ES2326503B2

ES2326503B2 - ACCESS SYSTEM TO A COMPUTER BASED ON VOLUNTARY WINDS.

Info

Publication number: ES2326503B2
Application number: ES200601762A
Authority: ES
Inventors: Alberto Molina Cantero; Isabel Gomez Gonzalez
Original assignee: Universidad de Sevilla
Current assignee: Universidad de Sevilla
Priority date: 2006-06-26
Filing date: 2006-06-26
Publication date: 2010-04-16
Anticipated expiration: 2026-06-26
Also published as: ES2326503A1

Abstract

Sistema de acceso a un ordenador basado en guiños voluntarios.Computer access system based on voluntary winks.

La presente invención tiene por objeto un sistema que permite el acceso a un ordenador por personas discapacitadas cuya capacidad motora se ve reducida a la región ocular. El usuario interactúa con un ordenador a través de un sistema de detección de guiños voluntarios que utiliza emisores y receptores de infrarrojos montados en unos raíles que se han instalado en unas gafas y que se encuentran enfocados hacia el centro del ojo. Los parpadeos, guiños o movimientos oculares son detectados por los receptores, que envían sus señales al sistema de detección, el cual, tras un proceso de demodulación, filtrado y amplificación, genera una señal de tensión que es digitalizada y tratada por un microcontrolador.The present invention aims at a system that allows access to a computer by people disabled whose motor capacity is reduced to the region ocular. The user interacts with a computer through a voluntary wink detection system that uses emitters and infrared receivers mounted on rails that have been installed in glasses and that are focused on the eye center Blinks, winks or eye movements are detected by the receivers, which send their signals to the system of detection, which, after a demodulation process, filtering and amplification, generates a voltage signal that is digitized and treated by a microcontroller.

La invención también se distingue por implementar la parte del control del PC en el propio PC y por minimizar el tiempo de latencia con objeto de reducir la fatiga del usuario.The invention is also distinguished by implement the control part of the PC on the PC itself and by minimize latency time in order to reduce fatigue of Username.

Description

Object of the invention

State of the art

Existen varias técnicas para la detección de eventos oculares. La mayor parte de ellas, derivadas de otras, más sofisticadas, que buscan obtener la zona sobre la que un sujeto mira, dependiendo de la posición del ojo. Una buena introducción a las distintas técnicas de medición de la posición ocular aparece en (1), donde son clasificadas en tres grandes bloques: basadas en luz reflejada, en potenciales eléctricos y en lentes de contacto, y que, a continuación, se describen brevemente.There are several techniques for the detection of eye events Most of them, derived from others, more sophisticated, seeking to obtain the area on which a subject look, depending on the position of the eye. A good introduction to the different techniques of measuring the ocular position appears in (1), where they are classified into three large blocks: based on light reflected, in electrical potentials and in contact lenses, and which, below, are briefly described.

--: Las basadas en luz reflejada utilizan como iluminación luz infrarroja y la detección es determinada por dos métodos distintos: cámaras de video adaptadas a la luz infrarroja o, simplemente, sensores de infrarrojos. La más habitual es la primera, que requiere procesamiento de imágenes y, dependiendo de qué parte de la imagen recibida se procesa, se clasifica en: reflexión de limbos, reflexión de pupila, relación entre la reflexión de la córnea y la pupila, reflexión de las imágenes de Purkinje. Todas ellas se encuadran dentro de la denominada video-oculografía (VOG) que también trabaja con cámaras o webcam con iluminación ambiental. La mayoría de las empresas del sector muestran productos de éste tipo. La segunda técnica, la basada por sensores infrarrojos, es la utilizada en el sistema desarrollado y la de menor difusión en el mercado, existiendo pocos equipos y bastante caros. En (2) se muestra una empresa que comercializa un dispositivo similar, basado en el mismo principio, aplicado al estudio clínico del ojo.The based on reflected light use infrared light as lighting and detection is determined by two different methods: cameras video adapted to infrared light or simply sensors infrared The most common is the first, which requires image processing and, depending on what part of the image received is processed, classified in: limbo reflection, Pupil reflection, relationship between the reflection of the cornea and the pupil, reflection of Purkinje images. They all know fit within the so-called video-oculography (VOG) that also works with cameras or webcam with lighting environmental. Most companies in the sector show products of this type. The second technique, the sensor based infrared, is the one used in the developed system and that of less diffusion in the market, there are few teams and quite expensive In (2) a company that markets a similar device, based on the same principle, applied to the clinical study of the eye.

--: La técnica basada en potenciales eléctricos (EOG) utiliza electrodos situados en posiciones próximas a las cuencas de los ojos y detectan el campo eléctrico que genera el dipolo ocular. El movimiento ocular provoca una rotación del dipolo que es detectado con un cambio de potencial en los electrodos.The electric potential based technique (EOG) uses electrodes located in positions close to the eye sockets and detect the electric field generated by the eye dipole. The movement eyepiece causes a dipole rotation that is detected with a potential change in the electrodes.

--: La última técnica utiliza lentes de contacto en las que se insertan micro-espejos que permiten reflejar una luz incidente. Dependiendo de la posición del ojo, la luz reflejada variará en intensidad. La medición de ésta determinará la posición del ojo. Una variante de esta técnica es la que utiliza núcleos magnéticos insertados en las lentes de contacto. La posición del ojo se determina mediante sofisticados sistemas de medición electromagnética situados en la cabeza.The latest technique uses contact lenses in which they are inserted micro-mirrors that reflect a light incident. Depending on the position of the eye, the reflected light It will vary in intensity. The measurement of this will determine the position Of the eye. A variant of this technique is the one that uses cores magnetic inserts in the contact lenses. The position of eye is determined by sophisticated measurement systems electromagnetic located in the head.

Las aplicaciones de las técnicas de detección de la mirada son muy diversas. Se han utilizado estas técnicas con fines sociológicos (estudios sobre qué miran determinados sujetos ante una imagen proyectada), publicitarios (en el mismo sentido que el anterior), clínico-médicas (determinación de enfermedades oculares o neurológicas), de accesibilidad (permitir el control de determinadas aplicaciones o dispositivos por personas con grados elevados de discapacidad), etc.The applications of detection techniques The look are very diverse. These techniques have been used with sociological purposes (studies on what certain subjects look at before a projected image), advertising (in the same sense as the former), clinical-medical (determination of eye or neurological diseases), of accessibility (allow control of certain applications or devices by people with high degrees of disability), etc.

Los aspectos de accesibilidad han sido (y lo están siendo) objeto de interés tecnológico durante los últimos años. Existen numerosas publicaciones en este ámbito y, actualmente, existen también casas comerciales que han sacado algunos productos relacionados. Hay que destacar que la gran mayoría de dispositivos e investigaciones, se han basado en la detección de la mirada mediante técnicas VOG y EOG, para el manejo de determinadas aplicaciones específicas orientadas, fundamentalmente, a la escritura de texto.The accessibility aspects have been (and what are being) object of technological interest during the last years. There are numerous publications in this area and, Currently, there are also commercial houses that have taken out Some related products. It should be noted that the vast majority of devices and investigations, have been based on the detection of the look through VOG and EOG techniques, for the management of certain specific applications oriented, fundamentally, to text writing.

Un sistema basado en EOG ha sido desarrollado en la EUP de la U. Alcalá (3) para el control de una silla de ruedas eléctrica. También, como aplicación del sistema, se permite la escritura de texto utilizando una aplicación particular para el PC.An EOG based system has been developed in the EUP of the U. Alcalá (3) for the control of a wheelchair electric Also, as an application of the system, the writing text using a particular application for PC

Sistemas que permiten a discapacitados la escritura de texto existen gran variedad. Destacamos (4), un dispositivo que, conectado a una impresora, permite la escritura del texto seleccionado mediante unas gafas sobre las que se han montado unos diodos de infrarrojos. La dirección de la mirada permite la selección de la letra situada en una matriz de 7x6 en el propio dispositivo y ordenada según la frecuencia de uso de las letras en un lenguaje concreto. Existe el barrido horizontal y vertical. Se usan opciones adicionales para controles de iluminación, etc. Es un dispositivo de "bolsillo", lo que lo hace fácilmente transportable por el discapacitado, pero no dispone de conectividad con un PC.Systems that allow disabled people the Text writing there are great variety. We highlight (4), a device that, connected to a printer, allows writing of the selected text by means of glasses on which mounted infrared diodes. The direction of the look allows the selection of the letter located in a 7x6 matrix in the own device and ordered according to the frequency of use of the letters in a specific language. There is the horizontal sweep and vertical. Additional options are used for controls lighting, etc. It is a "pocket" device, which makes it easily transportable by the disabled, but does not have of connectivity with a PC.

Una aplicación de PC interesante para la escritura rápida de texto controlada por el ratón, y de libre distribución es Dasher (5). Consiste en que el texto va saliendo por la derecha de la pantalla a mayor o menor velocidad dependiendo de la cercanía del ratón al extremo derecho de la pantalla. Incorpora un sistema predictivo que, a medida que se van seleccionando letras, agrupa las letras que faltan para completar una posible palabra. Esta aplicación se apoya en cualquier sistema de medición que permita el control del ratón. Como ejemplo, sus diseñadores, han utilizado un sistema basado en VOG para la detección de la mirada.An interesting PC application for the fast typing of text controlled by the mouse, and free distribution is Dasher (5). It is that the text is coming out on the right of the screen at a higher or lower speed depending from the proximity of the mouse to the right end of the screen. It incorporates a predictive system that, as they leave selecting letters, group the missing letters to complete A possible word. This application is supported on any system of measurement that allows the control of the mouse. As an example, your designers have used a VOG based system for the look detection

Otro sistema para la escritura rápida de caracteres se muestra en (6), basados en mediciones horizontal y vertical de la mirada mediante diodos de infrarrojos montados en unas gafas. El sistema dispone de una pantalla sobre la que se proyectan los caracteres seleccionados por el usuario. Ambos sistemas requieren calibración cada vez que se utilicen por un mismo sujeto y no permiten el manejo de cualquier aplicación del PC.Another system for fast writing of characters shown in (6), based on horizontal measurements and vertical look through infrared diodes mounted on glasses The system has a screen on which Project the characters selected by the user. Both of them systems require calibration every time they are used by a same subject and do not allow the handling of any application of the PC

En (7) se presenta un estudio de comunicación mediante guiños voluntarios. El sistema utilizado para la obtención de la señal es VOG y muestra la posibilidad de utilizar una aplicación de escritura específica seleccionando palabras mediante secuencias de guiños de distinta duración, a modo de lenguaje "morse". Tampoco permite el control de cualquier aplicación del PC.In (7) a communication study is presented through voluntary winks. The system used to obtain of the signal is VOG and shows the possibility of using a specific writing application by selecting words by wink sequences of different duration, by way of language "Morse". Nor does it allow control of any application of the PC.

El sistema EagleEyes (8) se basa en EOG para controlar un PC mediante el control del cursor del mismo. Se requiere un dispositivo externo y un software de configuración y calibración. Permite el manejo del ratón tanto por mirada como por movimientos leves de cabeza. Requiere de calibración cada vez que se utilice el sistema.The EagleEyes system (8) is based on EOG to Control a PC by controlling the cursor on it. Be requires an external device and configuration software and calibration. It allows the mouse to be handled both by look and by slight head movements. Requires calibration every time Use the system.

En (9), se muestra un dispositivo que permite a un usuario emular el ratón y el teclado de un ordenador, lo que le posibilita la aplicación de cualquier aplicación del mismo. No obstante, el método utilizado se basa en un pulsador mecánico, y una pantalla gráfica, distinta a la del ordenador, acoplada en una silla de ruedas, con la que se permite seleccionar diferentes acciones a partir de las pulsaciones. Dichas acciones se traducen en el envío de las señales eléctricas equivalentes a las que generarían un ratón o un teclado convencionales.In (9), a device that allows a user emulate the mouse and keyboard of a computer, which enables the application of any application thereof. Do not However, the method used is based on a mechanical button, and a graphic display, different from that of the computer, coupled in a wheelchair, with which you can select different actions from the pulsations. These actions translate into sending the electrical signals equivalent to those They would generate a conventional mouse or keyboard.

References (1) Eye Controlled Media: Present and Future State. Thesis for the Partial Fulfilment of the Requirements for a Bachelor's Degree in Information Psychology at the Laboratory of Psychology, University of Copenhagen. Ame John Glenstrup and Theo Engell-Nielsen. 1995. http://www.diku.dk/%7Epanic/eyegaze/article.html (2) Skalar IRIS IR Eyetracker. http://www.crsltd.com/catalog/skalar/index.html (3) Machine User Interface based on EOG (Mobility Aid Application). Doctoral thesis of Rafael Barea Navarro. (4) An Eye-movement controlled Communication appliance: from Eye-Letter-Selector to Handiwriter. http: // www.ph.tn.tudelft.nl/ed/ELS-Handi.html (5) Dasher system. Homepage: http: // www. Inference.phy.cam.ac.uk/dasher/ (6) EPCOS. Eye-Ball-Position controlled Communication System. EEA Friteman et al. Microprocessor and microprogramming. North holand. 1984. (7) Communication via eye blinks. Detection an d duration analysis in real time. Kristen Grauman MIT Lab (8) Eagle Eyes. http://www.bc.edu/schools/csom/eagleeyes/ (9) "Peripheral input to the computer for the disabled". Patent with publication number 2107937. Description of the figures

Figura 1.- Diagrama de bloques de la arquitectura del sistema de detección de guiños voluntarios. Figure 1.- Block diagram of the architecture of the voluntary wink detection system.

1. one.: UsuarioUsername

2. 2.: Generador de relojClock generator

3. 3.: AmplificaciónAmplification

4. Four.: Filtrado paso de bandaBandpass Filtering

5. 5.: Multiplicador analógicoAnalog multiplier

6. 6.: Filtrado paso de bajaLow pass filtering

7. 7.: Etapa de amplificación y offset regulableAdjustable amplification and offset stage

8. 8.: Conversión ADAD conversion

9. 9.: MicrocontroladorMicrocontroller

10. 10.: Interfaz paraleloParallel interface

11. eleven.: Interfaz serieSerial interface

12. 12.: Interfaz con los diodosDiode interface

13. 13.: Fuente de alimentaciónPower supply

14. 14.: Cable de alimentaciónPower cord

15. fifteen.: Potenciómetros de ajusteAdjustment potentiometers

16. 16.: Diodos de visualizaciónDisplay diodes

17. 17.: Conector BCN de salida en tensiónBCN voltage output connector

Figura 2.- Detalle del sistema de soporte de los diodos y fototransistores. Figure 2.- Detail of the support system of the diodes and phototransistors.

20. twenty.: Tornillo pasanteThrough screw

21. twenty-one.: Eje metálicoMetal shaft

22. 22: Chapa circularCircular plate

23. 2. 3.: Cilindro metálicoMetal cylinder

24. 24.: Monturas de plásticoPlastic frames

25. 25.: Tornillo de fijaciónFixing screw

26. 26.: Hueco para el tornillo de fijaciónFixing screw hole

Figura 3.- Diagrama de bloques del programa de control del PC. Figure 3.- Block diagram of the PC control program.

30. 30: Estado inicialInitial state

31. 31.: Estado intermedioIntermediate state

32. 32: Estado finalFinal state

Description of the invention

La presente invención permite el acceso a un ordenador por personas discapacitadas cuya capacidad motora se ve reducida a la región ocular. El usuario interactúa con un ordenador a través del sistema de detección de guiños voluntarios, aunque también sirven los movimientos oculares rápidos en dirección vertical, y una aplicación específica que corre en el sistema operativo Windows. El sistema de detección está basado en la emisión, reflexión y recepción de un haz de infrarrojos montados en unos raíles que se han instalado en unas gafas sobre las que se han situado unos diodos emisores y receptores de infrarrojos y que se encuentran enfocados hacia el centro del ojo. El sistema de detección se comunica al sistema de procesado a través de un bus de entradas/salidas analógicas para el control de los diodos y fototransistores ubicados en unos cilindros móviles a lo largo de los raíles que atraviesan las monturas de las gafas.The present invention allows access to a computer for disabled people whose motor capacity is seen reduced to the ocular region. The user interacts with a computer through the voluntary wink detection system, although they also serve the rapid eye movements in the direction vertical, and a specific application that runs in the system Windows operating. The detection system is based on the emission, reflection and reception of an infrared beam mounted on rails that have been installed in glasses on which they have located some infrared emitting and receiving diodes and that They are focused towards the center of the eye. System detection is communicated to the processing system through a bus analog inputs / outputs for diode control and phototransistors located in mobile cylinders along the rails that cross the frames of the glasses.

Para cada ojo se han montado, pues, dos raíles sobre los que los cilindros metálicos que soportan los dispositivos se pueden desplazar verticalmente. Los cilindros, además del desplazamiento a lo largo del raíl pueden girar sobre éste, lo que les confiere dos grados de libertad muy útiles para conseguir un buen ajuste del sistema de procesado. Con el movimiento vertical (cilindro desplazándose a lo largo del eje) se permite ubicar el emisor o el receptor de manera centrada con el ojo. Con el movimiento de rotación, se permite el enfoque hacia el centro del ojo. Un raíl soporta al emisor y el otro al receptor con una separación suficiente como para no perder la visión frontal.Two rails have been mounted for each eye on which the metal cylinders that support the devices They can move vertically. The cylinders, in addition to the displacement along the rail can rotate on it, which it gives them two very useful degrees of freedom to get a Good adjustment of the processing system. With vertical movement (cylinder moving along the axis) it is allowed to locate the sender or receiver centered with the eye. With the rotation movement, focus is allowed towards the center of the eye. One rail supports the sender and the other the receiver with a enough separation not to lose frontal vision.

Los receptores reciben, tanto la radiación infrarroja emitida por el emisor, como la natural existente en el ambiente (de baja frecuencia) como la artificial suministrada por las luminarias de interior (de 100 Hz). Con objeto de poder distinguir adecuadamente la fuente de infrarrojos montada en las gafas frente a las demás, ésta se genera de forma pulsada a una frecuencia de 2.5 KHz, muy superior a la de las otras fuentes. Por consiguiente, la señal que se deberá procesar se corresponderá con la que tenga una pulsación cuadrada de alta frecuencia.The receptors receive both radiation infrared emitted by the emitter, such as the natural existing in the ambient (low frequency) like the artificial one supplied by indoor luminaires (100 Hz). In order to power properly distinguish the infrared source mounted on the glasses in front of the others, this one is generated in a pulsed way to a 2.5 KHz frequency, much higher than that of the other sources. By consequently, the signal to be processed will correspond to the one with a high frequency square pulse.

El sistema de procesado cuenta con una fuente de alimentación interna, un conjunto de indicadores luminosos que permiten avisar de la detección correcta de un guiño, un sistema de amplificación y filtrado de las señales procedente del sistema de detección y un microcontrolador.The processing system has a source of internal power, a set of indicator lights that allow to warn of the correct detection of a wink, a system of amplification and filtering of signals from the system detection and a microcontroller.

El microcontrolador implementa un algoritmo de detección que busca la generación de una señal binaria asociada a la detección o no, de un guiño voluntario, permitiendo la detección robusta de guiños, eliminando parpadeos involuntarios y señales espúreas procedentes de cualquier otro tipo de movimiento ocular no vertical o de cabeza (si éste existiera). El algoritmo realiza en el siguiente orden y a partir de la señal digitalizada, las siguientes operaciones: a) un filtrado digital (valor medio de las últimas 16 muestras), b) diferenciación de la señal para la obtención de las pendientes, c) trinarización (1,0,-1) de la señal de pendientes utilizando umbrales ajustables a cada usuario y d) el procesado de la señal trinaria mediante una máquina de estados también parametrizable que decide sobre la concurrencia de un guiño voluntario y el filtrado de los parpadeos involuntarios.The microcontroller implements an algorithm of detection that seeks the generation of a binary signal associated with the detection or not, of a voluntary wink, allowing the detection robust winks, eliminating involuntary flickers and signals spurs from any other type of eye movement not vertical or head (if it exists). The algorithm performs in the following order and from the digitized signal, the following operations: a) digital filtering (average value of the last 16 samples), b) differentiation of the signal to obtain the slopes, c) trinarization (1,0, -1) of the slope signal using thresholds adjustable to each user and d) the processing of the trinary signal through a state machine also parametrizable that decides on the concurrence of a wink voluntary and involuntary flicker filtering.

Mediante un bus de salida que se conecta con el puerto paralelo del PC, el sistema transmite los valores binarios asociados a la detección o no de un guiño voluntario, a través de un programa de control que traduce el valor de la entrada del puerto paralelo del PC a códigos de tecla virtual y su introducción en la cola de mensajes del sistema operativo del PC.Through an output bus that connects to the parallel port of the PC, the system transmits binary values associated with the detection or not of a voluntary wink, through a control program that translates the input value of the parallel port of the PC to virtual key codes and their introduction in the message queue of the PC operating system.

El programa de control dispone de un teclado matricial de 4x4 teclas en la pantalla del PC consiguiéndose la selección de una tecla mediante dos activaciones consecutivas recibidas por el puerto paralelo. Cada tecla puede contener letras para la edición de textos o funciones especiales para el manejo del entorno y, para el caso de escritura de texto, se permite la predicción de la palabra buscada en función del número de letras seleccionadas.The control program has a keyboard 4x4 key matrix on the PC screen getting the one key selection by two consecutive activations received by the parallel port. Each key can contain letters for the edition of texts or special functions for the management of environment and, in the case of text writing, the prediction of the searched word based on the number of letters selected.

El sistema dispone de una aplicación de ajuste, un bus de entrada/salida que se conecta al puerto serie del PC, para la configuración del sistema y el entrenamiento del usuario, visualización de la señal adquirida, los parámetros ajustables y los resultados del procesamiento de la señal mediante indicadores luminosos.The system has an adjustment application, an input / output bus that connects to the serial port of the PC, for system configuration and user training, Display of acquired signal, adjustable parameters and Signal processing results through indicators bright.

La presente invención presenta la ventaja de que el sistema sólo requiere un ajuste inicial sencillo y para siempre, que lo diferencia de otros sistemas similares que requieren continuas calibraciones. La invención también presenta la ventaja de implementar la parte del control del PC en el propio PC (ventana con teclado reducido y gestión de mensajes de teclas virtuales), lo que permite el abaratamiento del producto final. Asimismo, se ha buscado la minimización del tiempo de latencia (tiempo que el usuario emplea en la escritura de una palabra o un comando) con objeto de reducir la fatiga del usuario.The present invention has the advantage that the system only requires a simple initial setup and forever, that differentiates it from other similar systems that require continuous calibrations. The invention also has the advantage to implement the control part of the PC on the PC itself (window with reduced keyboard and virtual key message management), what which allows the lowering of the final product. It also has sought minimization of latency time (time that the user employs in writing a word or a command) with in order to reduce user fatigue.

Embodiment of the invention

Para una mejor comprensión de la invención, seguidamente se realizará un modo de realización del sistema:For a better understanding of the invention, Next, an embodiment of the system will be carried out:

En unas monturas de plástico (24), se instalan cuatro ejes metálicos (21) cortados a medida y dispuestos verticalmente por parejas y con una separación suficiente como para no reducir excesivamente la visión. A un cilindro metálico (23) se le practica una perforación (26) y se le suelda una chapa metálica de forma circular (22) con el diámetro adecuado para sustentar un diodo o un fototransistor. El cilindro metálico (23) confiere al diodo o al fototransistor, dos grados de libertad (movimiento longitudinal vertical y rotacional sobre el eje). El tornillo (25) permite fijar la posición del cilindro (23).In plastic frames (24), they are installed four metal shafts (21) cut to size and arranged vertically in pairs and with a sufficient separation to Do not excessively reduce vision. To a metal cylinder (23) is he is perforated (26) and a metal plate is welded circular in shape (22) with the appropriate diameter to support a diode or a phototransistor. The metal cylinder (23) gives the diode or phototransistor, two degrees of freedom (movement longitudinal vertical and rotational on the axis). The screw (25) allows to set the position of the cylinder (23).

Los diodos y los fototransistores se sueldan a un cable plano (12) que finaliza en un conector que se adapta a la entrada del sistema de detección. La selección de los cables para los diodos de excitación y los fototransistores se realizará siguiendo criterios que reduzcan interferencias entre los mismos. El bloque (2) genera la señal de reloj a 2.5 Khz que se utilizará uno para la activación de los diodos y otro, por el multiplicador (5) en la fase de demodudación.Diodes and phototransistors are soldered to a flat cable (12) that ends in a connector that adapts to the detection system input. The selection of cables for the excitation diodes and phototransistors will be performed following criteria that reduce interference between them. He block (2) generates the clock signal at 2.5 Khz that one will be used for the activation of the diodes and other, by the multiplier (5) in the demodudation phase.

La señal recibida por los fototransistores pasa por los siguientes bloques: (3) amplificador, (4) filtro paso de banda sintonizado con la frecuencia de activación de los diodos, (5) multiplicador analógico, (6) filtro paso de baja, (7) etapa de amplificación y offset regulable mediante sendos potenciómetros (15) situados en el frontal del sistema y cuya salida se muestra en el conector (17), (8) convertidor analógico/digital y (9) microcontrolador, el cual, actúa señalizando los guiños detectados mediante un diodo LED (16) externo y a través del cable (10) hacia el puerto paralelo del ordenador. Mediante el cable (11) conectado al puerto serie del PC, se posibilita la parametrización del algoritmo de detección residente en la memoria del microcontrolador (9). La fuente de alimentación (13), conectada a 220 V mediante un cable normal de red (14) genera la tensión necesaria para cada uno de los dispositivos que constituyen el sistema.The signal received by the phototransistors passes by the following blocks: (3) amplifier, (4) step filter band tuned to the frequency of activation of the diodes, (5) analog multiplier, (6) low pass filter, (7) stage of amplification and offset adjustable by means of two potentiometers (15) located on the front of the system and whose output is shown in the connector (17), (8) analog / digital converter and (9) microcontroller, which acts by signaling the winks detected by means of an external LED (16) and through the cable (10) towards The parallel port of the computer. Via the cable (11) connected to the serial port of the PC, the parameterization of the microcontroller memory resident detection algorithm (9). The power supply (13), connected to 220 V by means of a normal network cable (14) generates the necessary voltage for each of the devices that constitute the system.

El software de ajuste mostrará la señal asociada a un guiño y permitirá el manejo de los potenciómetros con el fin de que dicha señal tenga niveles adecuados. Asimismo, permitirá la configuración del tiempo de duración del guiño y otros parámetros, anteriormente descritos, utilizando el enlace serie (11) que une el PC con el sistema de detección. Este software no es esencial, puesto que un polímetro conectado a (17) y cualquier software que permita el uso del puerto serie, pueden realizar las mismas funciones salvo las de entrenamiento.The adjustment software will show the associated signal to a wink and will allow the potentiometers to be handled in order that said signal has adequate levels. It will also allow wink duration setting and other parameters, previously described, using the serial link (11) that joins the PC with the detection system. This software is not essential, since a multimeter connected to (17) and any software that allow the use of the serial port, they can perform the same functions except training.

El software de gestión comprueba la activación de algunas de las líneas (10) de entrada del puerto paralelo y muestra un teclado matricial 4x4 siempre en primer plano. Su funcionamiento se resume, grosso modo, con el diagrama de bloques representado en la Figura 3. Inicialmente se arranca en el bloque (30) donde se inicia el barrido vertical cíclico del teclado. Un evento en el puerto paralelo provoca la selección de la fila por la que el barrido pasaba y la transición al bloque (31), en el que se procede al barrido horizontal cíclico. En (31) se dispara un temporizador, por el que si, transcurrido cierto tiempo, no se ha detectado un evento, se vuelve al bloque (30), borrando cualquier texto o comando seleccionado hasta el momento. Si en (31) se detecta un evento, se vuelve a (30), pero la letra, o el comando seleccionado, se muestra en una ventana asociada. La selección del comando ENTER en (31) provoca el paso al bloque (32) donde se procesa el texto o el grupo de comandos escritos, mandando los mensajes a la cola del sistema operativo. De (32) se vuelve a (30) borrando todo lo seleccionado previamente.The management software checks the activation of some of the parallel line input lines (10) and It shows a 4x4 matrix keyboard always in the foreground. its operation is summarized, roughly, with the block diagram represented in Figure 3. Initially it starts in the block (30) where the cyclical vertical scan of the keyboard starts. A event in the parallel port causes row selection by the that the sweep passed and the transition to block (31), in which proceeds to the cyclical horizontal scan. In (31) a timer, so if, after a certain time, it has not Once an event is detected, it returns to block (30), deleting any text or command selected so far. If in (31) you detects an event, returns to (30), but the letter, or the command selected, it is displayed in an associated window. The selection of ENTER command in (31) causes the step to block (32) where process the text or group of written commands, sending the messages to the operating system queue. From (32) it returns to (30) deleting everything previously selected.

Claims

1. Computer access system based on voluntary winks that allows the control of any application of a PC characterized in that it comprises:

a) an emission based detection system, reflection and reception of an infrared beam on the cornea ocular;

b) a processing system that allows signal processing generating a binary signal that is sent to the parallel port of a PC through an output bus;

c) a control program that translates the value from the input of the parallel port of a PC to key codes virtual and its introduction in the system message queue PC operating and

d) an input / output bus that connects to the PC serial port, for system configuration and user training, visualizing the acquired signal, the Adjustable parameters and the processing results of the signal by light indicators.

2. Access system to a computer based on voluntary winks that allows the control of any application of a PC according to claim 1, characterized in that the collection system has frames on which infrared emitting and receiving diodes have been located.

3. Access system to a computer based on voluntary winks that allows the control of any application of a PC according to claims 1 and 2, characterized in that the detection system communicates via an analog bus to the processing system.

4. Access system to a computer based on voluntary winks that allows the control of any application of a PC according to claim 1, characterized in that the processing system consists of a) an internal power supply; b) a set of indicator lights that allow to warn of the correct detection of a wink; c) an amplification and filtering system for signals from the detection system and d) a microcontroller.

5. Access system to a computer based on voluntary winks that allows the control of any application of a PC, according to claim 1, characterized in that the control program has a 4x4 key matrix keyboard on the PC screen achieving the selection of one key through two consecutive activations received by the parallel port.