Periférico de entrada a un ordenador para usuarios discapacitados.
Objeto de la invención
La presente invención, tal y como se expresa en el enunciado de esta memoria descriptiva, se refiere a un periférico de entrada a un ordenador para usuarios discapacitados, cuya finalidad consiste en permitir de manera optimizada el acceso interactivo al ordenador de personas discapacitadas tales como paralíticos cerebrales, tetrapléjicos o enfermos inmovilizados. Para ello, el acceso al ordenador se efectuará mediante un único conmutador con el que se emularán las funciones de periféricos convencionales tales como teclados y ratones.
Este conmutador será accionado por el discapacitado mediante algún movimiento de la parte de su anatomía que conserve un resto funcional de movilidad mínimo, como por ejemplo un párpado, la boca, la cabeza, etc.
El periférico podrá ser utilizado con cualquier ordenador de tipo PC y con cualquiera de sus programas estándar actuales o futuros. Además, el periférico permitirá trabajar simultáneamente con dos tipos distintos de entrada, teclado y ratón, y su uso será compatible en forma simultánea con el de periféricos convencionales.
Otro objeto del periférico es que pueda ser adaptado a las necesidades de cualquier usuario, en sus parámetros principales de utilización (velocidades de barrido, resolución, y sistema de filtrado de ruido y pulsaciones espásticas o involuntarias).
Antecedentes de la invención
Son conocidos distintos periféricos convencionales de acceso a ordenadores, tales como ratones, teclados, digitalizadores, etc. El principal inconveniente de estos periféricos en el tema que nos ocupa, es que fueron diseñados para personas que conservan intactas todas sus funcionalidades, siendo la característica común más relevante de todos ellos, la necesidad de que los usuarios posean un control claro y definido de las extremidades superiores. A tenor de lo anterior, los paralíticos cerebrales de afección motriz y los tetrapléjicos, cualquiera que sea la causa de su situación (por accidente o por haber desarrollado naturalmente esta discapacidad), así como los enfermos sometidos ocasionalmente a severas inmovilizaciones, en procesos post-operatorios, estarían imposibilitados para acceder al uso del ordenador por la barrera funcional que presentan los periféricos de entrada de tipo estándar.
Por otra parte se conocen procedimientos para la construcción de un ratón de serie de dos botones para discapacitados motóricos. Aunque dichos procedimientos solucionen parte de los problemas expuestos, son susceptibles de incorporar mejoras y además no prevén la emulación de ratones de tres botones ni la de teclados.
Descripción de la invención
Para lograr los objetivos y resolver los inconvenientes indicados en anteriores apartados, la invención consiste en un periférico de entrada a un ordenador para usuarios discapacitados que cuenta con una salida de teclado y con una salida de ratón para conectar a un ordenador PC convencional. A su vez, el periférico incluye entradas para conectar en él un ratón y un teclado convencionales, además de una entrada para conectar un conmutador sobre el que actuará el discapacitado, de manera que el funcionamiento del PC podrá comandarse mediante dicho conmutador, mediante el teclado y el ratón o simultáneamente con todo estos elementos. Hay otra conexión más del periférico hacia el exterior que es la que se realiza con una unidad externa de alimentación.
Internamente el periférico de la invención cuenta con una pantalla de visualización conectada a un controlador de pantalla que a su vez conecta con un bloque de control de barrido, generador de códigos y lectura de entradas. Este bloque de control conecta además con la entrada del conmutador para discapacitados, con un conmutador de teclado y con un adaptador de niveles que se encuentra unido a un conmutador de ratón. De los conmutadores de teclado y de ratón parten las salidas hacia el PC y a ellos también llegan las entradas que se conectan al teclado y al ratón. Además, el periférico incluye una unidad interna de alimentación que alimenta los distintos bloques y que se conecta a la unidad externa de alimentación referida anteriormente.
La pantalla de visualización muestra las pantallas optimizadas que permiten implementar la lógica de acceso al ordenador por técnicas de barrido. Se entiende por técnicas de barrido el proceso mediante el cual se pueden seleccionar, a partir de una única señal lógica generada por el usuario discapacitado, (mediante un conmutador electromecánico o de otro tipo) todas y cada una de las señales necesarias para controlar el funcionamiento de cualquier programa estándar a ejecutar en un ordenador.
Durante el proceso de barrido, las distintas zonas en que se ha dividido la pantalla son activadas secuencialmente, de acuerdo con un reloj interno cuya frecuencia es optimizada en función de las aptitudes de cada usuario discapacitado. Cuando una opción se encuentra seleccionada por el reloj, se indica en la pantalla mediante un cambio de contrastes de su representación. En estas condiciones, si el usuario aplica un pulso al conmutador que controla con su capacidad residual, el equipo entenderá que puede proporcionarse al ordenador la señal correspondiente a la opción que se encuentra seleccionada en ese momento en la pantalla de visualización. Dicha señal es generada por el periférico de la invención y se envía a los mismos puertos de entrada del PC donde se conectan habitualmente los periféricos convencionales.
El controlador de pantalla recibe las señales procedentes del bloque de control de barrido y las muestra en la pantalla de visualización.
El bloque de control de barrido está constituido por un equipo electrónico estructurado en torno a un microprocesador o microcontrolador, y sus funciones son las siguientes:
Procesar los pulsos recibidos del conmutador activado por el discapacitado, eliminando ruidos y/o señales espásticas o involuntarias. Controlar el funcionamiento de la pantalla de visualización en sus tres modalidades de trabajo previstas (configuración, teclado y ratón). Decodificar las señales seleccionadas durante el proceso de barrido. Generar las señales que deben ser enviadas a los puertos de comunicaciones del PC, con la estructura adecuada a las acciones que han de realizarse en el programa estándar que se esté ejecutando. El adaptador de niveles realiza la adaptación de los niveles lógicos del periférico a los de los puertos del ordenador.
Los conmutadores de ratón y teclado seleccionan automáticamente el funcionamiento por discapacitado, si éste está operando con el equipo, o por persona que conserva todas sus funcionalidades. Si en ausencia del usuario discapacitado se desea funcionar con el teclado o con el ratón, basta para ello la pulsación de cualquier carácter del teclado o la ejecución de cualquier movimiento con el ratón. También es posible el funcionamiento conjunto, es decir, con ambos tipos de usuarios simultáneamente, siendo prioritario el funcionamiento controlado por el discapacitado. Esta opción es de gran valor para el uso en algunas actividades creativas que pueden ser compartidas, y también en el entrenamiento inicial del usuario.
La unidad interna de alimentación adapta la tensión de alimentación proporcionada por la fuente externa a las necesidades del equipo.
En el funcionamiento del periférico para discapacitados de la invención se pueden distinguir tres modos de trabajo, cada uno de los cuales se corresponde con la presentación de distintas pantallas en la unidad o pantalla de visualización. Estos tres modo de trabajo son modo de configuración, modo teclado y modos ratón.
Al modo de configuración se entra en forma automática tras una pantalla de identificación y presentación inicial que se muestra al conectar el equipo.
El modo de configuración muestra una pantalla cuyo barrido permite seleccionar teclado, ratón de dos pulsadores o ratón de tres pulsadores. También permite seleccionar la velocidad de barrido y acceder a un segundo barrido para adaptar el funcionamiento a las necesidades de cada usuario.
En el modo teclado aparece una pantalla con un tablero de caracteres y con distintas funciones y opciones. En esta pantalla se realiza un barrido por zonas optimizado que permite seleccionar los caracteres que se envían a la entrada de teclado del PC. También permite pasar al funcionamiento con ratón, regresar al modo configuración y generar caracteres y códigos especiales; así como acceder a una pantalla en la que es posible la generación de 18 secuencias de caracteres que pueden ser reprogramados por el usuario.
Al modo ratón de dos o tres pulsadores se accede desde cualquiera de los otros dos modos y muestra respectivas pantallas en las que se establece un barrido circular descompuesto en uno externo y otro interno. El barrido externo permite seleccionar el sentido y la velocidad de desplazamiento del cursor del ratón. También permite saltar al modo teclado y seleccionar el barrido interno.
Mediante el barrido interno se ejecuta la pulsación simple de los botones del ratón, la doble pulsación, y la pulsación mantenida de dichos botones. También permite este barrido interno la selección de las resoluciones de la velocidad del desplazamiento del cursor del ratón, la recuperación de valores por defecto, y la selección del barrido externo.
En general, todos los parámetros (velocidades de barrido, definiciones, resoluciones, modos, etc) que pueden ser adaptados por el usuario según sus necesidades, son grabados en el periférico dentro de una memoria que tiene una gran autonomía en ausencia de alimentación.
A continuación, para facilitar una mejor comprensión de esta memoria descriptiva y formando parte integrante de la misma, se acompañan unas figuras en las que con carácter ilustrativo y no limitativo se ha representado el objeto de la invención.
Breve descripción de las figuras
Figura 1.- Representa un diagrama de bloques de un periférico de entrada a un ordenador para usuarios discapacitados, según la presente invención. Figura 2.- Representa un diagrama funcional de los distintos modos de un periférico de entrada a un ordenador para usuarios discapacitados, según la presente invención. Descripción de un ejemplo de realización de la invención
Seguidamente se realiza una descripción de un ejemplo de la invención, haciendo referencia a la numeración adoptada en las figuras.
Así, el periférico 1 de entrada a un ordenador 2 para usuarios discapacitados 3 de este ejemplo de realización incluye una entrada 4 para conectar un conmutador electromecánico 5 que será el único mando o pulsador a accionar por el discapacitado 3 mediante un resto de movilidad que éste conserve, y que le permitirá gobernar cualquier programa estándar instalado en el ordenador 2.
El periférico 1 cuenta con otra entrada 6 en la que puede conectar un teclado convencional 7, y con otra entrada 8 en la que se puede conectar un ratón convencional 9.
En otra entrada 10 del periférico 1 se conecta una unidad externa de alimentación 11 de 9 voltios de corriente continua y 2 amperios de intensidad. Esta unidad externa de alimentación 11 se conecta a su vez a la red 12 de 220 voltios, al igual que el ordenador 2.
Dicha alimentación externa 11 es susceptible de ser sustituida por baterías internas o por la unidad de alimentación del ordenador convencional asociado 2.
El periférico 1 cuenta con una salida 13 que se conecta a la entrada de teclado del ordenador 2, y con otra salida 14 que se conecta a la entrada de ratón de dicho ordenador 2. Estas salidas 13 y 14 son las que permiten el control del ordenador 2 a través del periférico 1.
El interior del periférico 1 incluye una pantalla de visualización 15 unida a un controlador de pantalla 16 conectado con un bloque de control de barrido, generador de códigos y de lectura de entradas 17. Este bloque de control 17 está también conectado a la entrada 4 del conmutador 5, a un conmutador de teclado 18 y a un adaptador de niveles 19 que a su vez conecta con un conmutador de ratón 20.
El conmutador de teclado 18 conecta también con la entrada 6 del teclado 7 y con la salida de teclado 13, mientras que el conmutador de ratón 20 conecta adicionalmente con la entrada 8 del ratón 9 y con la salida de ratón 14.
Por último, el periférico 1 dispone de una unidad interna de alimentación 21 que conecta con la entrada 10 en la que se enchufa la unidad externa de alimentación 11. Esta unidad interna de alimentación 21 proporciona unas tensiones de 5 V/1A y de -12V/0,1A con las que se alimenta a los distintos bloques del periférico 1.
Con esta configuración, el funcionamiento del periférico 1 consiste en mostrar distintas opciones en la pantalla de visualización 15. Dichas opciones son barridas secuencialmente, deteniéndose el barrido cierto tiempo en cada una de ellas de manera que el discapacitado 3 puede accionar a su pulsador 5 en el momento que el barrido esté detenido en la opción que desee seleccionar. Las instrucciones y la información correspondientes a la opción elegida pasarán al ordenador 2 de ma- nera similar a cuando dicha opción se elige directamente desde el teclado 7 o desde el ratón 9.
El barrido de la pantalla 15 se realiza de manera optimizada y por zonas para que el proceso de selección sea más ágil y cómodo.
El periférico 1 presenta tres modos de trabajo que son el modo de configuración 22, el modo ratón 23 y 24, y el modo teclado 25. El modo ratón está subdividido en modo ratón de dos pulsadores 23 y en modo ratón de tres pulsadores 24.
Al modo de configuración 22 se accede automáticamente tras una pantalla de identificación y presentación inicial 26 que se muestra al conectar el equipo. Cada uno de los modos permite el paso a cualquiera de los otros y en todos ellos se muestran distintas pantallas con diferentes opciones que permiten la emulación de los periféricos convencionales 7 y 9 empleando únicamente el conmutador 5.
También es posible utilizar simultáneamente el conmutador 5 y los periféricos convencionales 7 y 9, en cuyo caso se da prioridad a las órdenes ejecutadas mediante el conmutador 5.
Aunque en el presente ejemplo el conmutador 5 se une al periférico 1 de la invención mediante cable, en un caso más genérico podrá ser inalámbrico mediante señales de radio, rayos infrarrojos, o cualquier otro sistema.
También se ha previsto una realimentación óptica o acústica que informe al discapacitado 3 de que ha realizado una pulsación correcta en su conmutador 5.
