ES2329439T3 - Sistema y dispositivo para la grabacion electronica de informacion manuscrita. - Google Patents
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Abstract
Un sistema para la grabación electrónica de información manuscrita, comprendiendo dicho sistema: un producto (1, 40) provisto de un patrón (3) de codificación de posición ópticamente legible; un primer dispositivo (41), que está adaptado para crear, en base al patrón de codificación de posición ópticamente legible, una representación electrónica de la información que se está escribiendo sobre el producto, y un segundo dispositivo (42), que está adaptado para crear, en base al patrón de codificación de posición ópticamente legible, una representación electrónica de la información que está siendo borrada del producto con un borrador, estando dicho sistema caracterizado por comprender además un proyector (43) que está adaptado para proyectar información suplementaria sobre el producto.
Description
Sistema y dispositivos para la grabación
electrónica de información manuscrita.
La presente invención se refiere a un sistema
para la grabación electrónica de información manuscrita.
Las pizarras de escritura se encuentran
disponibles en muchos tamaños diferentes, y se utilizan en muchas
situaciones distintas, por ejemplo en una condición de enseñanza o
cuando un grupo de personas están manteniendo una reunión y desean
presentar y discutir soluciones a los diversos problemas. En la
mayor parte de las situaciones, una persona escribe en una pizarra
de escritura, mientras que las otras toman nota en sus cuadernos de
lo que se ha escrito en la pizarra.
Sin embargo, mucha gente encuentra difícil poner
atención sobre lo que está diciendo un conferenciante y tomar notas
al mismo tiempo. Como resultado, éstos pierden con frecuencia parte
de la conferencia y están obligados a plantear cuestiones con
posterioridad acerca de los temas que el conferenciante ha explicado
ya. Existe un riesgo de que se deslicen errores en las notas. Con
el fin de resolver este problema, se ha desarrollado recientemente
lo que se conoce como pizarras de escritura electrónica. Una pizarra
electrónica de escritura es una pizarra de escritura que tiene la
característica de que cada cosa que se escribe en la pizarra es
"registrada" en un ordenador, de modo que la conferencia puede
ser distribuida electrónicamente a la audiencia, ya sea durante la
conferencia o ya sea con posterioridad. Cuando un miembro de la
audiencia ha descargado la conferencia, éste puede repetirla en
tiempo real o editar partes de la misma y suplementarla con su
propia información, creando con ello sus propias notas de la
conferencia. Idéntica información sobre los tópicos cubiertos
durante la conferencia, puede ser distribuida a todos los miembros
de la audiencia, y no hay ninguna necesidad de tomar notas durante
la conferencia, lo que significa que la audiencia puede centrar la
atención completamente sobre lo el conferenciante está diciendo y
escribiendo en la
pizarra.
pizarra.
Existe una cantidad de principios básicos con
relación a las pizarras de escritura electrónica. Un primer
principio básico está basado en lo que se conoce como superficies
sensibles al tacto. Este principio puede ser encontrado, con
frecuencia, en las denominadas PDAs (Agendas Electrónicas) y se basa
en la idea de que se genera un par coordinado de la posición de
escritura cuando se coloca un lápiz contra la superficie de la
pizarra de escritura con una fuerza suficientemente grande como para
que la superficie de escritura de la pizarra contacte con una
superficie subyacente situada cerca de la superficie de escritura.
La posición en la que se sitúa el lápiz se mide análogamente
mediante división de tensión, se convierte de analógica a digital,
y se procesa a continuación de modo que se obtiene un par de
coordenadas, por ejemplo una coordenada x- y una y- de una posición
única del lápiz. La posición se mide varios cientos de veces por
segundo, haciendo que sea posible seguir cómo están siendo
dibujadas las líneas a través de la pizarra de escritura. Un
problema asociado a las pizarras de escritura electrónica basado en
la tecnología de las superficies sensibles al tacto, es que se
presentan problemas con la planeidad de la superficie cuando el
tamaño de la pizarra de escritura se incrementa. La distancia entre
las dos superficies que contactan entre sí, cuando el lápiz se sitúa
sobre la pizarra de escritura, es con frecuencia del orden de un
milímetro o menor. Cuando el tamaño de la pizarra de escritura se
incrementa, la resistencia en la dirección normal de la pizarra de
escritura se reduce, lo que hace que la pizarra de escritura sea
más sensible a las influencias mecánicas externas. Si se deforma
alguna de las superficies, ello puede conducir como resultado a
oscilaciones de la pizarra de escritura que la hagan inutilizable
debido a un cortocircuito entre las superficies. Además, el coste de
una pizarra de escritura electrónica de tipo sensible al tacto es
proporcional a su área.
El documento EP 0 617 562 describe un sistema
para la reproducción de datos continuos introducidos secuencialmente
desde un(a) micrófono/cámara de video o similar. El sistema
almacena los eventos de entrada introducidos a través de un lápiz.
Los eventos de entrada pueden estar asociados a una dirección de
datos continuos en el almacenaje cuando se introduce el evento de
entrada. La entrada de lápiz se realiza sobre una tableta sensible
a la presión. El documento US 5.894.306 describe otro dispositivo de
reproducción, en el que se registra una entrada de audio y de video
y puede ser asociada a la entrada de lápiz en un panel táctil.
Otro principio básico de registro de la posición
de un lápiz sobre una pizarra de escritura electrónica está basado
en haces de luz que pasan a través de la superficie de la pizarra de
escritura a una distancia corta de la misma, y que se interrumpen
cuando la punta del lápiz se sitúa sobre la pizarra de escritura
electrónica. Este procedimiento es muy similar a las pantallas
táctiles tradicionales. Posteriormente, un procesador calcula un
par de coordenadas basadas en la posición en la que se interrumpen
los haces de luz, y a continuación sigue el movimiento del lápiz
por medio de mediciones de posición sucesivas. Un sistema de ese
tipo se encuentra descrito en el documento US 5.248.356. Todavía
otro principio utiliza triangulación por medio de sonido o de ondas
en la gama de la radiofrecuencia para determinar la posición del
lápiz. Un inconveniente asociado a los sistemas que utilizan
triangulación consiste en que pueden existir problemas de
interferencia entre diferentes pizarras de escritura electrónica si
varias de ellas se colocan próximas entre sí.
\newpage
Además, los sistemas analógicos, tales como la
triangulación o las superficies sensibles al tacto, comparten
algunos problemas. Uno de esos problemas consiste en que la pizarra
de escritura electrónica debe ser calibrada antes de que ésta pueda
ser usada. Existen también limitaciones con respecto a la
resolución, dependiendo de la corrección con la que pueda ser
medida la posición con la ayuda de los sensores. En los sistemas
analógicos, la resolución es con frecuencia del orden de un uno por
ciento de la longitud total en las direcciones vertical y
horizontal, respectivamente. Otro problema importante asociado a las
pizarras de escritura electrónica del tipo anterior, consiste en
que las mismas contienen muchos componentes caros que deben tener
una alta fiabilidad y que deben ser capaces de operar con una alta
precisión, lo que los hace difíciles y caros de fabricar.
El documento US 5.652.412 describe un aparato de
registro de información para su uso con un papel, que tiene un
patrón de píxeles pregrabado asociado a una superficie de escritura.
Cada píxel contiene información de posición codificada, ópticamente
legible, que identifica una posición coordenada absoluta sobre la
superficie de escritura. El aparato de registro de información
comprende un lápiz que incluye medios para detectar la posición de
la punta del lápiz sobre la superficie de escritura leyendo
ópticamente los píxeles y obteniendo información de posi-
ción.
ción.
El documento EP 0 615 209, frente al que han
sido delimitadas las reivindicaciones, describe un dispositivo de
entrada de información que comprende una sección de escritura de
información para escribir sobre un medio de escritura y una sección
de reconocimiento de posición para obtener la posición absoluta de
la sección de escritura de información sobre el medio de escritura.
Un dispositivo de mantenimiento de información de posición tiene
secciones, conservando cada una de ellas información de posición
única correspondiente a su punto sobre el dispositivo. De acuerdo
con una realización, cada sección del dispositivo de mantenimiento
de información posee un miembro de penetración con una
transmitancia única, y un miembro de reflexión subyacente. El
dispositivo de entrada de información comprende un circuito emisor
de luz y un circuito receptor de luz. Se puede calcular la
transmitancia en base a la intensidad de luz detectada y de ese
modo, se puede reconocer la posición absoluta. El dispositivo de
entrada de información puede ser conmutado entre un modo de
escritura y un modo de borrado.
\vskip1.000000\baselineskip
Un objeto de la presente invención consiste en
proporcionar una solución a, o al menos mitigar, los problemas
mencionados anteriormente.
Este objeto se consigue de acuerdo con la
invención mediante un sistema conforme a la reivindicación 1.
Realizaciones preferidas de la invención son evidentes a partir de
las reivindicaciones dependientes.
El producto provisto del patrón de codificación
de posición, consiste preferentemente en una pizarra de escritura,
pero puede ser también, por ejemplo, una película de plástico que
esté provista de un patrón de codificación de posición ópticamente
legible y que, durante su uso, se aplique sobre una pizarra de
escritura.
Puesto que cada cosa que se escribe sobre el
producto y cada cosa que se borra del producto, es registrada
electrónicamente, este sistema puede ser utilizado para
"grabar" lo que está ocurriendo sobre, por ejemplo, una
pantalla blanca durante una conferencia, haciendo que sea posible
presentar sobre la pantalla de un ordenador, en tiempo real o en un
momento posterior, exactamente cómo se creó y se cambió la
información sobre la pizarra. Esto resulta posible mediante medios
comparativamente simples y baratos.
La posibilidad de registrar el borrado de la
información resulta particularmente valiosa puesto que resuelve el
problema de la información superpuesta que se presenta si se
registra solamente la información que se está escribiendo sobre la
pizarra.
El borrado podría ser llevado a cabo exactamente
de la misma manera que la escritura, es decir, por medio de un
lápiz borrador, que sigue el rastro de la información escrita
previamente y que ha de ser borrada. Sin embargo, la superficie de
borrado de un borrador es tradicionalmente más grande que la
superficie de escritura de un lápiz de escritura con el fin de
proporcionar una operación de borrado más eficiente. Esto significa
que puede ser necesario mantener el rastro de un área de borrado
cuando se borra la información del producto en vez de una única
posición de lápiz como cuando se escribe la información sobre el
producto.
La pizarra de escritura puede ser especialmente
del tipo de una pizarra blanca, la cual tiene una superficie blanca
o clara sobre la que se escribe utilizando lápices para pizarra
blanca.
El sistema de la técnica anterior tiene un
patrón de codificación de posición ópticamente legible, lo que hace
que sea posible determinar dónde se está escribiendo la información,
así como lo que se está escribiendo. Más específicamente, con la
identificación, en base al patrón de codificación de posición, de un
gran número de posiciones sucesivas del lápiz mientras se está
escribiendo la información, resulta posible seguir el movimiento
del lápiz desde el momento en que la punta del lápiz se sitúa sobre
el patrón de codificación de posición hasta que se levanta del
mismo, es decir, para realizar una grabación electrónica de todo lo
que se está escribiendo o dibujando sobre el patrón de codificación
de posición.
El hecho de que el patrón sea ópticamente
legible, significa que su capacidad para reflejar, absorber, emitir
o transmitir luz es diferente de la del fondo, de modo que un
detector sensible a la luz puede detectar el patrón. Sin embargo,
no es necesario que el patrón sea legible a la luz visible. Éste
puede, por ejemplo, ser legible en la gama de infrarrojos. De esta
forma, el patrón de codificación de posición puede ser realizado de
modo que sea invisible al usuario, de modo que no sea motivo de
distracción. Además, la tinta y otras materias aplicadas a la
pizarra mediante el lápiz, pueden ser transparentes a la luz de IR,
sin interferir con ello con el patrón de codificación de
posi-
ción.
ción.
El patrón de codificación de posición puede ser,
o bien aplicado a una pizarra de escritura en el momento de la
fabricación, o bien, por ejemplo, estar impreso sobre una película
de plástico que más tarde se aplica a una pizarra de escritura.
Además, el coste de aplicar el patrón de
codificación de posición a la pizarra de escritura o de realizar
una pizarra de escritura con un patrón de codificación de posición,
es muy bajo. En consecuencia, las pizarras de escritura en todos
sus tamaños, especialmente las que tienen una gran área, son mucho
más baratas que las pizarras de escritura electrónica del tipo
descrito en la introducción.
La resolución puede ser mejorada en comparación
con la técnica anterior, puesto que se puede obtener una precisión
mucho mejor con un patrón de codificación de posición ópticamente
legible que la proporcionada por medio de una medición analógica de
la posición de un lápiz sobre una pizarra de escritura.
El patrón de codificación de posición puede
variar entre las diferentes pizarras de escritura, haciendo que sea
posible mantener automáticamente el rastro de la pizarra de
escritura sobre la que se está escribiendo o dibujando la
información actual. Alternativamente, los dispositivos para la
grabación electrónica de información pueden estar provistos de
conmutadores que el usuario conmuta cuando cambia las pizarras de
escritura. Puesto que las pizarras de escritura son pasivas, es
posible evitar el problema mencionado anteriormente de que una
pluralidad de pizarras de escritura activas colocadas en relación de
proximidad de unas con otras, interfieran entre sí.
El primer y el segundo dispositivos pueden ser
implementados como dos dispositivos físicamente separados en dos
cubiertas separadas, que tienen esencialmente los mismos componentes
y que operan esencialmente de la misma manera. Esta alternativa
resulta ventajosa puesto que el sistema de pizarra blanca más
tradicional tiene lápices y borrador de pizarra blanca
separados.
Alternativamente, el primer y el segundo
dispositivos pueden estar integrados en una cubierta. La integración
puede ser simplemente física de modo que la cubierta comprenda dos
conjuntos de componentes paralelos, un conjunto para cada función.
También puede consistir en una integración funcional de modo que los
dispositivos tengan un conjunto común de componentes, que se
utilicen alternativamente para ambas funciones. En el último caso,
el usuario tiene que indicar cuándo debe ser conmutada la función, y
solamente se puede utilizar una función (dispositivo) cada vez. En
este caso, el primer y el segundo dispositivos están implementados
en un mismo y único dispositivo. Como alternativa adicional,
algunos de los componentes pueden ser dobles y algunos
compartidos.
Los dispositivos comprenden un detector sensible
a la luz, adaptado para detectar un patrón de codificación de
posición sobre el producto respecto a una posición actual, y unos
medios de comunicación adaptado para transferir información
posicional basada en el patrón de codificación de posición respecto
a la posición actual detectada por el detector en al menos una
unidad externa.
El detector puede ser de cualquier tipo que sea
capaz de grabar el patrón de codificación de posición. Sin embargo,
éste comprende preferiblemente un sensor de área que registra
imágenes del patrón de codificación de posi-
ción.
ción.
Los medios de comunicación pueden estar
implementados en forma de transmisor o de receptor para la
transferencia inalámbrica de la información posicional, por ejemplo
un transmisor de IR, un transmisor de ultrasonidos o un transmisor
de RF. Con preferencia, son un transceptor de radio de corto alcance
que opera de acuerdo con el estándar Bluetooth. La unidad externa
es con preferencia un ordenador, el cual posee un receptor para
recibir la información posicional desde el primer y el segundo
dispositivos. A continuación, la información puede ser distribuida
desde la unidad externa hasta la audiencia u otros individuos que
estén interesados en familiarizarse ellos mismos con la información
presente sobre la pizarra de escritura. La distribución se efectúa
adecuadamente en forma de red de ordenador, por ejemplo por
Intranet o por Internet. La información posicional puede ser
transferida también directamente a una pluralidad de unidades
externas, tales como los ordenadores de los mismos de la audiencia,
de modo que puede ser almacenada directamente en estas unidades
mientras está siendo escrita sobre la pizarra de escritura.
Los dispositivos pueden estar diseñados de modo
que éstos transfieran esencialmente solo el patrón de codificación
de posición detectado por el detector hasta la unidad externa, la
cual, en este caso, interpreta el patrón de codificación de
posición. Sin embargo, esto requiere una cantidad muy grande de
ancho de banda y una alta velocidad de transmisión. Con el fin de
reducir la cantidad de ancho de banda requerida en relación con la
transmisión, una cierta cantidad de procesamiento de la información
posicional, por ejemplo la localización de los símbolos en el
patrón de codificación de posición, se lleva a cabo preferentemente
en los dispositivos. Sin embargo, en una realización preferida, el
primer y el segundo dispositivos comprenden un procesador, que está
adaptado para interpretar la posición del patrón de codificación de
posición detectado por el detector, y transformarlo en un par de
coordenadas de la posición actual, comprendiendo la información
posicional transmitida por los medios de comunicación el citado
par
coordenado.
coordenado.
Los dispositivos comprenden con preferencia una
memoria para almacenar información posicional respecto a las
sucesivas posiciones actuales, permitiendo con ello el almacenaje de
al menos parte de la información que está siendo escrita en/borrada
de la pizarra de escritura. De esta manera, se pueden tolerar
interrupciones de la transmisión hasta la unidad externa. Con el
fin de reducir el tamaño de la memoria requerida, resulta ventajoso
que el dispositivo comprenda dicho procesador que puede interpretar
la información procedente del detector y convertirla a un formato
que requiera menos memoria.
Con el fin de reducir mejor la cantidad de
información que debe ser transferida hasta la unidad externa, dicho
procesador del primer y segundo dispositivos está adaptado, con
preferencia, para transformar pares de coordenadas de las sucesivas
posiciones actuales, en trenes de polígonos, de modo que la
información posicional transferida por los medios de comunicación
comprende los citados trenes de polígonos.
Más en particular, el procesador puede
transferir en primer lugar el par de coordenadas de una posición
detectada, a continuación uno o más vectores que indican la
distancia y la dirección hasta una posición posteriormente
detectada, y a continuación de nuevo el par de coordenadas de una
posición detectada. Si el usuario dibuja una línea recta, el
procesador no necesita transferir los pares de coordenadas de cada
posición desde el inicio de la línea hasta el final de la línea,
sino que necesita solamente transferir el par de coordenadas de la
posición de inicio de la línea y el vector que define el extremo de
la misma. Los pares de coordenadas, es decir la posición absoluta,
deberán ser transferidos, con preferencia, al menos cada segundo,
con el fin de proporcionar una reproducción exacta de la
información
escrita.
escrita.
La representación electrónica de la información
puede consistir así en una cualquiera, desde una representación
electrónica del patrón de codificación de posición hasta una
descripción comprimida del movimiento del lápiz/borrador sobre el
tablero.
El procesador puede transferir también el
instante en el que se detecta la información posicional de modo que
la información posicional puede ser sintonizada con otra información
registrada simultáneamente.
El patrón de codificación de posición sobre el
producto, comprende un primer subconjunto de un patrón absoluto de
codificación de posición, codificando dicho primer subconjunto
coordenadas para los puntos del interior de una primera área
coordenada sobre una superficie imaginaria, que comprende todos los
puntos que el patrón de codificación de posición absoluta tiene
capacidad de codificar, estando dicha primera área coordenada
dedicada a recibir información manuscrita.
El patrón de codificación de posición puede
estar así diseñado sobre el producto de tal modo que puede codificar
más posiciones de las que se necesitan sobre la pizarra de
escritura. Más en particular, puede formar parte de un sistema de
manipulación de información, donde las diferentes áreas coordenadas
están dedicadas a diferentes propósitos. De ese modo, la
información posicional electrónica de una pizarra de escritura,
puede ser reconocida siempre por medio de las coordenadas absolutas
y tratada adecuadamente.
En una realización adicional, al menos una
posición, que es codificada por el patrón de codificación de
posición, está dedicada a una función, que ha de ser llevada a cabo
en relación con la grabación electrónica de información
manuscrita.
El usuario puede desear enviar los comandos o
mensajes específicos a una unidad externa, la cual recibe la
información posicional. Esto podría ser conseguido de una manera
nítida mediante lectura del patrón de codificación de posición, o
de posiciones más predefinidas sobre el producto, dedicadas
específicamente a este propósito. El usuario puede desear, por
ejemplo, borrar la información en la pizarra de escritura. En vez de
usar un borrador y registrar todas las posiciones borradas sobre la
pizarra de escritura, éste puede dar instrucciones a la unidad
externa para retornar a una nueva página en blanco mediante la
colocación del lápiz en una posición específica sobre la pizarra de
escritura. Cuando la unidad externa recibe el par coordenado
codificado por el patrón de codificación de posición en esta
posición, ésta reconoce el par coordenado como un comando para
volver a una nueva página y por consiguiente, no como parte de la
información escrita sobre la pizarra de escritura.
Se pueden implementar muchas funciones de esta
manera. Sin embargo, podrían resultar particularmente útiles
diferentes funciones de color, que indiquen a la unidad externa el
color del lápiz que se esté utilizando en el momento de escribir
sobre la pizarra de escritura. También podrían ser útiles otras
funciones que identifiquen los trazos del lápiz sobre la pizarra de
escritura, por ejemplo, el espesor de la punta del lápiz o el uso
de un lápiz caligráfico.
La al menos una posición, que está dedicada a
una función, se codifica mediante un segundo subconjunto del patrón
de codificación de posición absoluta más grande, codificando dicho
segundo subconjunto coordenadas respecto a al menos un punto dentro
de una segunda área coordenada sobre la superficie imaginaria que
esté dedicada a dicha función.
Este segundo subconjunto no necesita posiciones
de código que sean continuas con las posiciones codificadas por el
primer subconjunto. Ninguna de ellas tiene que tener ninguna
relación con las posiciones reales sobre la pizarra de
escritura.
El primer dispositivo puede ser implementado
ventajosamente como un dispositivo que esté sujeto a un lápiz para
pizarra de escritura ordinaria, o a un lápiz para pizarra blanca. A
este fin, ésta posee ventajosamente un portador para dicho lápiz.
La ventaja de esta realización consiste en que el dispositivo puede
ser movido entre lápices diferentes, lo que significa que solamente
se necesita un dispositivo para cada pizarra de escritura incluso
aunque uno o más usuarios deseen utilizar lápices diferentes, o si
algunos lápices dejan de funcionar y deben ser sustituidos.
El portador puede ser un portador que sea
adecuado para sujetar el lápiz al portador o viceversa. Éste podría
ser un portador mecánico, un portador magnético, un portador
adhesivo, o similar.
Alternativamente, el primer dispositivo puede
ser implementado de modo que también comprenda el lápiz para
escribir sobre la pizarra de escritura. En este caso, el lápiz
constituye una parte integral del dispositivo. Una ventaja podría
consistir en que resulte más fácil fijar las posiciones relativas
del lápiz y del detector.
En consecuencia, el segundo dispositivo puede
ser implementado como un dispositivo que se sujeta al borrador o
que comprende a este último como una parte integral.
El sistema comprende también, con preferencia,
el software para presentar la información sobre la pizarra de
escritura o sobre una pantalla, en base a la representación
electrónica de la información que está siendo escrita en, o borrada
de, la pizarra de escritura. Este software está así adaptado para
crear, en base a las posiciones registradas del lápiz y del
borrador, una imagen, o una secuencia de imágenes, que muestran la
información presente en la pizarra de escritura. El software puede
estar instalado en una unidad central que se conecta a una gran
pantalla de modo que las diferentes personas puedan mirar la misma
pantalla, o en los ordenadores de los miembros de la audiencia de
modo que cada miembro de la audiencia pueda obtener una copia
personal de las notas que se realizan sobre la pizarra de escritura,
o en cualquier otro ordenador capaz de mostrar la información sobre
una pantalla. La información se distribuye, con preferencia, en
forma de trenes de polígonos, de modo que solamente es necesario
transferir una pequeña cantidad de datos. Seguidamente, el software
representa los trenes de polígonos transferidos en forma de curvas,
en una representación electrónica generada, o "imagen", de la
información de la pizarra de escritura.
El sistema comprende también un micrófono para
grabar la conversación en relación con la escritura y con el
borrado de la información sobre la pizarra de escritura, así como
medios para transferir la conversación grabada a la unidad externa.
Esto permite la grabación de, por ejemplo, las explicaciones del
conferenciante de la información que está siendo escrita en la
pizarra de escritura, la cual, por consiguiente, puede ser también
transferida a la unidad externa para su distribución a la audiencia.
Si se desea, el sistema puede ser complementado con una cámara que
grabe los movimientos de la persona que está escribiendo sobre la
pizarra de escritura. De esta forma, se puede distribuir
información de imágenes suplementarias con el fin de obtener una
reproducción óptima de la conferencia más
adelante.
adelante.
El sistema comprende también un proyector que
está adaptado para proyectar información suplementaria sobre la
pizarra de escritura. Esta información suplementaria puede
consistir, por ejemplo, en imágenes completas, o partes de
imágenes, a las que el conferenciante añade posteriormente notas
manuscritas en la pizarra de escritura, proporcionando con ello una
flexibilidad incrementada en relación con la presentación.
El proyector está ventajosamente adaptado para
presentar la información suplementaria grabada electrónicamente
sobre una segunda pantalla de escritura en un segundo sistema,
remoto. Las posiciones respectivas del lápiz y del borrador
observadas sobre la pizarra de escritura del segundo sistema, son
así transferidas por medio de un ordenador al proyector del primer
sistema, y mostradas sobre la pizarra del primer sistema, y
viceversa. Esto hace que resulte posible "escribir sobre cada
pizarra de escritura del otro", y mantener conferencias
conjuntas y encuentros incluso a distancias geográficas grandes. La
información completa de cada pizarra de escritura es transferida a
continuación a la unidad o unidades externas, de modo que éstas
puedan contener toda la información. La información de las
diferentes pizarras puede estar también complementada, por supuesto,
con las conversaciones y las imágenes de los usuarios de las
diferentes pizarras de escritura.
Se puede proporcionar también una pizarra de
escritura, que comprenda una superficie para información manuscrita,
cuya superficie esté provista de un patrón de codificación de
posición ópticamente legible para la creación de una representación
electrónica de la información que se está escribiendo sobre la
superficie.
También se puede proporcionar un dispositivo
para la creación de una representación electrónica de la información
que se está escribiendo sobre un producto con la ayuda de un lápiz,
que comprenda un detector sensible a la luz que esté adaptado para
detectar un patrón de codificación de posición presente sobre el
producto respecto a una posición actual del lápiz; y unos medios de
comunicación que estén adaptados para transferir información
posicional en base al patrón de codificación de posición detectado
por el detector, respecto a la posición actual del lápiz, hasta al
menos una unidad externa.
También se puede proporcionar un dispositivo
para la creación de una representación electrónica de la información
que está siendo borrada de un producto con la ayuda de un borrador,
que comprenda un detector sensible a la luz adaptado para detectar
un patrón de codificación de posición sobre el producto respecto a
la posición actual de un borrador; y unos medios de comunicaciones
que estén adaptados para transferir información posicional en base
al patrón de codificación de posición detectado por el detector en
cuanto a la posición actual del borrador hasta al menos una unidad
externa.
\vskip1.000000\baselineskip
Las realizaciones preferidas de la invención van
serán descritas con mayor detalle en lo que sigue con referencia a
los dibujos que se acompañan:
La Figura 1 muestra esquemáticamente una pizarra
de escritura de acuerdo con una realización de la presente
invención;
La Figura 2 muestra esquemática una parte, a
mayor escala, de la pizarra de escritura de la Figura 1;
La Figura 3 muestra esquemáticamente cómo pueden
ser diseñados los símbolos del patrón de codificación de
posición;
La Figura 4 muestra esquemáticamente un ejemplo
de 4 x 4 símbolos que se utilizan para codificar una posición;
La Figura 5 muestra esquemáticamente una pizarra
blanca con sus diferentes subconjuntos del patrón de codificación
de posición y las correspondientes áreas coordenadas de la
superficie imaginaria;
La Figura 6 muestra esquemáticamente un primer
dispositivo de acuerdo con una realización de la presente
invención;
La Figura 7 muestra esquemáticamente un segundo
dispositivo de acuerdo con una realización de la presente
invención;
La Figura 8 muestra esquemáticamente una
realización en la que el primer y el segundo dispositivos han sido
implementados como un mismo y único dispositivo, y
La Figura 9 muestra un diagrama de bloques de
las partes integrantes del sistema de acuerdo con una realización
de la presente invención.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 1 muestra una pizarra 1 de escritura,
la cual puede ser una pizarra blanca, y la cual tiene una
superficie 2 de escritura. La superficie 2 de escritura está
provista de un patrón 3 de codificación de posición, el cual está
formado por pequeños puntos 7 que están dispuestos de la manera que
será descrita con mayor detalle en lo que sigue. Por motivos de
claridad, el patrón de codificación de posición ha sido mostrado
solamente sobre una pequeña parte de la superficie de escritura,
que además ha sido aumentada de tamaño.
En una realización real, el patrón 3 de
codificación de posición se extiende a lo largo de toda su
superficie de escritura y los puntos son menores, de manera que se
obtiene una mejor resolución de posición.
El patrón de codificación de posición puede ser
creado mediante un número de formas diferentes. Una forma de
creación de un patrón de codificación de posición, en la que cada
posición se codifica mediante un símbolo, se describe en el
documento US 5.852.434. Sin embargo, en la presente invención, cada
posición se codifica ventajosamente con la ayuda de una pluralidad
de símbolos y la codificación es tal que cada símbolo del patrón de
codificación de posición contribuye a la codificación de más de una
posición. Esto significa que dos posiciones contiguas comparten
algunos símbolos. De esa forma, se consigue una resolución más alta
y la detección resulta más fácil puesto que los símbolos
individuales pueden ser menos complejos. Este tipo de patrón de
codificación de posición solapante o flotante puede ser creado con
la ayuda de un ordenador. Una forma especial de generar un patrón
flotante de codificación de posición ha sido descrita anteriormente
en la solicitud de Patente sueca núm. 9901954-9 de
la solicitante, la cual fue depositada el 28 de Mayo de 1999,
publicada como US 6.570.104, WO 0073983, EP 1 188 143 y SE
9901954.
En lo que sigue, se describe un patrón de
codificación de posición preferido, mediante referencia a las
Figuras 2-4. El patrón de codificación de posición
constituye el objeto de la solicitud de Patente sueca núm.
9903541-2, la cual fue depositada el día 1 de
Octubre de 1999, publicada como US 2004/113898, US 6.663.008, US
6.674.427, WO 01/26304, y SE 9903541.
La Figura 2 muestra una parte, a mayor escala,
de la pizarra de escritura, la cual está provista, sobre su
superficie 2, de un patrón 3 de codificación de posición ópticamente
legible, que facilita la determinación de la posición.
El patrón de codificación de posición comprende
una trama virtual, la cual no es visible para el ojo humano, ni
tampoco puede ser detectada directamente por un dispositivo
destinado a determinar posiciones sobre la superficie, y una
pluralidad de símbolos 4, cada uno de los cuales es susceptible de
asumir uno de los valores "1" - "4" según se va a
describir en lo que sigue.
El patrón de codificación de posición está
dispuesto de tal manera que las coordenadas absolutas de un punto
sobre una superficie imaginaria, que va a ser descrita en lo que
sigue, se codifican mediante símbolos sobre una superficie parcial
de la superficie de escritura. Una primera y una segunda superficies
parciales 5a, 5b se indican mediante líneas de puntos en la Figura
2. Aquella parte del patrón de codificación de posición (en este
caso 4 x 4 símbolos), que ha de encontrarse en la primera superficie
parcial 5a, codifica las coordenadas de un primer punto, y la parte
del patrón de codificación de posición que ha de ser encontrada en
la segunda superficie parcial 5b codifica las coordenadas de un
segundo punto en la superficie imaginaria. De ese modo, el patrón
de codificación de posición es compartido parcialmente por la
primera y la segunda posiciones contiguas. Tal patrón de
codificación de posición se menciona en esta solicitud como
"flotante".
Las Figuras 3a-d muestran una
realización de un símbolo que puede ser utilizado en el patrón de
codificación de posición de acuerdo con la invención. El símbolo
comprende un punto 6 de trama virtual que está representado por la
intersección entre las líneas de trama, y una marca 7 que tiene la
forma de un punto. El valor del símbolo depende de donde se
localice la marca. En el ejemplo de la Figura 3, existen cuatro
posibles posiciones, una en cada una de las líneas de trama, que se
extienden desde los puntos de trama. El desplazamiento desde el
punto de trama es igual para todos los valores. En lo que sigue, el
símbolo de la Figura 3a tiene el valor 1, en la Figura 3b tiene el
valor 2, en la Figura 3c el valor 3, y en la Figura 3d el valor 4.
Expresado con otras palabras, existen cuatro tipos diferentes de
símbolos.
Se debe mencionar también que las marcas y los
símbolos pueden tener forma diferente. Puntos con cuatro tamaños
diferentes, o de cuatro formas diferentes, pueden estar dispuestos,
por ejemplo, en una trama regular.
Cada símbolo puede representar así cuatro
valores "1-4". Esto significa que el patrón de
codificación de posición puede ser dividido en un primer código de
posición para la coordenada X, y un segundo código de posición para
la coordenada Y. La división se efectúa como sigue:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
De ese modo, el valor de cada símbolo es
traducido en un primer dígito, en este caso un bit, para el código
X, y en un segundo dígito, en este caso un bit, para el código Y. De
esta manera, se obtienen dos patrones de bits completamente
independientes. Los patrones pueden ser combinados en un patrón
común, que se codifica gráficamente por medio de una pluralidad de
símbolos de acuerdo con la Figura 3.
Cada posición se codifica por medio de una
pluralidad de símbolos. En este ejemplo, se hace uso de 4 x 4
símbolos para codificar una posición en dos dimensiones, es decir,
una coordenada X y una coordenada Y.
El código de posición se forma por medio de una
serie numérica de unos y ceros que tienen la característica de que
ninguna secuencia de cuatro bits aparece más de una vez en la serie.
La serie numérica es cíclica, lo que significa que la
característica se aplica también cuando se conecta el final de la
serie con el principio de la serie. De ese modo, una secuencia de
cuatro bits tiene siempre una posición determinada de forma no
ambigua en la serie numérica.
La serie puede ser de 16 bits de longitud como
máximo si ha de tener la característica descrita anteriormente para
secuencias de cuatro bits. En este ejemplo, se hace uso, sin
embargo, de una serie que tiene una longitud de siete bits
únicamente como sigue:
"0 0 0 1 0 1
0".
\newpage
Esta serie contiene siete secuencias únicas de
cuatro bits que codifican una posición en la serie como sigue:
Para codificar la coordenada X, la serie
numérica se escribe secuencialmente en columnas a través de la
superficie completa que ha de ser codificada. La codificación se
basa en la diferencia o desplazamiento de posición entre números de
las columnas adyacentes. La magnitud de la diferencia se determina
mediante la posición (es decir, con qué secuencia) en la serie
numérica, en la que se deja el principio de la columna. Más
específicamente, si se toma el módulo siete de diferencia entre,
por una parte, un número que está codificado mediante una secuencia
de cuatro bits en una primera columna y que puede tener así el valor
(la posición) 0-6, y, por otra parte, un número
correspondiente (es decir, la secuencia del mismo "nivel" de
una columna contigua), el resultado será el mismo con independencia
de dónde, a lo largo de las dos columnas, se realice la comparación.
Mediante la diferencia entre las dos columnas, es así posible
codificar una coordenada X que es constante para todas las
coordenadas Y.
Puesto que cada posición sobre la superficie
está codificada con 4 x 4 símbolos en este ejemplo, tres diferencias
(que tienen el valor 0-6) según se ha definido en
lo que antecede, se encuentran disponibles para codificar la
coordenada X. A continuación, la codificación se lleva a cabo de tal
manera que, de las tres diferencias, una tendrá siempre el valor 1
ó 2, y las otras dos tendrán valores comprendidos en la gama
3-6. En consecuencia, no se permite que ninguna de
la diferencias sea cero en el código X. En otras palabras, el código
X está estructurado de modo que las diferencias serán como sigue:
(3-6) (3-6) (1-2)
(3-6) (3-6) (1-2)
(3-6) (3-6) (1-2)
... Cada coordenada X se codifica así con dos números comprendidos
entre 3 y 6 y un número posterior que es 1 ó 2. Si se resta tres de
los números altos y uno de los bajos, se obtendrá un número de base
mixta, que produce directamente una posición en la dirección X, a
partir de la cual puede ser determinada la coordenada X
directamente, como se muestra en el ejemplo que sigue.
Mediante el principio descrito anteriormente,
resulta así posible codificar coordenadas X de 0, 1, 2, ..., con la
ayuda de números que representan tres diferencias. Estas diferencias
se codifican con un patrón de bits que está basado la serie
numérica anterior. El patrón de bits puede ser finalmente codificado
gráficamente por medio de los símbolos de la Figura 2.
En muchos casos, cuando se leen 4 x 4 símbolos,
no será posible producir un número completo que codifique la
coordenada X, sino partes de dos números. Puesto que la parte menos
significativa de los números es siempre 1 ó 2, se puede
reconstruir, sin embargo, un número completo fácilmente.
Las coordenadas Y se codifican de acuerdo con el
mismo principio que el utilizado para las coordenadas X. La serie
numérica cíclica se escribe repetidamente en filas horizontales a
través de la superficie que ha de ser codificada en posición. Al
igual que en el caso de las coordenadas X, se permite que las filas
empiecen en diferentes posiciones, es decir, con diferentes
secuencias, en la serie numérica. Sin embargo, para coordenadas Y,
no se utilizan diferencias sino que se codifican las coordenadas con
números que están basados en la posición inicial de la serie
numérica de cada fila. Cuando se ha determinado la coordenada X para
4 x 4 símbolos, resulta de hecho posible determinar las posiciones
iniciales en las series numéricas para las filas que están incluidas
en el código Y en los 4 x 4 símbolos. En el código Y, el dígito mas
significativo se determina dejando que éste sea el único que tenga
un valor comprendido en una gama específica. En este caso, se
permite que una fila de cuatro empiece en la posición
0-1 de la serie numérica para indicar que esta fila
se refiere al dígito menos significativo en la coordenada Y, y las
otras tres empiezan en la posición 2-6. En la
dirección Y, existe por tanto una serie de números como sigue:
(2-6) (2-6) (2-6)
(0-1) (2-6) (2-6)
(2-6) (0-1) (2-6)
... Cada coordenada Y se codifica así con tres números comprendidos
entre 2 y 6, y un número posterior entre 0 y 1.
Si se resta 0 del número bajo, y 2 del número
alto, se obtiene de la misma manera que para la dirección X, una
posición en la dirección Y en base mixta, a partir de la cual
resulta posible determinar directamente la coordenada Y.
Con el procedimiento mencionado anteriormente,
resulta posible codificar 4 x 4 x 2 = 32 posiciones en la dirección
X. Cada una de tales posiciones corresponde a tres diferencias, lo
que da 3 x 32 = 96 posiciones. Además, es posible codificar 5 x 5 x
5 x 2 = 250 posiciones en la dirección Y. Cada una de tales
posiciones corresponde a 4 filas, lo que da 4 x 250 = 1000
posiciones. En total, es así posible codificar 96000 posiciones.
Puesto que la codificación X está basada en diferencias, resulta
posible, sin embargo, seleccionar en qué posición empieza la
primera serie numérica. Si se toma en consideración que la primera
serie numérica puede empezar en siete posiciones diferentes,
resulta posible codificar 7 x 96000 = 672000 posiciones. Se puede
calcular la posición inicial de la primera serie numérica de la
primera columna una vez que la coordenada X ha sido determinada.
Las siete posiciones de partida diferentes para la primera serie
mencionadas en lo que antecede, pueden codificar diferentes hojas
de papel o superficies de escritura de un producto.
Con vistas a ilustrar mejor la invención de
acuerdo con esta realización, a continuación sigue un ejemplo
específico que está basado en la realización descrita del código de
posición.
La Figura 4 muestra un ejemplo de una imagen con
4 x 4 símbolos que son leídos mediante un dispositivo para
determinación de posición. Estos 4 x 4 símbolos tienen los
siguientes valores:
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Estos valores representan el siguiente código
binario de X e Y:
\vskip1.000000\baselineskip
Las secuencias verticales de X codifican las
siguientes posiciones en la serie numérica: 2 0 4 6. Las diferencias
entre las columnas serán -2 4 2, cuyo módulo 7 da: 5 4 2, lo que en
base mixta codifica la posición (5-3) x 8 +
(4-3) x 2 + (2-1) = 16 + 2 + 1 = 19.
Puesto que la primera posición X codificada es la posición 0, la
diferencia que está en la gama 1-2 y que debe verse
en los 4 x 4 símbolos, es la vigésima de esas diferencias. Puesto
que existe un total de tres columnas para cada una de esas
diferencias y existe una columna inicial, la secuencia vertical más
alejada por la derecha en el código X de 4 x 4, pertenece a la
columna 61ª en el código (3 x 20 + 1 = 61), y la más alejada por la
izquierda pertenece a la 58ª.
Las secuencias Y horizontales codifican las
posiciones 0 4 1 3 en la serie numérica. Puesto que estas series
empiezan en la columna 58ª, la posición de partida de las filas está
en estos números menos 57 módulo 7, lo que produce las posiciones
de partida 6 3 0 2. Traducido en dígitos en la base mixta, esta será
6-2, 3-2, 0-0,
2-2 = 4 1 0 0, donde el tercer dígito es el dígito
menos significativo en el número de partida. El cuarto dígito es
entonces el dígito más significativo en el siguiente número. En este
caso, éste debe ser el mismo que en el número de partida. (Un caso
excepcional se presenta cuando el número al inicio consiste en el
dígito más alto posible en todas las posiciones. Entonces, se sabe
que el comienzo del siguiente número es mayor que el comienzo del
número de partida).
La posición del número del dígito cuatro, será
entonces en la base mixta el 0x50 + 4x10 + 1x2 + 0x1 = 42.
La tercera fila en el código Y, es por tanto la
43ª, que tiene una posición inicial 0 ó 1, y puesto que existen
cuatro filas en cada una de la totalidad de tales filas, la tercera
fila es el número 43x4 = 172.
De ese modo, en este ejemplo, la posición de la
esquina más superior a la izquierda para el grupo de 4 x 4
símbolos, es (58, 170).
Puesto que las secuencias X en el grupo de 4 x 4
empiezan en la fila 170, las columnas X del patrón completo
empiezan en las posiciones de la serie numérica ((2 0 4 6) - 169)
módulo 7 = 1 6 3 5. Entre la última posición de inicio (5) y la
primera posición de inicio, los números 0-19 están
codificados en la base mixta, y mediante la adición de las
representaciones de los números 0-19 a la base
mixta, se obtiene la diferencia total entre estas columnas. Un
algoritmo natural que haga esto, consiste en generar estos veinte
números y sumar directamente sus dígitos. La suma resultante se
denomina s. La hoja de papel o superficie de escritura vendrá dada
entonces por (5-s) módulo 7.
En el ejemplo anterior, se ha descrito una
realización, en la que cada posición está codificada por medio de 4
x 4 símbolos, y se utiliza una serie numérica con 7 bits. Por
supuesto, esto es solo un ejemplo. Las posiciones pueden ser
codificadas con un número mayor o menor de símbolos. El número de
símbolos no necesita ser el mismo en ambas direcciones. La serie
numérica puede ser de longitud diferente, y no necesita ser binaria,
sino que puede estar basada en otra base. Se pueden utilizar
diferentes series numéricas para la codificación en la dirección X
y la codificación en la dirección Y. Los símbolos pueden tener
diferentes números de valores.
En el ejemplo anterior, la marca es un punto,
pero puede tener, por supuesto, una apariencia diferente. Por
ejemplo, puede consistir en una sombra que empiece en un punto de
trama virtual y que se extienda desde el mismo hasta una posición
predeterminada. También puede consistir en un rectángulo, un
triángulo, o cualquier otra forma geométrica simple. La marca puede
estar rellena o no.
En el ejemplo anterior, se utilizan símbolos en
el interior de una superficie parcial cuadrada para codificar una
posición. La superficie parcial puede tener una forma diferente, tal
como hexagonal. Los símbolos no necesitan estar dispuestos en filas
y columnas formando un ángulo de 90º unas con otras, sino que pueden
estar dispuestas de cualquier otra manera.
Para que sea detectado el código de posición, se
debe determinar la trama virtual. Esto puede ser llevado a cabo
estudiando la distancia entre diferentes marcas. La distancia más
corta entre dos marcas debe derivar de dos símbolos contiguos que
tengan el valor 1 y 3 (horizontal) o 2 y 4 (vertical) de modo que
las marcas estén situadas en la misma línea de trama entre dos
puntos de trama. Cuando se haya detectado un par de marcas de ese
tipo, los puntos de trama asociados pueden ser determinados con
conocimiento de la distancia entre los puntos trama y el
desplazamiento de las marcas desde los puntos de trama. Una vez que
se han localizado dos puntos de trama, se pueden determinar puntos
de trama adicionales por medio de distancias medidas respecto a
otras marcas y con conocimiento de la distancia relativa de los
puntos de trama.
Un gran número de posiciones únicas y, más en
particular, las coordenadas absolutas para esas posiciones, pueden
ser codificadas mediante el patrón de codificación anterior. Todas
las posiciones o puntos que se pueden codificar por medio del
patrón de codificación de posición, crean en conjunto una superficie
imaginaria. Las diferentes partes de esta superficie pueden estar
dedicadas a diferentes propósitos. Una parte de la superficie
imaginaria puede estar, por ejemplo, dedicada a superficie de
escritura o incluso a superficie de escritura de pizarra blanca.
Otras partes pueden estar dedicadas a diferentes funciones. El
subconjunto correspondiente del patrón de codificación de posición
puede estar entonces situado sobre el producto con el fin de
implementar la función específica. El subconjunto puede estar
situado en cualquier posición sobre el producto. De este modo, no
es necesario que la posición o posiciones codificadas por este
subconjunto se refieran a la posición en el producto. En la
realización actualmente preferida, el inter-espacio
nominal entre los puntos es de 0,3 milímetros. Cualquier parte del
patrón de codificación de posición que comprenda 6 x 6 puntos,
define las coordenadas absolutas de un punto sobre la superficie
imaginaria. Cada punto de la superficie imaginaria está, por
consiguiente, definido por un subconjunto de 1,8 mm x 1,8 mm del
patrón de codificación de posición. Mediante la determinación de la
posición de 6 x 6 puntos en un sensor de un dispositivo que se
utiliza para detectar el patrón, se puede calcular una posición
sobre la superficie imaginaria por interpolación con una resolución
de 0,03 mm. Puesto que cada punto se codifica mediante 6 x 6 puntos,
cada uno de los cuales puede asumir uno de cuatro valores, se
pueden codificar en total 2^{72} puntos. Esto corresponde a una
superficie de 4,6 millones de km^{2} si se adopta el espacio
nominal entre puntos mencionado anteriormente.
Se puede utilizar la técnica estándar de
impresión offset para imprimir el patrón de codificación de
posición. Se puede utilizar preferentemente tinta ordinaria a base
de carbón o cualquier otra tinta absorbente de IR, puesto que
entonces se puede utilizar cualquier otro color en la parte superior
del patrón de codificación de posición sin perturbar la detección
del mismo.
Una superficie provista del patrón de
codificación de posición descrita en lo que antecede, será percibida
como una superficie ligeramente grisácea (1-3% de
negrura).
Sobra decir que se pueden utilizar más o menos
puntos para definir un punto sobre una superficie imaginaria, y que
se puede hacer uso de un mayor o menor inter-espacio
entre puntos en el patrón. El ejemplo anterior no es más que un
ejemplo de la implementación actualmente preferida del patrón de
codificación de posición.
Según se ha mencionado ya, la pizarra de
escritura puede estar provista de un primer subconjunto del patrón
de codificación de posición. Este primer subconjunto está previsto
en la parte más grande de la pizarra de escritura de la Figura 1.
El mismo puede estar también provisto, no obstante, de un segundo
subconjunto del patrón de codificación de posición, de modo que el
segundo subconjunto codifica al menos un par coordenado, aunque
preferentemente varios pares coordenados, que han de ser
interpretados como una función o un comando en vez de como parte de
una información manuscrita. En la Figura 1, el segundo subconjunto
del patrón de codificación de posición se ha marcado a modo de caja
8 con líneas discontinuas. Con preferencia, la gama y el significado
del segundo subconjunto, han sido señalados claramente para el
usuario mediante texto. La pizarra de escritura puede comprender
varias de tales cajas de función/comando, que estén provistas de
otros subconjuntos dedicados del patrón de codificación de
posición. Los pares coordenados pueden ser reconocidos como
comandos/funciones tanto en el dispositivo que lee el patrón de
codificación de posición como en la unidad externa a la que se
envía la información posicional.
La Figura 5a muestra una pizarra 1 de escritura
que se ha provisto de un patrón de codificación de posición. Los
diferentes subconjuntos del patrón de codificación de posición han
sido indicados con diferentes patrones en la Figura. La pizarra de
escritura tiene un área 3 de escritura con un primer subconjunto del
patrón de codificación de posición y tres cajas
8a-c de comando con un segundo a cuarto subconjuntos
del patrón de codificación de posición. La Figura 5b muestra las
diferentes áreas coordenadas correspondientes sobre la superficie
imaginaria I, estando las áreas coordenadas designadas con los
mismos números de referencia con la adición del carácter '. La
superficie imaginaria consiste en el área coordenada (0, 0; xn, 0;
xn, ym; 0, ym). Es evidente que el patrón de codificación de
posición no es continuo sobre la totalidad de la pizarra de
escritura, sino que los diferentes subconjuntos corresponden a
diferentes partes de la superficie imaginaria. Las diferentes áreas
coordenadas de la superficie imaginaria están dedicadas a diferentes
funciones o comandos. Esto resulta ventajoso debido a que se podría
crear una nueva extensión de pizarra blanca sin ninguna necesidad de
modificación de los dispositivos que tuvieran que interpretar la
información posicional a partir de la pizarra de escritura.
Alternativamente, la totalidad de la pizarra de
escritura podría estar provista de un subconjunto del patrón de
codificación de posición que codifique las coordenadas de puntos de
un área coordenada coherente en la superficie imaginaria.
La Figura 6 muestra una realización de un primer
dispositivo de detección de posición utilizado para la grabación
electrónica de lo que se está escribiendo o dibujando sobre la
pizarra de escritura de la Figura 1 con la ayuda de un lápiz 10, al
que se ha sujetado el dispositivo. El dispositivo comprende una
carcasa 11 que tiene una abertura 12 en un extremo. La carcasa 11
contiene esencialmente una parte óptica, una parte de circuitería
electrónica, y una fuente de alimentación.
La parte óptica comprende al menos un diodo 13
emisor de luz para iluminar la superficie 1 de la pizarra de
escritura, y un detector 14 sensible a la luz, tal como un sensor
CCD o CMOS, para detectar el patrón de codificación de posición.
Más específicamente, el detector está adaptado para grabar una
imagen de dos dimensiones que comprende el patrón 3 de codificación
de posición. La parte óptica puede comprender también un sistema de
lentes (no representado).
La fuente de alimentación del dispositivo se
obtiene a partir de una batería 15 que está montada en un
compartimento separado en la carcasa 11.
La parte de circuitería electrónica contiene un
procesador 16 que está programado para leer imágenes, con
preferencia a una frecuencia de 100 imágenes por segundo, desde un
detector 14, y para llevar a cabo una determinación de posición en
base a estas imágenes. Más específicamente, el procesador localiza
en primer lugar los puntos de la imagen y a continuación determina
el par de coordenadas a las que corresponden los puntos. Además, el
procesador 16 puede comprender software para transformar una
sucesión de pares coordenados en un tren de polígonos de modo que
la información posicional pueda ser almacenada y transferida más
eficazmente.
El procesador comprende también un reloj de modo
que la información de posición puede ir complementada con una
indicación de tiempo.
Además, la parte de la circuitería electrónica
comprende una memoria 17 para almacenar información posicional en
forma de pares coordenados o de trenes de polígonos o de cualquier
otra forma adecuada. La parte de la circuitería electrónica
comprende también un medio de comunicación que en este caso se ha
implementado como un transceptor 20 para transferencia inalámbrica,
utilizando con preferencia un enlace de radio de corto alcance
acorde con el estándar Bluetooth, de la información posicional
procedente del dispositivo hasta una unidad externa, tal como un
ordenador. La información posicional se recupera desde la memoria
17, en la que permanece durante un cierto tiempo seguidamente a la
transmisión para permitir que sea retransmitida en caso de
interrupción o de error de la transmisión. En relación con la
transferencia hasta el ordenador, la información acerca del color
del lápiz 10 puede ser también transferida para permitir que el
software del ordenador recree una copia electrónica del texto
presente en la pizarra 1 de escritura utilizando los mismos colores.
La información de color puede ser transmitida en forma de uno o más
pares coordenados, que hayan sido predefinidos como indicativos de
un color específico. También pueden ser transmitidos al ordenador,
en forma de pares coordenados, comandos predefinidos, como por
ejemplo, almacenar la información actual y empezar en una nueva
página, o cambiar de una modo borrador a un modo lápiz.
Además, el dispositivo comprende un portador 22
en el que puede ser sujetado el lápiz 10 como se muestra mediante
líneas discontinuas en la Figura 5. El portador puede ser diseñado
de muchas formas diferentes dependiendo, entre otros, del tipo de
lápiz.
El dispositivo comprende también un botón 19
para activar el dispositivo.
La Figura 7 muestra un segundo dispositivo
detector de posición destinado a ser utilizado para la grabación
electrónica de lo que se está borrando con la ayuda del borrador 30
en la pizarra de escritura de la Figura 1. El borrador 30 ha sido
indicado mediante líneas discontinuas. La estructura del dispositivo
es la misma que la del dispositivo de la Figura 6. Las partes
correspondientes se han mencionado mediante los mismos números de
referencia. El área borrada sobre la pizarra de escritura podría ser
determinada en base a la posición angular del patrón de
codificación de posición sobre el sensor y con el conocimiento del
tamaño de la superficie de borrado del borrador.
También sería posible utilizar solamente un
dispositivo y moverlo desde el lápiz hasta el borrador cuando se
necesite. Esta alternativa presupone que el portador podría estar
adaptado tanto al lápiz como al borrador. El dispositivo puede
estar también provisto de algunos medios, por ejemplo un simple
conmutador, para indicar si el mismo se utiliza con el borrador o
con el lápiz. La conmutación entre el modo borrador y el modo lápiz
podría ser alternativamente llevada a cabo mediante una
"función" sobre la pizarra de escritura, es decir, detectando
un subconjunto del patrón de codificación de posición dedicado a
indicar el uso del dispositivo de detección de posición junto con
el borrador o el lápiz.
Una posibilidad adicional podría consistir en
disponer de un lápiz con un borrador integrado. El lápiz podría
disponer de una punta de lápiz en un extremo y de un borrador en el
otro extremo. En ese caso, el dispositivo de detección de posición
podría tener dos sensores, uno en cada extremo, de modo que los
sensores se utilizan alternativamente dependiendo de que la punta
de lápiz o la del borrador estén dirigidas hacia la pizarra de
escritura. En este caso, no se necesita ningún conmutador puesto que
cada detector se utiliza únicamente para un propósito.
También podría utilizarse un dispositivo de
detección de posición con dos detectores, junto con un lápiz
ordinario con un borrador en el extremo trasero, cuando el lápiz y
el borrador se utilizan sobre una superficie de escritura
ordinaria, por ejemplo un papel, que esté provista de un patrón de
codificación de posición.
La Figura 8 muestra una realización de un
dispositivo detector de posición con dos detectores 14' y 14'' para
detectar la posición actual de una punta 30 de lápiz y de un
borrador 31, respectivamente. La estructura y la función del
dispositivo son sustancialmente las mismas que las del dispositivo
de la Figura 5 salvo en que existen dos detectores y dos diodos 13'
y 13'' emisores de luz asociados. Las partes correspondientes han
sido identificadas mediante los mismos números de referencia.
La punta de lápiz y el borrador pueden estar
también dispuestos en el mismo extremo de un lápiz. En ese caso,
podría utilizarse un solo detector para grabar alternativamente la
posición actual del borrador y la posición actual del lápiz. Se
necesita un medio para conmutar entre el modo de borrador y el modo
de lápiz.
La Figura 9 muestra esquemáticamente un sistema
de presentación. El sistema comprende una pizarra 40 de escritura,
un primer dispositivo 41 de detección de posición para registrar la
información que se está escribiendo sobre la pizarra 40 por medio
de un lápiz asociado al primer dispositivo de detección de posición,
un segundo dispositivo 42 de detección de posición para grabar la
información que está siendo borrada de la pizarra 40 por medio de
un borrador asociado al segundo dispositivo de detección de
posición, así como un proyector 43 y una unidad 44 externa con
software para convertir la información posicional registrada en una
imagen o una secuencia de imágenes, que muestre la información
manuscrita sobre la pizarra de escritura en forma digital. La
pizarra 40 de escritura y los dispositivos 41 y 42 de detección de
posición han sido explicados con detalle en lo que antecede. El
proyector 43 es de tipo estándar y puede llevar a cabo todas las
tareas de proyector "ordinarias". Se encuentra conectado a un
ordenador, por ejemplo la unidad 44 externa, que está equipada con
software 45 para permitirle crear imágenes en base a los datos
posicionales que se introducen en el ordenador.
Lo que sigue es un simple ejemplo de cómo
cooperan las unidades en el sistema. Supóngase que un conferenciante
está dando una conferencia a una audiencia en una sala de
conferencias en la que se ha instalado el sistema anterior, y que
un estudiante está sentado de una habitación de su domicilio. El
conferenciante escribe la palabra "HOLA" en la pizarra 40 de
escritura, utilizando el dispositivo 41. Cuando el conferenciante
sitúa la punta del lápiz sobre la pizarra 40 de escritura, el
dispositivo empieza a registrar imágenes de la pizarra de escritura
en la posición actual del lápiz. La grabación de imágenes tiene
lugar de forma continuada y el procesador del dispositivo
identifica el patrón de codificación de posición de imagen en cada
una de las imágenes. En base a la imagen grabada del patrón de
codificación de posición, se genera un par de coordenadas que
describen la posición absoluta sobre la pizarra de escritura en la
que se captura cada imagen, es decir, la posición actual del lápiz.
De esa forma, se obtiene una descripción, en forma de un gran número
de indicaciones de posición o "puntos", respecto a cómo ha
sido desplazado el lápiz a través de la pizarra de escritura. Esta
descripción constituye una representación digital de la información
escrita. A intervalos regulares, se adapta un polinomio a esos
puntos. En el caso anterior, si el conferenciante escribe
cuidadosamente, la letra H puede dar lugar, por ejemplo, a tres
polinomios de primer grado, donde cada polinomio representa un
segmento de línea con puntos específicos de inicio y de
terminación. Estos polinomios son transferidos junto con una señal
que describe el color del lápiz en forma de comunicación de radio a
la unidad 44 externa del salón de conferencias.
La unidad externa está conectada a Internet y el
estudiante que está sentado en su casa, puede conectar así mediante
la unidad externa, ya sea para ver la información que está siendo
escrita sobre la pizarra de escritura en tiempo real, o ya sea para
descargar la información en un momento posterior. Para permitir que
el estudiante que está sentado en su casa extraiga el beneficio de
la conferencia, el sistema puede comprender también un micrófono
46, que graba lo que está diciendo el conferenciante, así como una
cámara 47, que filma al conferenciante desde una distancia, de modo
que su lenguaje hablado y su lenguaje corporal, que complementan las
notas que está escribiendo sobre la pizarra de escritura, también
puedan ser grabados. La ruta de comunicación, a través de la unidad
externa hasta el domicilio del estudiante, es la misma que para la
información escrita, y la implementación de la misma con relación a
la información del sonido y de la imagen puede ser alcanzada
fácilmente por los expertos en la técnica.
Si se utiliza el sistema en un encuentro con
personas que están participando a distancia, se puede crear una
pizarra de escritura compartida en la que pueden escribir también
los participantes remotos. Más específicamente, los participantes
remotos pueden disponer del mismo tipo de sistema para grabar la
información que se está escribiendo en su pizarra de escritura. La
información se transmite desde el sistema remoto hasta la unidad 44
externa de la sala de conferencias. Esta unidad hace que el
proyector realice la proyección de la información procedente del
segundo sistema sobre la pizarra de escritura en el salón de
conferencias. Correspondientemente, el segundo sistema puede
comprender un proyector que muestra la información desde la pizarra
de escritura en el salón de conferencias. Los proyectores pueden
ser calibrados para las pizarras de escritura por medio del patrón
de codificación de posición, por ejemplo, moviendo el lápiz desde la
esquina superior izquierda hasta la esquina inferior derecha de la
pizarra. A continuación, el ordenador y el proyector pueden adaptar
la imagen proyectada a la pizarra de escritura.
Claims (17)
1. Un sistema para la grabación electrónica de
información manuscrita, comprendiendo dicho sistema:
un producto (1, 40) provisto de un patrón (3) de
codificación de posición ópticamente legible;
un primer dispositivo (41), que está adaptado
para crear, en base al patrón de codificación de posición
ópticamente legible, una representación electrónica de la
información que se está escribiendo sobre el producto, y
un segundo dispositivo (42), que está adaptado
para crear, en base al patrón de codificación de posición
ópticamente legible, una representación electrónica de la
información que está siendo borrada del producto con un
borrador,
estando dicho sistema caracterizado por
comprender además un proyector (43) que está adaptado para proyectar
información suplementaria sobre el producto.
2. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el producto es una pizarra de escritura.
3. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
1, en el que cada uno de dichos primer y segundo dispositivos
comprende un detector (14) sensible a la luz, que está adaptado para
detectar el patrón de codificación de posición sobre el producto en
relación con una posición actual; y unos medios (20) de
comunicaciones que están adaptados para transferir información
posicional basada en el patrón de codificación de posición detectado
por el detector respecto a la posición actual, hasta al menos una
unidad externa (44).
4. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
3, en el que cada uno de dichos primer y segundo dispositivos
comprende un procesador (16) que está adaptado para interpretar el
patrón de codificación de posición detectado por el detector (14),
y transformarlo en un par coordenado de la posición actual,
comprendiendo la información posicional transferida por el medio
(20) de comunicaciones el citado par coordenado.
5. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
3, en el cada uno de dichos primer y segundo dispositivos comprende
también una memoria (17) para almacenar información posicional para
las sucesivas posiciones actuales.
6. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
4, en el que dichos procesadores (16) están adaptados para
transformar al menos algunos de los pares coordenados de las
sucesivas posiciones actuales en trenes de polígonos, donde la
información posicional que es transferida por el medio (20) de
comunicaciones comprende los citados trenes de polígonos.
7. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
1, en el que el patrón de codificación de posición sobre el
producto comprende un primer subconjunto de un patrón de
codificación de posición absoluta, codificando el citado primer
subconjunto coordenadas para puntos del interior de una primera área
coordenada sobre una superficie imaginaria, la cual comprende todos
los puntos que el patrón de codificación de posición absoluta tiene
capacidad de codificar, estando dicha primera área coordenada
dedicada a recibir información manuscrita.
8. Un sistema de acuerdo con la reivindicación
7, en el que al menos una posición está dedicada a una función que
ha de ser llevada a cabo en relación con la grabación electrónica de
información manuscrita.
9. Un sistema de acuerdo con las
reivindicaciones 7 y 8, en el que al menos una posición está
codificada por medio de un segundo subconjunto del patrón de
codificación de posición absoluta, codificando dicho segundo
subconjunto coordenadas respecto a al menos un punto del interior de
una segunda área coordenada de la superficie imaginaria que está
dedicada a dicha función.
10. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el primer dispositivo
comprende también un portador (22) para un lápiz que escribe sobre
el producto.
11. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1-9, en el que el primer
dispositivo comprende un lápiz para escribir sobre el producto.
12. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el segundo dispositivo
(42) comprende un portador para el citado borrador que borra
información del producto.
13. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 1-11, en el que el segundo
dispositivo comprende además el citado borrador.
14. Un sistema de acuerdo con una cualquier de
las reivindicaciones anteriores, que comprende además software para
presentar la información sobre el producto en una pantalla, en base
a la representación electrónica de la información que está siendo
escrita sobre, y borrada en, el producto.
\newpage
15. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones 3-6, que comprende además un
micrófono (46) para grabar conversación en relación con la
escritura y el borrado de información sobre el producto, así como
también medios para transferir la conversación grabada hasta la
unidad externa.
16. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el proyector está
adaptado para mostrar información complementaria que ha sido grabada
electrónicamente sobre un segundo producto en un segundo sistema,
remoto.
17. Un sistema de acuerdo con una cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en el que el primer y el segundo
dispositivos consisten en un mismo y único dispositivo.
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