
esta misma calculadora sin cambiar la posición de las manos,
caracterizado por que este sistema se puede integrar en una
carcasa (3) incluso de la calculadora electrónica, permitiendo
estos medios sensoriales (13, 13') que el usuario que controla la
calculadora reciba, al menos, una sensación binaria sobre cada uno
de, al menos, dos dedos de dicho usuario, pudiendo estar asignada
cada combinación de sensaciones binarias simultáneas a una
información del tipo de carácter transmitido por la calculadora,
estando repartidos estos medios sensoriales (13, 13') sobre cada
uno de, al menos, seis dedos del usuario, correspondiendo cada
medio sensorial (13, 13') a uno de los puntos de un carácter de
braille.
2. Sistema de lectura táctil según la
reivindicación 1 caracterizado por que los medios
sensoriales (13, 13') proporcionan una sensación binaria a cada dedo
por la presencia o ausencia de un relieve en la superficie de
dichos medios sensoriales.
3. Sistema de lectura táctil según la
reivindicación 1 caracterizado por que los medios
sensoriales (13, 13') están formados por elementos móviles, siendo
proporcionada la sensación binaria por el bloqueo o la libertad de
cada uno de los elementos móviles.
4. Sistema de lectura táctil según la
reivindicación 1 caracterizado por que los medios
sensoriales (13, 13') proporcionan una sensación binaria a cada
dedo en forma vibratoria.
5. Sistema de lectura táctil según la
reivindicación 1 caracterizado por que los medios
sensoriales (13, 13') proporcionan una sensación binaria a cada dedo
en forma de sensación térmica.
6. Sistema de lectura táctil según la
reivindicación 1 caracterizado por que los medios
sensoriales (13, 13') proporcionan una sensación binaria a cada dedo
en forma de impulso eléctrico ligero.
7. Dispositivo de comunicación con una
calculadora que incluye, al menos, un sistema de lectura táctil
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por
que cada medio sensorial (13, 13') se inserta en cada medio de
entrada (210, 323, 324, 40).
8. Dispositivo según la reivindicación 7
caracterizado por que cada medio de entrada (40) comprende
un mecanismo de tecla con recesión y por que los medios sensoriales
(13, 13') están formados por un mecanismo capaz de bloquear el
retroceso de dicho mecanismo de tecla.
9. Dispositivo de comunicación con una
calculadora que incluye, al menos, un sistema de lectura táctil
según una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por
que cada medio sensorial (13, 13') está situado cerca de cada medio
de entrada (12, 12').
10. Dispositivo según una de las reivindicaciones
7 a 9 caracterizado por que los medios sensoriales (13,
13') y los medios de entrada (12, 12') están situados sobre la cara
(31) de una carcasa opuesta a la destinada a estar frente al
usuario.
11. Sistema de lectura táctil según la
reivindicación 1 caracterizado por que varios medios
sensoriales pueden estar repartidos sobre cada dedo y actuar
igualmente sobre la palma del usuario.
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