Sistema de acceso a un ordenador basado en guiños voluntarios.

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.

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

Sistema de acceso a un ordenador basado en guiños voluntarios.

Objeto de la invención

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.

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.

Estado de la técnica

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Referencias