ES2238192A1 - Dispositivo para la localizacion, control, vigilancia y comunicacion de grupos de usuarios con deficiencia visual. - Google Patents

Abstract

Dispositivo para la localización, control, vigilancia y comunicación de grupos de usuarios con deficiencia visual. Consiste en un sistema electrónico que permite la localización, control, vigilancia y comunicación de elementos mediante radiofrecuencia. Estos elementos pueden ser objetos, personas, o grupos de ambos tipos.

Description

Dispositivo para la localización, control, vigilancia y comunicación de grupos de usuarios con deficiencia visual.

Sector de la técnica

La invención se encuadra en los sectores técnicos de las comunicación por radiofrecuencia y las TIC.

Estado de la técnica

La tecnología constituye una herramienta muy potente para conseguir mejorar la calidad de vida de todas las personas. En el caso del colectivo de invidentes se abre un abanico de posibilidades muy amplio.

El uso de transmisores-receptores inalámbricos para el control de presencia e identificación de objetos y/o personas está ampliamente difundido en el mundo industrial. Entre sus aplicaciones destacan la identificación y control de presencia de personal autorizado dentro de las instalaciones, la identificación de contenedores de mercaderías, la identificación de reses, etc. También se ha extendiendo su uso a aplicaciones domésticas o de uso particular, como son cerraduras automáticas en vehículos, identificación de animales domésticos o el pago automático de peajes.

El principio de funcionamiento básico de estos transmisores-receptores es la resonancia entre campos eléctricos o magnéticos, aunque existen modelos más sofisticados.

Los dispositivos basados en el acoplamiento magnético, normalmente trabajan a un frecuencia de 125kHz y son dispositivos pasivos. Esto implica un alcance inferior a un metro, siendo necesario que el emisor y el receptor estén muy cerca para comunicarse.

Los dispositivos basados en el acoplamiento eléctrico trabajan a frecuencias muy superiores, y su alcance llega a varios centenares de metros en dispositivos activos, siendo aptos para comunicaciones a distancias medias, tanto en interiores como exteriores.

Por otra parte, los sistemas basados en GPS para la localización sólo son válidos para exteriores, y necesitan de un sistema adicional para comunicarse con los distintos usuarios, resultando caros.

El dispositivo que se describe como invento ha sido especialmente concebido para dotar de autonomía en la movilidad a personas invidentes, ya sea en espacios abiertos como en espacios cerrados.

La mayor parte de los estudios realizados destinados a superar las dificultades que conllevan las deficiencias visuales están orientados al problema del acceso a la información. Las soluciones ofrecidas para la localización de objetos o personas en espacios abiertos no ha experimentado avances notables para el colectivo de personas ciegas en los últimos años. En éste mismo ámbito existen algunos antecedentes que no han tenido éxito principalmente por su elevado coste. Esta invención se centra precisamente en el área de la autonomía personal con las siguientes características:

\bullet Eficacia, sencillez, y facilidad de uso.

\bullet Económicamente asequible.

Descripción detallada de la invención

La invención consiste en un dispositivo capaz de realizar las funciones de búsqueda, localización y vigilancia de elementos o grupos de elementos que incorporen dicho dispositivo. Estas funciones se realizan mediante el envío de mensajes a través de ondas de radio.

El dispositivo está formado por un bloque de control que implementa un protocolo de comunicación y se encarga de las comunicaciones con el usuario y con otros elementos externos como un ordenador o un Sono-Braille. La comunicación se realiza a través de un emisor y un receptor de radio de bajo consumo. El dispositivo incorpora además dos antenas: la primera, de tipo omnidireccional, para las funciones de vigilancia, y la segunda, directiva, para las funciones de búsqueda y localización. Para dotar de autonomía al sistema, éste se alimenta con una batería. La interfaz de entrada de usuario de entrada está formado por un teclado, o una serie de pulsadores. Éstos permiten controlar el dispositivo mediante la selección de los distintos modos de funcionamiento. La interfaz de salida consta de un pequeño altavoz, con la posibilidad de incorporar un sistema vibrador y, además, de un conector estándar de audio para conectar unos auriculares.

La implementación final depende de las necesidades de cada usuario. En las figuras 2a y 2b pueden verse dos ejemplos. El primero es un diseño de muñequera, que queda sujeta por una tira de velcro. El segundo es un diseño compacto que puede llevarse colgado del cuello o sujeto en el cinturón.

Las funciones que puede realizar el sistema son: a nivel de usuario la búsqueda y localización, radiofaro, vigilancia, alarmas y peticiones; y a nivel de gestión del equipo la programación en línea, autodiagnóstico, rearmado y sincronización automática, y transmisión de mensajes.

La invención que se describe permite controlar grupos de varios dispositivos del mismo tipo en todo momento, pudiendo un usuario realizar una búsqueda de los dispositivos restantes dentro de un grupo predefinido. La localización puede ser directa o remota. La localización directa se produce cuando el dispositivo que se busca se encuentra dentro del radio de acción del localizador. En el caso de que el dispositivo que se desea encontrar esté fuera del alcance del sistema, se realiza una localización remota, que consiste en utilizar otros usuarios como referencia que sí tengan a la unidad deseada dentro de su radio de acción.

La utilización de dispositivos localizadores en modo transmisión y situados en lugares estratégicos de forma fija a modo de radiofaros, permite proporcionar información a los usuarios que se encuentren dentro de su radio de acción. De esta manera se consigue un sistema de orientación y guiado en entornos urbanos. Por ejemplo, puede ubicarse en autobuses/metro/taxi, y paradas de autobús/metro/taxi, para permitir la movilidad de un invidente en una ciudad.

La función de vigilancia permite avisar cuando un usuario queda fuera del radio de acción del dispositivo origen, o bien cuando la mayoría de usuarios del grupo se alejan del dispositivo origen, o cuando el usuario se queda solo.

Asimismo, se permite el envío de alarmas y peticiones a uno a más usuarios.

Además de la programación mediante un ordenador, el sistema puede programarse de forma remota desde otro dispositivo que se encuentre dentro del radio de acción del dispositivo a programar.

El usuario puede conocer en todo momento el estado de su dispositivo mediante una función de autodiagnóstico, que informa sobre la sincronización con un grupo de usuarios, el estado de las alarmas, el estado de la batería, la existencia de una conexión exterior cableada, el estado de programación remota, y el estado de la comunicación.

También es posible un rearmado de la unidad que consiste en una reinicialización del dispositivo y su reinserción en el sistema. Esto incluye la petición del estado de las otras unidades del grupo, dada de alta en el sistema, y sincronización con las otras estaciones.

La transmisión de mensajes de texto entre dispositivos permite añadir funcionalidades interactivas entre usuarios. Así, puede transmitirse información básica desde radiofaros o documentos de texto para fines educativos. Estos mensajes pueden escribirse desde el propio teclado, un ordenador o Sono-Braille y ser escuchados por el sistema de audio o leídos por una pantalla.

Modos de realización de la invención

La presente invención se ilustra adicionalmente mediante el siguiente ejemplo de la realización preferida, el cual no pretende ser limitativo de su alcance.

El dispositivo localizador está formado por un emisor-receptor de radio frecuencia que trabaja en la banda de los 433.92 MHz. La comunicación se produce a una velocidad de 2400 baudios. Teniendo en cuenta que, en el diseño del prototipo original, el tiempo de conmutación entre modo emisión y modo recepción es de 100 ms, el número máximo de usuarios que permite controlar simultáneamente el dispositivo es de siete.

La antena de vigilancia se implementa mediante una espira integrada en el propio circuito impreso. La segunda antena, para funciones de búsqueda y localización, es de tipo trapezoidal también integrada en la placa del sistema. Dichas antenas se conectan al módulo de emisión-recepción a través de un conmutador de antena que permite la elección de una de las dos antenas en función de la petición realizada por el usuario. La conmutación de antena es transparente al usuario.

La unidad de control está formada por un microcontrolador que implementa las capas dos y tres del modelo OSI de la ISO. El protocolo de comunicación consiste básicamente en una multiplexación temporal de los accesos al medio. Los problemas de sincronismo se resuelven mediante el uso de un sistema de ranuras temporales. El identificador de cada dispositivo indica en que ranura de tiempo debe transmitir su información.

La alimentación de todo el sistema la proporciona una batería de 9V. Para que la tensión de alimentación no varíe a medida que la batería se descarga, se incluye un regulador de tensión que proporciona una salida estable de 5V. Los sistemas que trabajen como radiofaros pueden estar alimentados por pequeños módulos fotovoltaicos.

Descripción de las figuras

La figura 1 muestra el diagrama de bloques del sistema de localización avanzado por radiofrecuencia. El bloque de control (1) es el que se encarga de gestionar el envío y la recepción de mensajes a través del emisor-receptor de radiofrecuencia (2), y de la interfaz de usuario (3), así como la comunicación con aparatos externos, tales como un ordenador o un Sono-Braille, a través de un puerto de comunicaciones (4). El sistema dispone de dos antenas, una omnidireccional para las funciones de vigilancia (5.1), y otra más direccional para las funciones de búsqueda y localización (5.2). La señal recibida por el receptor es acondicionada (6) antes de ser transferida al bloque de control (1). El bloque de alimentación (7) se encarga de suministrar la energía necesaria a cada uno de los bloques que forman el sistema.

Las figuras 2a y 2b muestran, a modo de ejemplo, dos propuestas de diseño correspondientes a una muñequera y a una caja compacta respectivamente. En ambos diseños se pueden identificar los sistemas electrónicos (8), que incluyen las antenas (8.1) y el vibrador (8.2), la interfaz de usuario formada por un teclado numérico (9.1) y unos pulsadores de selección (9.2), y la interfaz de salida formada por un altavoz (10), un conector de salida de audio (11), y un conector serie (12) para la comunicación con dispositivos externos como un ordenador o un Sono-Braille.

Claims (15)

1. Dispositivo para la localización, control, vigilancia y comunicación de grupos de usuarios con deficiencia visual caracterizado por ser autónomo y estar formado por un emisor-receptor de radiofrecuencia, controlado por una unidad de control, dos antenas, una interfaz de entrada, una de salida, y un puerto de comunicaciones.

2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque una de las antenas es omnidireccional y la otra es directiva.

3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la unidad de control está formada por un microcontrolador.

4. Dispositivo según la reivindicación 1 y 3, caracterizado porque el microcontrolador implementa el protocolo de comunicaciones, codificando las tramas a enviar, y decodificando las tramas recibidas, y gestiona las interfaces de entrada y salida.

5. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la interfaz de entrada está compuesta o no por un teclado, permitiendo la programación de las distintas funciones.

6. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la interfaz de salida es de tipo auditivo y sensorial.

7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque el puerto de comunicaciones permite la comunicación con otros dispositivos.

8. Dispositivo según la reivindicación 1 y 5, caracterizado porque la programación de las distintas funciones puede hacerse de forma local, desde la interfaz de entrada o de forma remota, desde otro dispositivo.

9. Dispositivo según la reivindicación 1 y 8, caracterizado porque la programación remota puede hacerse desde un dispositivo idéntico de forma inalámbrica, o desde un dispositivo externo conectado por cable.

10. Dispositivo según la reivindicación 1 a 9, caracterizado por estar alimentado a través de una batería.

11. Dispositivo según la reivindicación 1 a 10, caracterizado por implementar un protocolo de comunicación serie consistente en una multiplexación temporal de los accesos al medio.

12. Dispositivo según la reivindicación 1 a 11, caracterizado por resolver los problemas de sincronismo mediante un sistema de ranuras temporales.

13. Dispositivo según la reivindicación 1 a 12, caracterizado porque los mensajes son de longitud fija.

14. Dispositivo según la reivindicación 1 a 13, caracterizado por permitir el envío de mensajes a todos los dispositivos que se encuentran en el radio de acción, a los dispositivos pertenecientes a un grupo concreto, o a un dispositivo específico.

15. Dispositivo según la reivindicación 1 a 14, caracterizado por poder trabajar en modo emisor-receptor y en modo emisor, hecho que permite utilizar el dispositivo como radio baliza.