ES2341941T3 - Dispositivo de control de un sistema informatico. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de control de un sistema informático (1), preferentemente de tipo "microordenador personal", provisto de un interfaz gráfico (2) y con al menos un puerto de comunicación (5), por parte de un grupo de usuarios a través de diversos dispositivos punteros (3), sin conexión por cables en dicho sistema, preferentemente del tipo "ratón inalámbrico"; manipulándose cada uno de dichos dispositivos punteros (3) por parte de cada uno de los usuarios y transmitiendo a través de un canal de comunicación de secuencias de datos binarios que representan los desplazamientos y los estados de dichos dispositivos punteros (3), con un cajetín electrónico (4) de interfaz conectado a dicho puerto (5), caracterizado por el hecho de que dicho canal incluye una pluralidad de subcanales de comunicación (C1, C2), que transmiten con una rapidez de modulación estándar (R) dichas secuencias, generadas por una portadora de infrarrojos común y por un conjunto de subportadoras (P1, P2) moduladas en amplitud por las señales binarias de dichas secuencias, con frecuencias distintas para cada uno de dichos dispositivos punteros (3) y sin un componente armónico común, repartiéndose entre una frecuencia inferior (F1) y una frecuencia superior (F2), con intervalos al menos iguales al doble del valor de dicha rapidez de modulación (R) aumentada con una banda de protección (B).
Description
Dispositivo de control de un sistema
informático.
El presente invento hace referencia a un
dispositivo de control de un sistema informático, preferentemente
de tipo "micro-ordenador personal", mediante
dispositivos apuntadores, en especial de tipo "ratón
inalámbrico".
Los dispositivos de control de un sistema
informático que sirven para desplazar un cursor mediante un
"ratón", "bola" o cualquier otro dispositivo puntero, con
el fin de marcar un objeto, icono o elemento de un menú en la
pantalla del sistema y que representan una función que debe
ejecutarse, son de sobra conocidos. Si al principio estaban
reservados a los profesionales que trabajaban con consolas gráficas
de gama alta, hoy su uso en ordenadores se ha democratizado y ya no
hay que aprender incomprensibles lenguajes de comando. Hasta un
niño que aún no sepa leer puede jugar con un ordenador equipado con
un interfaz gráfico.
Los fabricantes de dispositivos punteros han
intentado que éstos sean lo más fácilmente utilizables. Una
imposición generalmente irritante es la presencia del cable que
conecta el ratón con la unidad central y que sirve al mismo tiempo
para transmitir datos en modo de serie y para canalizar el fluido
eléctrico. Este cable es siempre demasiado corto o se engancha en
los objetos más diversos. Un ratón inalámbrico se considera por
consiguiente como una mejora.
Un dispositivo puntero de este tipo se describe
en la solicitud de patente europea EP0171747, a nombre de la
empresa METAPHOR COMPUTER SYSTEMS, publicada el 19 de febrero de
1986. El dispositivo transmite sus desplazamientos y el estado de
sus botones de control con la unidad central por medio de un haz de
luz infrarroja modulada en amplitud a través de las secuencias de
señales binarias representativas. La utilización de una transmisión
mediante infrarrojos en la banda básica es extremadamente sencilla,
aunque puede generar problemas de recepción relacionados con la luz
ambiental, pudiendo presentar componentes espectrales en el
infrarrojo próximo (Sol, lámparas incandescentes). Se ha buscado
por consiguiente mejorar la recepción utilizando medios de
concentración y de guiado de la luz recibida.
La solicitud de la patente japonesa JP4205129, a
nombre de HITACHI LTD, publicada el 27 de julio de 1992, da cuenta
de este tipo de sistema.
Se plantea otro problema técnico debido al flujo
eléctrico del ratón inalámbrico. La eliminación del problema del
cable genera una obligación más, la de recargar periódicamente la
batería antes de que el dispositivo deje de funcionar. La solicitud
EP017747 daba una respuesta parcial a este problema transmitiendo a
la unidad central un mensaje de alerta destinado al usuario.
La solicitud de la patente europea EP0849700,
presentada por las empresas PHILIPS PATENTVERWALTUNG y PHILIPS
ELECTRONICS, publicada el 24 de junio de 1998, propone un
alimentación del ratón inalámbrico a través de bucle inductivo
situado en la alfombrilla del ratón. Se elimina el cable del ratón,
pero el problema se desplaza al suministro de energía eléctrica
debiendo encontrar una alfombrilla adecuada. Se necesita pues un
nuevo cable; además, el usuario ve limitadas sus opciones estéticas
en lo que se refiere a dicho accesorio, ya que la alfombrilla debe
ser obligatoriamente de un modelo especialmente adaptado al
sistema.
El suministro eléctrico no es un asunto que se
plantee únicamente con los dispositivos punteros para ordenador. Se
plantea también en todos los pequeños aparatos electrónicos. Por lo
general, se utilizan pilas. La sustitución periódica de éstas puede
resultarle cara al usuario y cada vez es más común usar baterías,
aunque el precio de inversión inicial sea más importante, sobre todo
cuando se trata de un cargador. Para potencias bajas, se conoce
desde la aparición en el mercado de las células baratas de silicio
amorfo, una alimentación mixta realizada mediante baterías y
células fotovoltaicas, donde la batería desempeña un papel de
tampón. Este es el caso de las calculadoras o de las calculadoras
para oficinas. Los dispositivos descritos en las solicitudes de las
patentes japonesas JP56132653 y JP61210828, respectivamente a nombre
de la empresa SEIKO EPSON CORP y de la empresa CASIO COMPUTER CO
LTD, son algunos de estos ejemplos.
La aplicación de un suministro eléctrico
mediante células fotovoltaicas con un ratón inalámbrico que use una
conexión por infrarrojos se describe en la solicitud de la patente
británica GB2292995, a nombre de la empresa PRIMAX ELECTRONICS LTD,
publicada el 13 de marzo de 1996.
Las mejoras del dispositivo puntero básico
ampliamente conocido en el campo de la microinformática, tan sólo
afecta al uso individual de un sistema informático. Se conoce la
posibilidad de trabajar con la cooperación de varias personas
mediante la utilización de varias unidades centrales conectadas en
red. Pero, aunque el trabajo sea colectivo, cada persona controla
personalmente cada unidad central con la ayuda de su propio
dispositivo puntero.
Un sistema que permita utilizar a varias
personas una misma unidad central se describe en las solicitudes de
las patentes japonesas JP8221194 y JP9146703, a nombre de la empresa
NTT, publicadas respectivamente el 30 de agosto de 1996 y el 6 de
junio de 1997. Los comandos procedentes de varios ratones
inalámbricos pueden recibirse a través de un ordenador personal
convencional. Con esta finalidad, se aplica una técnica de
transmisión por radio para el reparto de tiempo. Los distintos
ratones transmiten sucesivamente sus datos ciando reciben un código
identificativo enviado por la estación base que está conectada a la
unidad central y que corresponde a sus propios códigos. El uso
previsto es con fines educativos y lúdicos.
En la solicitud de la patente japonesa
JP10040002, a nombre de la empresa NEC, publicada el 13 de febrero
de 1998, se describe el funcionamiento simultáneo de varios ratones
dentro de una misma ventana.
El diseño de un conjunto de dispositivos
punteros que controlen un sistema informático único presenta
interesantes perspectivas, especialmente en la enseñanza. Al
contrario de lo que ocurre en la enseñanza de otras disciplinas, la
informática práctica se presta bastante mal en la actualidad a las
clases colectivas. La formación se basa más bien en clases
prácticas durante los que los alumnos, en pequeños grupos de dos o
tres, practican con un microordenador completo. Para permitir que un
gran número de alumnos pueda iniciarse, hacen falta considerables
medios materiales instalados permanentemente en aulas especializadas
que dispongan de numerosas tomas eléctricas.
Los sistemas de ratones inalámbricos descritos
anteriormente en los documentos de patentes JP9146703,
JP8221194 y JP10040002, permitirían por el contrario un enfoque más tradicional en la iniciación a la hora de manejar un ordenador. Cualquier alumno que disponga de un ratón podría, bajo la supervisión de un formador, aprender a utilizar un interfaz gráfico, cuya imagen se podría proyectar en una pantalla de grandes dimensiones, a través de un periférico informático adecuado, como por ejemplo un proyector de video o una tableta LCD adaptada a un retroproyector.
JP8221194 y JP10040002, permitirían por el contrario un enfoque más tradicional en la iniciación a la hora de manejar un ordenador. Cualquier alumno que disponga de un ratón podría, bajo la supervisión de un formador, aprender a utilizar un interfaz gráfico, cuya imagen se podría proyectar en una pantalla de grandes dimensiones, a través de un periférico informático adecuado, como por ejemplo un proyector de video o una tableta LCD adaptada a un retroproyector.
La ventaja económica es evidente: basta con un
único sistema informático que incluiría un microordenador portátil.
Las aulas especializadas ya no serían necesarias y el equipo podría
instalarse rápidamente en cualquier lugar. No obstante, dicha
ventaja económica es algo limitada debido a la complejidad de los
sistemas conocidos. Los protocolos de transmisión de datos entre
los ratones y la unidad central necesitan conexiones hertzianas que
dificultan que los dispositivos punteros incluyan cada uno un
receptor para recibir las señales de sincronización. Las conexiones
a través de ondas radioeléctricas presentan también numerosos
inconvenientes en aquellos países en donde existen reglamentaciones
restrictivas en materia de bandas de frecuencias utilizables para la
transmisión de datos. El número de este tipo de bandas es
restringido y las restantes bandas son muy incómodas, ya que
requieren el uso de métodos de codificación de datos muy complejos
para evitar una perturbación generada por un sistema similar que
esté presente en las proximidades.
El uso de una conexión por infrarrojos parecería
por consiguiente más adecuada, al quedar a salvo en el interior de
un local los canales de comunicación de las perturbaciones externas.
Asimismo, el sistema podría aplicar componentes electrónicos que
cuenten con una gran difusión, ya que los mandos a distancia por
infrarrojos son de uso universal.
El sistema exige un número de canales de
comunicación que sea al menos igual al número de dispositivos
punteros y no deberá ser sensible a la luz ambiental, aunque existen
técnicas modulatorias que reúnen las características deseadas.
Podemos citar las técnicas modulatorias por salto de frecuencia de
una subportadora, de las que se da un ejemplo en la solicitud de la
patente europea EP0342146, a nombre de la empresa TRANSDATA,
publicada el 11 de mayo de 1989. El dispositivo descrito hace
referencia a una única conexión bidireccional entre un contador
eléctrico y un aparato destinado a registrar el consumo eléctrico;
por ello el método aplicado no se podría por consiguiente aplicar
directamente. No obstante, el método de desmodulación descrito en
dicho documento, al requerir un sistema electrónico por cable,
puede reemplazarse fácilmente por un tratamiento mediante un
software equivalente.
En la solicitud europea EP0924873, a nombre de
la empresa ALCATEL, publicada el 23 de junio de 1999, se describe un
algoritmo que permite detectar el tono de respuesta mediante módems
y faxes.
Este tipo de algoritmo, de tipo "Goertzel",
es de sobra conocido y puede aplicarse en la detección de
frecuencias vocales. La importante potencia de cálculo necesaria
implica el uso de circuitos especiales de tratamiento digital de la
señal, como los que fabrica la empresa ADVANCED MICRO DEVICES. Esta
empresa ha divulgado además una mejora del algoritmo de Goertzel en
la solicitud de la patente internacional WO97/20438, publicada el 5
de junio de 1997. En la nota técnica "DTMF Tone Generation and
Detection: An implementation Using the TMS320C54x"
(Application Report; SPRA096A- May 2000), la empresa TEXAS
INSTRUMENTS, describe los algoritmos necesarios para efectuar la
síntesis y la detección de las señales de un sistema de
multifrecuencia.
En el documento
US-A-5900869 se describe un sistema
informático común para varios usuarios que utiliza varios ratones
para controlar los respectivos punteros que aparecen en pantalla. Se
menciona la posibilidad de conexiones mediante infrarrojos, aunque
en el documento no se describe ninguna técnica específica para su
aplicación.
Del estado técnico actual se deduce, tal y como
se describe en los documentos anteriormente mencionados, que se
conocen los conjuntos de dispositivos punteros destinados a un grupo
de usuarios para controlar un sistema informático común, aunque no
existe hasta la fecha ningún sistema simple, sólido y barato que
ofrezca técnicas probadas y modernas, que pueda realmente aplicarse
especialmente en la enseñanza y que sea capaz de realizar una
síntesis inventiva del estado técnico con vistas a obtener unas
características óptimas.
La presente invención trata por consiguiente de
optimizar el diseño de un dispositivo de control de un sistema
informático.
Tiene precisamente por objeto un dispositivo de
control de un sistema informático, preferentemente de tipo
"microordenador personal", equipado como es sabido con un
interfaz gráfico y con al menos un puerto de comunicación, por
grupo de usuarios a través de diversos dispositivos punteros sin
conexión por cable con el sistema, preferentemente del tipo
"ratón inalámbrico". Cada dispositivo puntero lo manipula cada
uno de los usuarios y se transmite a través de un canal de
comunicación de secuencias de datos binarios que representan los
desplazamientos y los estados de dichos dispositivos punteros en un
cajetín electrónico del interfaz conectado con el puerto de
comunicación.
Cabe destacar que el dispositivo de control del
sistema informático que forma parte del objeto de la presente
invención, en lo que se refiere al canal de comunicación, conlleva
una pluralidad de subcanales de comunicación, que transmiten con
una rapidez de modulación estándar las secuencias de datos binarios,
generados por una portadora normal de infrarrojos y por un conjunto
de subportadoras moduladas en amplitud por las señales binarias de
dichas secuencias. Las frecuencias de las subportadoras son
distintas en cada uno de los dispositivos punteros, sin componente
armónico común y se reparten entre una frecuencia inferior y una
frecuencia superior, con intervalos como mínimo iguales al doble
del valor de la rapidez de modulación aumentada por una banda de
protección.
Sacando ventaja las frecuencias de las
subportadoras son iguales a números primos multiplicados por un
coeficiente constante.
En un primer modo de realización de la
invención, una única subportadora se asigna a cada uno de los
dispositivos punteros.
En un segundo modo de realización, se asignan a
cada uno de los dispositivos punteros dos subportadoras moduladas
con oposición fásica por las señales binarias de las secuencias.
En el primer modo de realización de la
invención, el sistema de control aplica dispositivos punteros cada
uno de los cuales incluye:
- a)
- un bloque de tratamiento digital de las señales que incluye preferentemente un microcontrolador que elabora las señales binarias
- b)
- un bloque de emisión que incluye:
- -
- un oscilador, preferentemente con resonador cerámico intercambiable, conectado al componente armónico N de la frecuencia de la subportadora asignada al dispositivo puntero
- -
- un divisor de frecuencia por N que produce la subportadora a partir de su componente armónico
- -
- un modulador de la subportadora mediante señales binarias que producen las señales moduladas
- -
- un filtro de paso de banda con una frecuencia central igual a la de la subportadora y de la banda de paso igual al intervalo de frecuencia menos la banda de protección, que genera señales filtradas a partir de las señales moduladas.
- -
- un amplificador que alimenta uno o varios diodos que emiten un haz de luz infrarroja a partir de las señales filtradas.
- c)
- un bloque de alimentación que incluye:
- -
- una célula fotovoltaica
- -
- una batería
- -
- un regulador de carga de la batería mediante la célula fotovoltaica
- -
- un convertidor DC/DC
En el segundo modo de realización de la
invención, el sistema de control aplica dispositivos punteros cada
uno de los cuales incluye:
- a)
- un bloque de tratamiento digital de las señales que incluye a poder ser un microcontrolador equipado con:
- -
- un primer programa que se encarga de elaborar las señales binarias
- -
- un segundo programa que incorpora un oscilador digital que se encarga de elaborar las muestras de las subportadoras moduladas.
- b)
- un bloque de emisión que incluye:
- -
- un convertidor digital/analógico de conversión de las subportadoras incluidas en el muestreo
- -
- un filtro de paso de banda de frecuencia central igual a la de la subportadora y de la banda de paso igual al intervalo de frecuencia menos la banda de protección, que genera señales filtradas a partir de las señales moduladas.
- -
- un amplificador que alimenta uno o varios diodos que emiten un haz de luz infrarroja a partir de las señales filtradas
- c)
- un bloque de alimentación que incluye:
- -
- una célula fotovoltaica
- -
- una batería
- -
- un regulador de carga de la batería mediante la célula fotovoltaica
- -
- un convertidor DC/DC.
\vskip1.000000\baselineskip
Una característica complementaria del primer
modo de realización es que el cajetín electrónico incluye:
- a)
- un bloque de recepción de las señales de luz infrarroja y de detección de las subportadoras.
- b)
- un bloque de desmultiplexación de frecuencia de las señales detectadas que incluyen un cierto número de filtros analógicos del paso de banda igual al número de dispositivos punteros.
- c)
- un bloque de tratamiento digital de las señales que incluya a poder ser un microprocesador provisto con un programa de comunicación que genere las señales binarias a partir de las señales desmultiplexadas y las transmita al puerto de comunicación mediante un amplificador de línea.
\vskip1.000000\baselineskip
Una característica complementaria del segundo
modo de realización, que constituye también una variante del primer
modo, es que el cajetín electrónico incluye:
- a)
- un bloque de recepción de las señales de luz infrarroja y de detección de las subportadoras.
- b)
- un bloque de tratamiento digital de las señales que incluye:
- -
- un convertidor analógico/digital de las señales detectadas
- -
- un microprocesador o elemento similar provisto con un algoritmo de extracción de la información espectral de las señales detectadas por la "Transformada de Fourier Discreta", preferentemente un filtro digital bipolar con respuesta impulsional infinita de tipo "Goertzel", y con un programa de comunicación que genere las señales binarias a partir de dicha información y las transmita al puerto de comunicación mediante un amplificador de línea.
\vskip1.000000\baselineskip
Tanto en uno como en otro de los modos de
realización descritos anteriormente, el amplificador de línea es
bidireccional y transmite al microprocesador o a un elemento similar
secuencias de datos binarios representativas de los desplazamientos
de un dispositivo puntero complementario.
De manera muy ventajosa, el cajetín electrónico
del dispositivo de control de un sistema informático, de acuerdo
con la invención, incluye una parte distinta que engloba el bloque
de recepción, equipado con un cuerno colector de los haces de luz
infrarroja, conectado mediante un cable blindado a la parte
principal conectada a su vez al puerto de comunicación.
Abundando en los fines de la invención, el
cajetín electrónico incluye una parte principal en forma de
consola, equipada con conmutadores que permiten seleccionar uno o
varios dispositivos punteros y que dejan inoperativos los
demás.
Como ventaja, las señales binarias emitidas por
cada uno de los dispositivos punteros transmiten además
periódicamente secuencias de datos binarios de señalización de
dichos dispositivos de modo que se activa una alarma cuando una
cualquiera de estas secuencias deja de recibirse después de un plazo
predeterminado por el cajetín electró-
nico.
nico.
De acuerdo con la invención las señales binarias
transmiten además secuencias de datos binarios características de
la integridad de cada uno de los dispositivos punteros y
preferentemente de la presencia de la bola de tipo "ratón
inalámbrico".
También es una ventaja que cada uno de los
dispositivos punteros incluya además un número de
botones-pulsadores que sea como mínimo igual a 2 y
preferentemente a 7 y que incluyan las secuencias de los datos
binarios representativos de sus estados en dichas señales
binarias.
Se obtendrá un gran beneficio con la utilización
del dispositivo de control, de acuerdo con la invención,
especialmente en sistemas informáticos que incluyan:
- -
- una unidad central preferentemente de tipo "ordenador portátil"
- -
- un periférico de visualización, preferentemente de tipo "tableta LCD" adaptable a un retroproyector o a un videoproyector portátil
- -
- un conjunto de softwares de aplicación de tipo "ofimático", de comunicación o específicos para una tarea o un oficio concreto
y cuando dicha utilización sea para una
iniciación colectiva a la microinformática y una formación colectiva
para el uso de estos softwares.
Se obtendrán asimismo beneficios con el uso del
dispositivo de control de acuerdo con lo establecido en la
invención con el mismo material que soporta un conjunto de
softwares de aplicación del tipo "presentación asistida
por ordenador", cuando se trate preferentemente de presentaciones
comerciales que permitan a un individuo de un grupo de clientes
elegir un producto o un servicio a través de los dispositivos
punteros y visualizar informaciones relacionados con dicho producto
o servicio.
Otra ventaja en el uso del dispositivo de
control de un sistema informático, de acuerdo con lo establecido en
la invención y según la configuración anteriormente mencionada
aplica un conjunto de softwares de aplicación de tipo
"enseñanza asistida por ordenador". Este uso se aplica
preferentemente a la redacción colectiva de formularios con
opciones múltiples cuyas respuestas se seleccionen mediante los
botones-pulsadores de los dispositivos punteros.
De manera preferente, el sistema informático,
los dispositivos punteros y el cajetín electrónico se colocan en un
carro que se pone a disposición de los usuarios, tanto si son
formadores, presentadores o profesores, para ser llevado y utilizado
en lugares en donde no existe un cableado eléctrico especial.
Las ventajas de estos distintos usos se ven
incluso incrementadas cuando el sistema informático incluye además
un software de simulación de un teclado que permite simular
la pulsación de una tecla, señalando la imagen simulada de dicha
techa con la ayuda de uno de los dispositivos punteros.
Los usuarios aprecian el uso del dispositivo
descrito en la invención cuando el sistema informático incluye
además un software que asigna un cursor con un forma y/o un color
distintos a cada uno de los dispositivos punteros, en función de
las secuencias de datos binarios de identificación de los
dispositivos punteros emisores, incluidas en las señales por el
programa de comunicación con el cajetín electrónico.
Algunas de estas especificaciones fundamentales
que se derivan del óptimo diseño del dispositivo de control de un
sistema informático, ponen en evidencia para el profesional las
ventajas que ofrece el invento en relación con el estado de la
técnica precedente.
\vskip1.000000\baselineskip
La Figura 1 es un esquema del dispositivo de
control de un sistema informático utilizado por un grupo de
usuarios, de acuerdo con el diseño general conocido del estado de
la técnica.
La Figura 2 es un esquema explicativo del método
de multiplexación frecuencial que se utiliza con el dispositivo de
control de un sistema informático, de acuerdo con la invención.
La Figura 3 es un esquema electrónico
simplificado de cada uno de los dispositivos punteros del
dispositivo de control, de acuerdo con un primer modo de
realización de la invención.
La Figura 4 es un esquema electrónico
simplificado del cajetín electrónico del dispositivo de control, de
acuerdo con un primer modo de realización de la invención.
La Figura 5 es un esquema electrónico
simplificado de cada uno de los dispositivos punteros del
dispositivo de control, de acuerdo con un segundo modo de
realización de la invención.
La Figura 6 es un esquema electrónico
simplificado del cajetín electrónico del dispositivo de control, de
acuerdo con un segundo modo de realización de la invención.
La Figura 7 es una vista general esquemática del
cajetín electrónico del dispositivo de control de un sistema
informático, de acuerdo con la invención.
La Figura 8 es una vista esquemática del cuerno
colector que incluye el cajetín electrónico.
La Figura 9 es una vista general de un sistema
informático que utiliza el dispositivo de control, de acuerdo con
la invención.
La Figura 10 es una vista general que presenta
un uso preferente del sistema informático de la Figura 9.
Las referencias a las Figuras de 1 a 10 servirán
para explicar de forma detallada las distintas características de
la invención.
El concepto general del dispositivo se ilustra
en la Figura 1. Un microordenador 1 incluye un sistema de
explotación que presenta un interfaz gráfico que permite a los
usuarios interactuar con el sistema a través de una pantalla de
visualización 2 y de dispositivos punteros 3. Las señales emitidas
por los dispositivos punteros 3 se reciben en un cajetín
electrónico 4 conectado a un puerto de comunicación 5, generalmente
de serie, de la unidad central 1.
En el sistema de microordenador común en un
entorno WINDOWS ®, los dispositivos punteros son "ratones" o
"bolas" que comunican sus desplazamientos y las acciones del
usuario en sus botones de control (clics) con el sistema de
explotación, mediante una conexión RS232. Para los ratones
compatibles MICROSOFT ®, los desplazamientos X e Y, y el estado de
los botones derecho R e izquierdo L se codifican en tres palabras
que incluyen 1 bit de START, 7 bits de datos y 2 bits de STOP, que
se transmiten a 1200 baudios. Para ser compatible con cualquier
sistema del entorno WINDOWS ® emulando un ratón compatible, el
cajetín electrónico 4 posee por consiguiente un modo de
funcionamiento en el cual las secuencias de datos binarios que
emanan de todos los ratones se transmiten con este formato y con
esta velocidad hasta el puerto de comunicación de serie 5.
En un premier modo de realización del
dispositivo, según lo dispuesto en invención, todos los elementos
de un ratón estándar se reutilizan para llevar a cabo ahorros a
escala. Para cada uno de estos ratones, se trata de transmitir
mediante infrarrojos un conjunto de secuencias de datos binarios que
se presentan con una rapidez de modulación de 1200 baudios. El
número total de ratones que se ha elegido es igual a 32,
simultáneamente por razones prácticas (Es el efectivo normal de una
clase) y técnicas (Número de bits de los puertos y de los bus de
los microprocesadores utilizados).
En un segundo modo de realización, que no
recurre a elementos estándares, en donde la mayor parte de las
funciones electrónicas se realizan mediante tratamiento digital de
las señales, se conservará no obstante una rapidez de modulación de
1200 baudios por razones de compatibilidad. La técnica de
transmisión de datos por infrarrojos que se selecciona es una
técnica de multiplexación frecuencial en una banda de frecuencia
limitada inferior y superiormente, es decir con las características
de los filtros de paso de banda utilizados en el primer modo de
realización, es decir con el número de MIPS nominal de los
microprocesadores aplicados en el segundo modo de realización.
En su realización en el campo de la electrónica
analógica, una única subportadora modulada en amplitud se asigna a
cada ratón con el fin de limitar la complejidad del cajetín
electrónico 4.
La realización completamente digital permite la
utilización de un mayor número de filtros para la desmultiplexación
sin aumentar la complejidad. Se asignan a cada ratón dos
subportadoras. Ambas subportadoras se modulan en oposición de fase
mediante las señales binarias de las tramas de bits que emanan de
los captadores del ratón, es decir, que se trata de hecho de una
modulación mediante salto de frecuencia (FSK) que aumenta de forma
considerable la relación S/B de la transmisión.
En la Figura 2 se muestra el reparto de las
frecuencias de las subportadoras P1, P2 entre una frecuencia
inferior F1 y una frecuencia superior F2. Para satisfacer el
criterio de Nyquist, la banda de frecuencia dedicada a cada
dispositivo puntero será de al menos 2400 Hz; el intervalo C1, C2
entre cada subportadora P1, P2 será por consiguiente de al menos
2400 Hz.
Los filtros de paso de banda que se utilizan en
el primer modo de realización son descodificadores de tonos, por
ejemplo del tipo "LM567" de la empresa NATIONAL SEMICONDUCTOR.
Para este circuito, la banda de paso \DeltaF máxima está
relacionada con la frecuencia central F0 mediante la relación:
\DeltaF = F0/0,14.
La frecuencia inferior F1 deberá ser pues
superior a los 17 KHz.
Para evitar que las subportadoras tengan
componentes armónicos comunes, sus frecuencias serán iguales a
números primos multiplicados por un coeficiente constante. En la
siguiente tabla se dan ejemplos de las frecuencias utilizadas para
los 32 subcanales de transmisión en este modo de realización.
El coeficiente constante es igual a 200.
El intervalo C1, C2 entre las frecuencias de las
subportadoras P1, P2 es de aproximadamente 3 KHz, lo que reserva
una banda de protección B aceptable. El límite inferior F1 del canal
de comunicación será de F1=19600 Hz y el límite superior será de
F2=130900 Hz.
En el segundo modo de realización, al recurrir a
osciladores digitales, ya no hay problemas en F1 y F2, y la banda
de protección podría ser menor. Por razones de compatibilidad, se ha
conservado el mismo reparto de frecuencias. Existen pues 64
frecuencias con un intervalo de 3 KHz a partir de 22600 Hz.
En la tabla anterior se daba cuenta de una
frecuencia de reloj.
Como se pone de manifiesto en la Figura 3, cada
subportadora P1, P2 se genera de hecho por medios analógicos a
partir de su octavo componente armónico.
Un oscilador 6 estabilizado mediante un
resonador cerámico 7 genera una onda cuadrada cuya frecuencia se
divide por ocho por parte de un contador binario 8. Los resonadores
cerámicos utilizados son resonadores de la marca CERALOCK ® que
posee una gama de frecuencias y una precisión adecuadas.
La onda cuadrada con la frecuencia de la
subportadora P1, P2 está conmutada 9 por las señales binarias
procedentes de un microcontrolador 10 que trata las señales
obtenidas del captador de desplazamiento 11 del dispositivo puntero
3 y de los botones 12.
El microcontrolador 10 y los captadores 11,12
forman un bloque de tratamiento digital de las señales 13 que es
preferentemente un conjunto electrónico con un ratón estándar. Por
ejemplo, se ha utilizado el microcontrolador de tipo "COP800"
de la empresa NATIONAL SEMICONDUCTOR.
Las ondas cuadradas moduladas se filtran con la
ayuda de un filtro de paso de banda 14 cuya frecuencia central es
la de la subportadora P1, P2 y la banda de paso igual a 2400 Hz. La
señal que resulta se aplica a un amplificador 15 que acomete un
diodo que emite en el infrarrojos 16. El diodo utilizado es un diodo
de referencia SFH415-T, de la empresa SIEMENS, cuya
potencia de emisión de 950 nm oscila entre los 25 y los 50 mW por
estereorradián.
El conjunto formado por el oscilador 6, el
divisor 8, el filtro, 14, el amplificador 15 y el diodo infrarrojos
16 constituye un bloque de emisión 17 qui se conecta preferentemente
con el elemento básico del ratón estándar 13.
El bloque de alimentación 18 es otro elemento
importante del dispositivo puntero. Incluye una célula fotovoltaica
19 que carga una batería 20 a través de un regulador 21. Las
distintas tensiones necesarias para los circuitos se generan
mediante un convertidor DC/DC 22 a partir de la tensión de la
batería 20.
En la Figura 4 se ilustra de forma esquemática
el receptor de las señales que trasmiten los dispositivos punteros,
de acuerdo con el primer modo de realización de la invención.
El bloque de recepción 23 incluye un fotodiodo
24 que recibe los haces que emiten los dispositivos punteros 3 y
que se acopla en corriente alterna en la entrada de un amplificador
de corriente 25. A dicho amplificador 25 lo sigue un segundo nivel
26 y de dos filtros 27, 28 de reyección de los componentes de 50 Hz
y 100 Hz que pueden estar presentes en la señal (o bien de 60 Hz y
120 Hz, en función de cuál sea la ubicación).
Las características espectrales del fotodiodo 24
se adaptan a las de la luz emitida. Se utiliza un fotodiodo 24 de
tipo BPW34-F, de la empresa SIEMENS, que ofrece un
máximo de sensibilidad de 950 nm y está equipado con un filtro de
luz ambiental. Los amplificadores 25, 26 son circuitos del tipo
"LM13700" de la empresa NATIONAL SEMICONDUCTOR que incluyen
dos amplificadores de transconductancia configurables en
amplificadores con control automático de ganancia (CAG).
Las señales amplificadas se transmiten hacia un
bloque de desmultiplexación 29 compuesto por una batería de
descodificadores de tonos 30 que producen cada uno una señal lógica
0 cuando una onda tiene una frecuencia comprendida en sus
correspondientes bandas de paso.
Las señales lógicas se tratan a nivel de un
bloque de tratamiento digital 31 a través de microprocesador 32 en
donde uno de los puertos paralelos accede a dichas señales lógicas
memorizadas por un conjunto de básculas con salidas de
3-estados 33. El programa del microprocesador 32
tiene en cuenta los datos de registros 34, representativos de una
selección de dispositivos punteros y de un modo de funcionamiento,
para elaborar las señales binarias transmitidas a través de un
amplificador de línea 35 hasta el puerto de comunicación 5 de la
unidad central 1. Al ser el amplificador de línea 35 bidireccional,
el microprocesador recibe además las tramas de datos emitidos por
la unidad central 1, en especial del dispositivo puntero interno (de
"bola" o de otro tipo) o de un ratón complementario conectado a
un puerto auxiliar del cajetín 4.
\vskip1.000000\baselineskip
Los componentes utilizados son circuitos lógicos
de uso corriente. A título ejemplificativo y sin ánimo exhaustivo,
se utilizan los siguientes circuitos:
- -
- microprocesador 32: MC68705P3 de la empresa MOTOROLA
- -
- básculas 3-estados 33: DM74LS534 de la empresa FAIRCHILD
- -
- registros 34: DM74LS374 de la empresa FAIRCHILD
- -
- amplificador de línea 35: MAX232 de la empresa MAXIM
\vskip1.000000\baselineskip
En este ejemplo de realización, el
microprocesador utilizado que no incluye un puerto de comunicación
de serie, se aplica un circuito de interfaz del tipo "adaptador
con una comunicación asíncrona" (ACIA) (Circuito de referencia
MC6850 de la empresa MOTOROLA).
En un segundo modo de realización de la
electrónica interna de cada uno de los dispositivos punteros 3, la
generación de las subportadoras P1, P2 se lleva a cabo mediante un
método completamente digital. Como se demuestra en la Figura 5, el
bloque de emisión 3 se ha simplificado. El microcontrolador 10
incluye además del programa encargado de elaborar las señales
binarias representativas de los desplazamientos y del estado del
ratón, un segundo programa que incluye un oscilador digital. La
potencia de cálculo necesaria es considerable y ha sido evaluada en
algunas decenas de MIPS, aunque la potencia de la alimentación es
limitada. Se ha optado por un circuito de tipo "TMS320C54x" de
la empresa TEXAS INSTRUMENTS por su reducido consumo (Tensión de
alimentación 3.3 V; 0,54 mW/MIPS). El algoritmo se describe en las
distintas notas de las aplicaciones publicadas por esta empresa y
no es necesario reproducirlas aquí. Las muestras de las
subportadoras moduladas se transmiten hacia un convertidor
digital/analógico 36, aplicándose a los mismos elementos que en el
bloque de emisión 3 del primer modo de realización: filtro de paso
de banda 14, amplificador 15, diodo infrarrojos 16.
En este modo de realización, 64 se utilizan
subportadoras. La frecuencia superior sobrepasa los 200 KHz. El
teorema de muestreo de Shannon impone pues una frecuencia de
muestreo superior a los 400 KHz. Teniendo en cuenta el problema que
plantea el balance del suministro eléctrico, se ha seleccionado el
convertidor 36 de tipo "AD7524" de la empresa ANALOG
DEVICES.
En la Figura 6 se muestra también que el cajetín
electrónico se ha simplificado de forma considerable en este modo
de realización, ya que la batería de los descodificadores de tonos
30 ha desaparecido. Los descodificadores 30 se sustituyen por un
único convertidor analógico/digital 37 qui lleva las muestras de las
señales detectadas al bus de datos del microprocesador 32.
Por las mismas razones que las indicadas
anteriormente, este convertidor 37 es un convertidor rápido. El
mejor modelo es un circuito del tipo "AD7822", de la empresa
ANALOG DEVICE, capaz de generar una cadencia de muestreo máxima de
2 Mech./s.
El algoritmo de Goertzel qui se utiliza para
extraer la información espectral de la señal obtenida en la muestra
es un caso especial de cálculo de una transformada de Fourier
discreta, y no la expondremos aquí en detalle, dado que todas las
explicaciones figuran en la nota técnica "DTMF Tone Generation
and Detection: An implementation Using the TMS320C54x"
(Application Report; SPRA096A- May 2000), publicada por la
empresa TEXAS INSTRUMENTS, ya anteriormente mencionada.
Según las indicaciones ofrecidas en este
documento, el tratamiento de las 64 vías del muestreo de 500 KHz
utiliza una potencia de cálculo cercana a los 200 MIPS.
Este segundo modo de realización no requiere
ningún otro comentario específico, ya que lo fundamental de las
funciones del cajetín electrónico se lleva a cabo a través de los
módulos de software de las bibliotecas existentes, que se
han adaptado.
\vskip1.000000\baselineskip
El cajetín del interior en donde se han colocado
los elementos electrónicos anteriormente descritos, se tiene la
apariencia externa que se puede ver en la Figura 7, en forma de
consola 38. La parte superior 39 presenta un conjunto de 32
conmutadores 40 que permiten seleccionar uno o varios dispositivos
punteros 3 y hacer que el resto quede inoperativo. Los estados de
estos conmutadores 40 se memorizan en los registros 34 leídos por
el microprocesador 32. La consola 38 incluye además un selector del
modo de funcionamiento del cajetín electrónico 4. Son posibles tres
modos de funcionamiento básico:
- -
- un primer modo de funcionamiento en el que un único ratón 3, seleccionado por uno de los conmutadores 40 actúe sobre la unidad central 1.
- -
- un segundo modo de funcionamiento en el que todos los ratones actúen sobre un mismo cursor 54
- -
- un tercer modo de funcionamiento en el que cada ratón actúe sobre un cursor 54 que sea el suyo.
\vskip1.000000\baselineskip
El modo de funcionamiento básico seleccionado se
ha memorizado también en un registro 34 y lo relee el
microprocesador 32 que inicia el programa adecuado. En una variante
del segundo y del tercer modo, los ratones 3 que actúan sobre el
cursor o los cursores son seleccionados por los conmutadores 40.
El cajetín electrónico 4 incluye una parte
distinta 41 de la consola 38 que abarca el conjunto del bloque de
recepción 23. Esta parte 41 va conectada a través de un cable
blindado 42 a la consola 38, que generalmente se aleja durante la
operación, pero que puede usarse solidariamente si las
circunstancias son favorables. Incluye de hecho una antena con
cuerno 43 destinada a recoger los haces de luz infrarroja que emiten
los ratones 3. El cuerno colector 43 se coloca en vertical de forma
que cubra toda la zona en la que se utilizan los ratones 3. El
cable 42 garantiza el suministro eléctrico del bloque de recepción
23 y la transmisión de las señales detectadas que van hacia la
consola 38. Como se demuestra en la Figura 8, la antena con cuerno
43 tiene forma general de tronco piramidal con base cuadrada y
forma un embudo. Se coloca un filtro rojo 44 a la entrada. Las
paredes interiores 45 son plateadas y reflejan los rayos infrarrojos
captados hacia el fotodiodo 24. Una antena cuya base mide 30 mm x
30 mm, con un sección al nivel del fotodiodo de 9 mm x 9 mm y una
altura de 60 mm, ha dado buenos resultados. De forma accesoria,
esta parte 41 que contiene el cuerno 43 y el bloque de recepción
23, con forma de consola 38 que la prolonga cuando se instala
solidariamente, incluye un cubículo 46 en donde se coloca el cable
42 doblado.
En el primer modo de realización de cada uno de
los dispositivos punteros 3, se utiliza preferentemente un conjunto
electrónico de ratón estándar. Este conjunto electrónico incluye por
lo general un circuito integrado especializado (por ejemplo el
controlador del ratón de serie TP8375 de la empresa Topro Technology
Inc.) a través del cual se implementan las funcionalidades de un
ratón estándar que incluye una bola y tres
botones-pulsadores.
Como describiremos más adelante, algunas
aplicaciones harán un buen uso de los
botones-pulsadores, con un número superior a los 2
ó 3 botones clásicos. En dicho caso, las señales binarias que
conmutan la subportadora P1,P2 deberán incluir las secuencias de
datos binarios representativas de estos botones complementarios.
Dichas secuencias se generan bien mediante una lógica de cableado
específico, o bien mediante un microcontrolador, insertándose en el
flujo que se dirige hacia el diodo emisor 16 mediante una puerta OU
en los intervalos de tiempo en los que el conjunto electrónico
estándar no transmite datos.
Del mismo modo, pueden transmitirse
periódicamente secuencias de datos binarios de señalización del
dispositivo puntero 3. Al recibirlas con normalidad el cajetín
electrónico del interfaz 4, con intervalos de tiempo regulares, la
pérdida de recepción de estas secuencias de señalización representa
una anomalía del dispositivo puntero 3, una perturbación de la
conexión por infrarrojos o un disimulo voluntario del dispositivo
puntero 3 que implica la ocultación del diodo emisor 16.
Una conexión por infrarrojos ofrece por
consiguiente una ventaja en relación a una conexión mediante ondas
hertzianas, ya que un dispositivo puntero 3 no puede sacarse fuera
del local en donde se encuentra el cajetín electrónico del interfaz
4 sin que esto sea detectado inmediatamente. Si la consola 38 está
equipada con pilotos luminosos en cada uno de los conmutadores 40,
el parpadeo del correspondiente luminoso permite señalar que un
dispositivo está a punto de ser robado. Esta función
"antirrobo" es una característica importante para un
dispositivo cuyo uso es principalmente colectivo.
Asimismo, con un objetivo similar, pueden
transmitirse también secuencias de datos binarios características
de la integridad de cada uno de los dispositivos punteros 3. El
desmontaje no autorizado de los distintos elementos del dispositivo
puntero 3 (cubierta, batería 20, bola...) puede detectarse
fácilmente mediante microinterruptores o con cualquier otro tipo de
captadores. Una modificación en el estado de estos captadores se
transmite al cajetín electrónico 4 y activa también una alarma en
el propio cajetín 4 o bien una alerta dentro del sistema informático
1. Esta función "antidesmontaje" es también importante para un
uso público.
Cada uno de los dispositivos punteros 3 puede
activar otros tipos de alertas. Un botón especial accionado por el
usuario de un dispositivo puntero puede poner en marcha el parpadeo
del piloto que se corresponde con la consola 38, con el fin de
llamar la atención. Para facilitar el mantenimiento de cada uno de
los dispositivos punteros 3, pueden transmitirse mensajes sobre su
funcionamiento, en especial sobre el estado de carga de la batería
20.
El conjunto de estas funcionalidades (antirrobo,
antidesmontaje, llamada, ayuda para el mantenimiento) son más
fácilmente aplicables en el segundo modo de realización mediante
software. Sin embargo, es posible cualquier combinación
entre el primer y el segundo modo de realización, tal y como se
describe detalladamente más arriba.
Por ejemplo, sin ánimo limitativo, en caso de
que el elemento estándar del ratón se basa no en un circuito
integrado específico, sino en un microcontrolador microprogramado,
el microcódigo se modificará consecuentemente.
Un profesional podrá contemplar muchas otras
formas de realizar las funciones básicas de cada uno de los
dispositivos punteros 3 y del cajetín electrónico del interfaz
4.
De este modo, el oscilador 6 de generación de la
subportadora P1, P2 de cada uno de los dispositivos punteros no
quedará forzosamente estabilizado mediante un resonador cerámico 7 o
de cuarzo. El circuito podrá ser un circuito generador de
impulsiones de red RC externa, que ofrezca una buena estabilidad en
relación con la temperatura y frente a las variaciones de la
tensión de la alimentación, como por ejemplo un circuito integrado
de tipo temporizador ("timer"). Los componentes armónicos
superiores de las ondas cuadradas que se generen no serán
necesariamente filtradas durante la emisión, al verse ampliamente
atenuadas por la banda de paso limitada del fotodiodo receptor 24 y
del bloque de recepción 23. Puede tratarse también de un oscilador
controlado en tensión (VCO), sobre todo cuando se utilizan dos
subportadoras P1, P2. Estas simplificaciones se producen cuando el
número de dispositivos punteros 3 necesarios es inferior a 32, por
ejemplo 16, 8 ó 4, en algunas aplicaciones.
En el primer modo de realización, los filtros de
paso de banda utilizados son preferentemente descodificadores de
tonos muy selectivos, pero con una zona de sensibilidad
relativamente reducida. Pueden utilizarse de modo alternativo
filtros activos con un fuerte coeficiente de sobretensión, basados
en amplificadores operativos. En el caso de que la relación entre
la señal y el ruido sea desfavorable, pueden seleccionarse bucles de
bloqueo fásico.
El modo de conexión que se describe entre el
cajetín electrónico del interfaz 4 y el sistema informático 1 es
una conexión de serie de tipo RS232. Este modo de conexión es
ampliamente utilizado. No obstante, un profesional no tendría
ninguna dificultad en sustituir el interfaz RS232 por un interfaz de
tipo PS/2 o incluso uno de tipo USB (Universal Serial
Bus).
Así como ya se ha dicho, la finalidad de este
dispositivo de control de un sistema informático es la de ofrecer
un nuevo medio de formación colectiva para las técnicas de la
microinformática.
Un sistema informático adecuado que hace uso del
dispositivo de control, de acuerdo con lo establecido en la
invención, se representa en las Figuras 9 y 10, sin que dicho
ejemplo sea limitativo.
\vskip1.000000\baselineskip
Este sistema incluye:
- -
- un ordenador portátil 1 con WINDOWS ®
- -
- une tableta LCD 47 conectada a la salida de video del ordenador 1
- -
- un retroproyector 48 del tipo que normalmente se usa para la proyección de transparencias
- -
- una pantalla 49 en la que se proyecta la imagen de la pantalla del microordenador 1.
\vskip1.000000\baselineskip
El puerto de comunicación 50 del cajetín
electrónico 4 se conecta al puerto del "ratón" 5 (por lo
general COM1) del microordenador. Un ratón complementario 51 se
conecta al puerto auxiliar 52 del cajetín 4, cuando la bola 53 del
microordenador 1 no se puede utilizar. La parte 41 que incluye el
cuerno de recepción 43 se coloca de modo que se capten las señales
que emiten los ratones 3.
Es preferible una tableta LCD 47 con una
resolución de 800 c 600 puntos (SVGA) utilizable con un proyector
48 de fuerte luminosidad.
Bajo el control del formador, las personas que
manipulan los ratones 3 aprenden a desplazar un cursor 54 y a
utilizar los distintos softwares de aplicación que están
instalados en el sistema 1.
En un entorno gráfico, el uso del teclado es
bastante limitado; sin embargo el formador tiene la posibilidad de
visualizar en la parte inferior de la pantalla 49 la imagen de un
teclado. La señalización de la imagen de una tecla mediante un
cursor simula la correspondiente pulsación. Este resultado ese
obtiene a través de software específico que es propio del
sistema de explotación.
El uso normal del dispositivo de control, de
acuerdo con la invención, parece ser el del premier modo de
funcionamiento en el cual cada persona tiene sucesivamente la
posibilidad de actuar con un único cursor 54, porque esto se
corresponde con la regla habitual para tomar la palabra dentro de un
grupo. Sin embargo, podría aprovecharse en proyectos pedagógicos el
tercer modo de funcionamiento del dispositivo, en el cual cada
persona dispone de su propio cursor 54, con la condición de que los
softwares de aplicaciones se presten a ello o estén
adapta-
dos.
dos.
Para ello, en este último modo de
funcionamiento, el programa de comunicación del microprocesador 32
incorpora en las señales binarias transmitidas hacia la unidad
central 1 secuencias con datos binarios de identificación de los
dispositivos punteros que emiten esas señales. Estas secuencias se
tratan en la medida en que no existe incompatibilidad con el tipo
de sistema de explotación con el que funciona la unidad central 1,
a través de un software de gestión del propio periférico con
el interfaz 4, para visualizar los cursores asignados a cada
dispositivo puntero 3. Todos los cursores 54, con una forma y/o un
color diferentes para cada dispositivo puntero 3 presente, pueden
aparecer de modo simultáneo en la pantalla 49, o bien sólo los
cursores 54 correspondientes a los dispositivos 3 seleccionados por
la consola 38.
Los editores de softwares educativos
podrán desarrollar softwares en los que usen las
funcionalidades específicas del dispositivo de control de un
sistema informático como ocurre en la presente invención: por
ejemplo, softwares que permitan la redacción colectiva de
formularios con opciones múltiples (QCM). Para un formulario con
tres respuestas posibles, basta con un dispositivo puntero 3
equipado únicamente con tres botones clásicos. Las preguntas se
visualizan automáticamente en pantalla 49 durante un tiempo
determinado, quedando a la vista de los alumnos. Cada uno de éstos
selecciona su respuesta con la ayuda de los botones del ratón. Los
resultados del QCM y las estadísticas de la clase se calculan
automáticamente al final de la prueba. Algunos QCM más complejos
aprovecharán los botones-pulsadores complementarios
de los dispositivos punteros 3.
Con el objetivo de incrementar la facilidad de
aplicación del dispositivo de control de un sistema informático 1,
de acuerdo con lo establecido en la invención y obtener los máximos
beneficios en su uso, éste podrá añadirse a los elementos del
"carro multimedia", ya en servicio en algunos centros
escolares. Este carro o mueble especial sobre ruedas, soporta una
unidad central 1 de tipo PC, con teclado, ratón, lectores de
CD-ROM o de DVD, altavoces, pantalla e impresora.
Puede desplazarse de aula en aula sin necesidad de un cableado
especial, en función de las necesidades, para efectuar
demostraciones de softwares. Se concibe con facilidad que el
dispositivo de control de un sistema informático según la invención
ofrecerá una dimensión muy distinta al "carro multime-
dia".
Podrían tenerse en cuenta otros usos colectivos
para el dispositivo, sobre todo en el campo de las presentaciones
comerciales. Estas presentaciones se realizan en la actualidad con
la ayuda de softwares de tipo "Presentación asistida por
ordenador" (PreAO). No son interactivas y el cliente o potencial
cliente debe soportar pasivamente la intervención oral del
representante. A través del dispositivo descrito en la invención,
los clientes pueden orientar la presentación de acuerdo con sus
deseos haciendo clic en los enlaces que les proporcionan
información sobre aspectos del producto o del servicio que les
interesa. Sobre este principio podrían organizarse dentro de los
mercados operaciones
promocionales.
promocionales.
Un videoproyector conectado al sistema
informático que incluya ratones inalámbricos múltiples, de acuerdo
con lo establecido en la invención, puede crear también un
escaparate virtual: cada cliente selecciona el producto que desea a
través del cursor correspondiente con el dispositivo puntero con el
que está equipado, puede agrandar la imagen del producto u obtener
otras informaciones, como son el precio o la disponibilidad. Un
producto que no figure en el escaparate puede buscarse a partir de
menús o de listas. Los clientes pueden visualizarse simultáneamente
varios productos. Cada cliente puede eventualmente hacer el pedido
del artículo que haya elegido y recuperar posteriormente dicho
artículo en caja a partir de una referencia de pedido.
Los usos potenciales del dispositivo de control
de un sistema informático, de acuerdo con la invención, son por
consiguiente múltiples y renuevan por completo las aplicaciones
colectivas de la microinformática desde una perspectiva diferente
de las aplicaciones en red y de los grupos de trabajo
existentes.
No están relacionadas con un entorno informático
específico, sobre todo por ejemplo con WINDOWS ®, pero están
abiertas a cualquier sistema de explotación que tenga un interfaz
gráfico, como por ejemplo LINUX provisto con
X-WINDOW.
\vskip1.000000\baselineskip
Ni que decir tiene que la invención no se
limita únicamente a los modos de ejecución anteriormente
mencionados, que se han dado como ejemplo; por el contrario abarca
todas las posibles variantes de realización, en especial todas
aquellas que son el resultado de una optimización del dispositivo
con vistas a un uso específico, que inciden por ejemplo en:
- -
- el número de dispositivos punteros, adaptado al número máximo de participantes previsibles, que forzosamente incide en la complejidad del dispositivo y por consiguiente en su coste de fabricación.
\newpage
- -
- el alcance adaptado a pequeñas salas, a locales de tamaño medio o a grandes salas, salones de congresos, anfiteatros, hemiciclos o espacios similares, que implican potencias de emisión distintas, con la eventual aplicación de varios diodos infrarrojos en paralelo o de serie, en cada dispositivo puntero.
- -
- las condiciones de la iluminación ambiental: especialmente los tubos fluorescentes o el sol, en caso de una utilización a pleno día, en el exterior o bajo una vidriera.
- -
- la utilización en lugares en donde hay mucha gente, o bien con humo, vapor de agua o flashes de luz pueden crear perturbaciones en las conexiones de infrarrojos (bares, discotecas, salas de espectáculos...), aunque no se saldrían tampoco del nuevo marco inventivo de la presente invención.
Claims (20)
1. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), preferentemente de tipo "microordenador
personal", provisto de un interfaz gráfico (2) y con al menos un
puerto de comunicación (5), por parte de un grupo de usuarios a
través de diversos dispositivos punteros (3), sin conexión por
cables en dicho sistema, preferentemente del tipo "ratón
inalámbrico"; manipulándose cada uno de dichos dispositivos
punteros (3) por parte de cada uno de los usuarios y transmitiendo
a través de un canal de comunicación de secuencias de datos binarios
que representan los desplazamientos y los estados de dichos
dispositivos punteros (3), con un cajetín electrónico (4) de
interfaz conectado a dicho puerto (5), caracterizado por el
hecho de que dicho canal incluye una pluralidad de subcanales de
comunicación (C1, C2), que transmiten con una rapidez de modulación
estándar (R) dichas secuencias, generadas por una portadora de
infrarrojos común y por un conjunto de subportadoras (P1, P2)
moduladas en amplitud por las señales binarias de dichas
secuencias, con frecuencias distintas para cada uno de dichos
dispositivos punteros (3) y sin un componente armónico común,
repartiéndose entre una frecuencia inferior (F1) y una frecuencia
superior (F2), con intervalos al menos iguales al doble del valor de
dicha rapidez de modulación (R) aumentada con una banda de
protección (B).
2. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), de acuerdo con lo establecido en la reivindicación
1, caracterizado por el hecho de que las frecuencias de
dichas subportadoras (P1, P2) son iguales a números primos
multiplicados por un coeficiente constante.
3. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
1 ó 2, caracterizado por el hecho de que una única
subportadora (P1) se asigna a cada uno de dichos dispositivos
punteros (3).
4. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
1 ó 2, caracterizado por el hecho de que dos subportadoras
moduladas (P1, P2) en oposición de fase por dichas señales binarias
se asignan a cada uno de dichos dispositivos punteros (3).
5. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), de acuerdo con lo establecido en la reivindicación
3, caracterizado por el hecho de que cada uno de dichos
dispositivos punteros (3) incluye:
- a)
- un bloque de tratamiento digital (13) de las señales que incluya a poder ser un microcontrolador (10) que elabore dichas señales binarias
- b)
- un bloque de emisión (17) que incluye:
- -
- un oscilador (6), preferentemente con resonador cerámico (7) intercambiable, conectado en el componente armónico N de la frecuencia de la subportadora (P1) asignada a dicho dispositivo puntero (3)
- -
- un divisor de frecuencia (8) mediante N que genera la subportadora (P1) a partir de su componente armónico
- -
- un modulador (9) de la subportadora (P1) mediante esas señales binarias que generan las señales moduladas
- -
- un filtro de paso de banda (14) de frecuencia central igual a la de dicha subportadora (P1) y de banda de paso igual a dicho intervalo menos dicha banda de protección, que generan las señales filtradas a partir de dichas señales moduladas.
- -
- un amplificador (15) que alimenta a uno o varios diodos (16) que emiten un haz de luz infrarroja a partir de dichas señales filtradas.
- c)
- un bloque de alimentación (18) que incluye:
- -
- una célula fotovoltaica (19)
- -
- una batería (20)
- -
- un regulador (21) de carga de la batería (20) mediante la célula fotovoltaica (19)
- -
- un convertidor DC/DC (22).
6. Dispositivo de control de un sistema
informático (1) según lo establecido en la reivindicación 4,
caracterizado por el hecho de que cada uno de dichos
dispositivos punteros (3) incluye:
- a)
- un bloque de tratamiento digital (13) de las señales que incluya a poder ser un microcontrolador (10) equipado con:
- -
- un primer programa que se encarga de generar dichas señales binarias
- -
- un segundo programa que incluye un oscilador digital que elabora las muestras de dichas subportadoras moduladas.
- b)
- un bloque de emisión (17) que incluye:
- -
- un convertidor digital/analógico (36) para la conversión de dichas muestras
- -
- un filtro de paso de banda (14) con una frecuencia central igual a la de dicha subportadora (P1, P2) y con un ancho de banda igual a dicho intervalo menos dicha banda de protección, generando las señales filtradas a partir de dichas señales moduladas.
- -
- un amplificador (15) que alimenta a uno o varios diodos (16) que emiten un haz de luz infrarroja a partir de dichas señales filtradas.
- c)
- un bloque de alimentación (18) que incluye:
- -
- una célula fotovoltaica (19)
- -
- una batería (20)
- -
- un regulador (21) de carga de la batería (20) mediante la célula fotovoltaica (19)
- -
- un convertidor DC/DC (22).
7. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), según lo establecido en la reivindicación 5,
caracterizado por el hecho de que dicho cajetín electrónico
(4) incluye:
- a)
- un bloque de recepción (23) de las señales de luz infrarroja y de detección de dichas subportadoras.
- b)
- un bloque de desmultiplexación de frecuencia a (29) de las señales detectadas que incluye un número de filtros analógicos de paso de banda (30) igual al de dichos dispositivos punteros (3).
- c)
- un bloque de tratamiento digital (31) de las señales que incluya a poder ser un microprocesador (32) equipado con un programa de comunicación que genere dichas señales binarias a partir de las señales desmultiplexadas y las transmita hasta dicho puerto (5) a través de un amplificador de línea (35).
8. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones
5 ó 6, caracterizado por el hecho de que dicho cajetín
electrónico (4) incluye:
- a)
- un bloque de recepción (23) de las señales de luz infrarroja y de detección de dichas subportadoras (P1, P2).
- b)
- un bloque de tratamiento digital (31) de las señales que incluye:
- -
- un convertidor analógico/digital (37) de las señales detectadas
- -
- un microprocesador (32) o elemento similar provisto con un algoritmo de extracción de la información espectral de dichas señales detectadas por la "Transformada de Fourier Discreta", preferentemente un filtro digital bipolar con respuesta impulsional infinita de tipo "Goertzel" y con un programa de comunicación que elabore dichas señales binarias a partir de esta información y las transmita hasta dicho puerto (5) a través de amplificador de línea (35).
9. Dispositivo de control de un sistema
informático (1) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 7
u 8, caracterizado por el hecho de que dicho amplificador de
línea (35) es bidireccional y transmite a dicho microprocesador
(32) o elemento análogo las secuencias de datos binarios que
representan los desplazamientos de un dispositivo puntero
complementario (51).
10. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), de acuerdo con lo expuesto en cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que dicho cajetín (4) incluye una parte distinta (41) en donde está
dicho bloque de recepción (17), equipado con un cuerno colector (43)
de dichos haces, conectado a través de un cable blindado (42) a la
parte principal (38), la cual va a su vez conectada a dicho puerto
(5).
11. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), de acuerdo con lo expuesto en cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que dicho cajetín electrónico (4) incluye una parte principal (38)
con forma de consola equipada con conmutadores (40) que permiten
seleccionar un o varios de estos dispositivos punteros (3) y dejar
inoperativos el resto.
12. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), de acuerdo con lo expuesto en cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que dichas señales binarias transmiten además periódicamente
secuencias de datos binarios de señalización de dichos dispositivos
punteros y por accionarse una alarma cuando cualquiera de dichas
secuencias de datos binarios de señalización deja de recibirse
después de un plazo concreto por parte de dicho cajetín electrónico
(4).
13. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), de acuerdo con lo expuesto en cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que dichas señales binarias transmiten además secuencias de datos
binarios características de la integridad de cada uno de dichos
dispositivos punteros (3), preferentemente con la presencia de una
bola en el tipo "ratón inalámbrico".
14. Dispositivo de control de un sistema
informático (1), de acuerdo con lo expuesto en cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que cada uno de dichos dispositivos punteros (3) incluye además
botones-pulsadores con un número igual al menos a 2
y preferentemente 7, cuyas secuencias de datos binarios
representativas de sus estados se incluyen en dichas señales
binarias.
15. Utilización del dispositivo de control de un
sistema informático (1), de acuerdo con lo expuesto en cualquiera
de las reivindicaciones anteriores, caracterizada por el
hecho de que dicho sistema informático (1) incluye:
- -
- una unidad central
- -
- un periférico de visualización del tipo "tableta LCD" (47) adaptable a un retroproyector (48) o un videoproyector portátil
- -
- un conjunto de softwares de aplicación de tipo "ofimático", de comunicación o bien específicos para una función o un oficio determinados
y por el hecho de que dicha utilización es la
iniciación colectiva a la microinformática y a la formación
colectiva para el uso de estos softwares.
16. Utilización del dispositivo de control de un
sistema informático (1), de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones de la 1 a la 14 anteriormente expuestas,
caracterizada por el hecho de que dicho sistema informático
(1) incluye:
- -
- una unidad central
- -
- un periférico de visualización del tipo "tableta LCD" (47) adaptable a un retroproyector (48), o un videoproyector portátil
- -
- un conjunto de softwares de aplicación del tipo "presentación asistida por ordenador"
y por el hecho de que dicha utilización es la
presentación comercial que permite a un individuo de un grupo de
clientes elegir un producto o un servicio a través de dichos
dispositivos punteros (3) y visualizar informaciones sobre dicho
producto o servicio.
17. Utilización del dispositivo de control de un
sistema informático (1) según lo dispuesto en la reivindicación 14,
caracterizada por el hecho de que se incluye en dicho sistema
informático (1):
- -
- una unidad central
- -
- un periférico de visualización del tipo "tableta LCD" (47) adaptable a un retroproyector (48), o un videoproyector portátil
- -
- un conjunto de softwares de aplicación del tipo "enseñanza asistida por ordenador"
y por que dicha utilización se aplica a la
redacción colectiva de formularios con opciones múltiples, cuyas
respuestas se seleccionan mediante los
botones-pulsadores de dichos dispositivos punteros
(3).
18. Utilización del dispositivo de control de un
sistema informático (1) de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones de la 1 a la 14 anteriormente expuestas,
caracterizada por el hecho de que dicho sistema informático
(1), dichos dispositivos punteros (3) y dicho cajetín electrónico
(4) se colocan en un carro que se pone a disposición de los
usuarios, formadores, presentadores o profesores, para ser llevado y
utilizado en lugares en donde no existe un cableado eléctrico
especial.
19. Utilización del dispositivo de control de un
sistema informático (1) de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones de la 1 a la 14 anteriormente expuestas,
caracterizada por el hecho de que dicho sistema informático
(1) incluye además un software de simulación de un teclado
que permite simular la pulsación de una tecla, señalando la imagen
simulada de dicha techa con la ayuda de uno de los dispositivos
punteros.
20. Utilización del dispositivo de control de un
sistema informático (1) de acuerdo con cualquiera de las
reivindicaciones de la 1 a la 14 anteriormente expuestas,
caracterizada por el hecho de que se incluyen secuencias de
datos binarios de identificación de dichos dispositivos punteros (3)
emisores en dichas señales binarias y que dicho sistema informático
(1) incluye además un software que asigna un cursor (54) con
una forma y/o un color diferentes a cada uno de dichos dispositivos
punteros (3), de acuerdo con las secuencias de los datos binarios
de identificación recibidos.
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