ПРИСПОСОБЛЕНИЕ ДЛЯ МУЛЬТИМЕДИЙНОГО УПРАВЛЕНИЯ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫМИ УСТРОЙСТВАМИ ДЛЯ СЛЕПЫХ ИЛИ СЛАБОВИДЯЩИХ Российский патент 2021 года по МПК G06F3/01 

Объект изобретения

Объектом изобретения является приспособление для мультимедийного управления вычислительными устройствами для слепых или слабовидящих; это, следовательно, приспособление, которое позволяет людям с частичным или полным нарушением зрения использовать любой дисплей, чувствительный к касанию, известный как "сенсорный экран" (англ. "touchscreen"). Таким образом, данное приспособление предлагает слепым и слабовидящим новый и инновационный способ использования стандартных компьютерных узлов ввода-вывода, у которых области отображения данных также считывают касание пальца пользователя, и которые могут реагировать вибрацией на указанное касание. Приспособление согласно изобретению вместе с соответствующим компьютером и программным интерфейсом позволяет пользователям с нарушением зрения напрямую взаимодействовать с графическими элементами на дисплее, которые в противном случае пользователи не могли бы обнаружить или логически включить в понятную последовательность данных и, таким образом, не могли бы извлечь информацию, отображаемую данными элементами.

Приспособление согласно изобретению позволяет слепым и слабовидящим использовать настольные компьютеры, ноутбуки, планшетные персональные компьютеры (ПК), карманные ПК, смартфоны и любые другие мобильные вычислительные устройства, имеющие чувствительный к касанию экран, для коммуникации с пользователями и способный преобразовывать такое касание в вибрацию различной интенсивности или частоты. Благодаря соответствующим образом адаптированному программному обеспечению данное приспособление позволяет слепым и слабовидящим использовать вычислительные устройства, предназначенные для людей со здоровым зрением, т.е. изделия крупномасштабного производства, которые из-за их массового выпуска более доступны, чем специализированные устройства, в то время как само приспособление не требует какого-либо взаимодействия с оборудованием вычислительного устройства.

Техническая задача

Современные компьютерные мониторы устройств, чувствительные к касанию, позволяют человеку с нормальным зрением создавать с помощью программного обеспечения графического пользовательского интерфейса двухмерное изображение с символами и элементами, благодаря которым пользователь может затем логически взаимодействовать с программой даже без мыши и курсора.

Слепой человек не может воспринимать и, следовательно, понимать такие двухмерные поля данных, потому что он главным образом использует осязание для связи с окружающей средой, что гладкая поверхность экрана не может обеспечить. Это означает, что нет основы, которую слабовидящий мог бы воспринимать на ощупь, за счет чего он мог бы взаимодействовать с данными, предоставляемыми графическим программным обеспечением современных интерфейсов, предназначенных для людей с нормальным зрением.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

В 1829 году Луи Брайль изобрел специальный тактильный код, который в итоге превратился во всемирно известную систему рельефной печати, используемую слепыми и слабовидящими для чтения и письма. С тех пор слепые могут сами писать и читать и, таким образом, получать образование.

Сегодня слепые могут использовать так называемые брайлевские дисплеи - компьютеризированный инструмент, обеспечивающий более быструю связь, улучшенный доступ к информации и возможность коммуникации с внешним миром. Брайлевская система письма основана на выступающих точках с различным расположением. Каждая брайлевская ячейка представляет собой комбинацию из шести выступающих точек, расположенных в форме прямоугольника. Прямоугольник имеет две горизонтальные точки и три вертикальные точки. Данная комбинация может отображать 64 символа, причем некоторые буквы также отображаются комбинацией двух последовательных брайлевских символов. То же самое относится к числам. Таким образом, каждая комбинация выступающих точек на матрице 2×3 имеет свое значение для слепого.

Специализированная информационная технология для слепых и слабовидящих, совместно с развитием возможностей коммуникации, расширяют границы информационной свободы для людей с нарушением зрения. Слепые люди не могут использовать простые инструменты расширения символов и зависят от других людей, когда речь идет о других способах передачи информации. Сегодня только использование компьютера с брайлевским дисплеем и синтезом речи позволяет слепым - но не слабовидящим - читать электронные тексты, написанные примерно так же, как и тексты для тех, кто может видеть. Однако такое оборудование нелегко достать, и оно дорогое: один только брайлевский дисплей с ноутбуком стоит несколько тысяч евро, даже без дополнительного специально разработанного программного обеспечения.

Ниже приведены описания наиболее известных технологий, даже если их использование на практике довольно ограничено.

Перчатка со встроенными в разных местах вибраторами. Комбинация вибраций от этих вибраторов позволяет человеку получать информацию от устройства. Проблема такого решения заключается в том, что оно является дорогостоящим и неудобным в обращении. Пользователь должен надеть перчатку для коммуникации. Растущий молодой человек должен часто менять перчатки, переходя на больший размер, что требует дополнительных расходов. Кроме того, данная технология позволяет использовать только однонаправленную связь. Это означает, что, используя данный вид перчатки, можно только читать по Брайлю, но не писать.

Брайлевский телефон, который функционирует по принципу электроактивных полимеров (ЭАП). Устройство для слепых, выпускаемое компанией Samsung, содержит вместо рассматриваемой поверхности экрана электрически активную поверхность с гладким пластиковым покрытием, на котором в определенных местах появляются выпуклости, что позволяет пользователю читать по Брайлю. Проблема данного устройства заключается в том, что оно предназначено только для слепых, понимающих брайлевский шрифт, и напрямую не может быть использовано членами семьи с нормальным зрением, что подразумевает дополнительные расходы. Кроме того, данное устройство, как оно представлено в Интернете, позволяет отображать относительно короткие сообщения, в то время как навигационная часть устройства зафиксирована и, следовательно, является только условно программируемой. Преимущество этой технологии по сравнению с устройством согласно изобретению заключается в том, что пользователь может сразу считать полный брайлевский символ подушечкой пальца, и ему не нужно читать каждую ячейку брайлевских символов матрицы 2×3 по-отдельности.

Брайлевский дисплей. Согласно этому решению к компьютеру подключено специальное оборудование и соответствующее программное обеспечение, которое позволяет пользователю писать по Брайлю. Это большое, тяжелое и дорогое устройство.

Оно позволяет читать и писать по Брайлю, но оно является мобильным лишь условно. Его трудно перемещать, а во время использования пользователь должен сидеть за столом. В эпоху смартфонов это недостаток, поскольку пользователь не может напрямую использовать смартфон, а взаимодействует лишь с помощью брайлевского дисплея.

Брайлевский дисплей для смартфонов. Это программное решение, в котором брайлевские символы появляются на экране смартфона. При касании "выступающей" точки смартфон вибрирует. Проблема данного решения состоит в том, что слепой человек может не найти место, где находится указанная точка. Поэтому читать брайлевский шрифт таким способом практически невозможно, что делает данное решение бесполезным. Кроме того, это решение также позволяет только читать, но не писать.

Преобразование текста в азбуку Морзе. Это программное решение, в котором программное обеспечение для смартфонов преобразует содержимое CMC в вибрацию. Вибрационные сигналы являются короткими и длинными.

Проблема данного решения состоит в том, что большинство слепых или слабовидящих не знает азбуки Морзе. Проблема также в том, что этот способ коммуникации позволяет только читать, но не писать. Данное решение представляет собой относительно ограниченное использование смартфона.

Преобразование текста в речь и преобразование речи в текст. Это программное решение, в котором смартфон читает принятое сообщение и произносит текст, а также распознает голос. Проблема данного решения состоит в том, что результат получается не совсем надежный. Преобразование текста в речь работает удовлетворительно, но преобразование речи в текст является проблематичным. Кроме того, поддержку имеют только широко распространенные языки, а с менее известными языками, такими как, например, словенский, этот способ работает не очень хорошо. Другая проблема заключается в том, что это решение очень чувствительно к окружающим звукам. Поэтому распознавание речи практически бесполезно в шумной среде, т.е. в городе. Кроме того, такое решение не обеспечивает никакой конфиденциальности пользователя, поскольку пользователь должен громко произносить команды и содержимое сообщения, которое он желает отправить.

Все соответствующие патенты на сенсорные экраны, предназначенные для людей с нормальным зрением, были получены в 1970-х и 1980-х годах; срок их действия уже закончился, поэтому конструкция и изготовление таких экранов в настоящее время не ограничены; они стали очень распространенными.

Одним из решений является использование пьезоэлектрических кристаллов. При касании его поверхности пьезоэлектрический кристалл превращает механическое воздействие в пропорциональный электрический сигнал. Сенсорный экран должен иметь, по меньшей мере, два стратегически расположенных пьезоэлектрических кристалла, а место касания определяют путем сравнения сигналов и триангуляции. Экран может быть изготовлен из обычного стекла, что означает, что он будет прочным и прозрачным и будет хорошо работать, несмотря на царапины или пыль. Упомянутая выше технология вместе с процессором и соответствующим программным обеспечением более или менее правильно интерпретирует действия пользователя и решает, какое полезное действие должно быть инициировано.

В настоящее время имеется около 18 различных сенсорных технологий. В прошлом некоторые из них были основаны на видимом или инфракрасном свете, на звуковых волнах, резистивных датчиках, механическом воздействии (емкостные технологии, резистивные технологии, оптические технологии, волновые технологии, сенсорная технология с датчиками усилия). Суть и цель всех этих технологий заключается в том, что при касании создается электрический импульс, который посредством различных носителей выполняет действие, которое пользователь хочет выполнить. Все эти технологии сочетают в себе и хорошие и плохие качества с точки зрения точности, долговечности, надежности и цены.

Сегодня в сенсорных экранах в основном применяется емкостная технология, т.е. емкостная технология Samsung.

Решение технической проблемы

Приспособление согласно настоящему изобретению реализовано так, что оно надлежащим образом реагирует на касание на современных сенсорных экранах, которые позволяют осуществлять множественные касания и различают такие касания, а также на экранах, которые считывают только одноточечное касание на экране, и которые также обнаруживают нажатие определенной клавиши этого устройства. Одновременность двух сигналов необходима программе для подтверждения определенных выбранных действий.

Приспособление согласно изобретению решает все вышеперечисленные недостатки, его легко реализовать на классических недорогих устройствах, предназначенных для людей со здоровым зрением, оно является простым в использовании, мобильным, позволяет читать и писать, и, кроме того, оно позволяет использовать расширенные функции смартфонов и других аналогичных устройств, в т.ч. игры.

Заявленная техническая проблема решена с помощью приспособления согласно настоящему изобретению.

Заявленная техническая проблема решена с помощью устройства согласно изобретению, существенным признаком которого является то, что механическое средство в виде растровой сетки 1 распределено по классическому сенсорному экрану 2 вычислительного устройства 10 и тем самым позволяет слепым и слабовидящим использовать любое современное, серийно выпускаемое устройство с "сенсорным экраном", которое может генерировать механическую вибрацию и/или звук различной интенсивности или частоты при множественном касании экрана.

Коммуникация со слепым пользователем является комбинированной, т.е. осуществляется посредством двухмерных графических элементов (фигур), состоящих из брайлевских символов 3, и посредством строк (M1, М2, Мх и т.д.) меню. Классический подход к чтению по Брайлю для слепых - это распознавание неровных поверхностей, т.е. выступов или углублений на в остальном ровной и гладкой поверхности основания с помощью кончиков пальцев рук, которые благодаря множеству нервных окончаний чрезвычайно чувствительны к прикосновению.

Сущность новаторского подхода изобретения заключается в том, что слепой человек может с помощью кончиков пальцев пространственно ориентироваться посредством растровой рельефной сетки 1, расположенной на экране 2, в то время как вибрация и/или звуковой сигнал от сигнального вычислительного устройства 10 уведомляет человека, присутствует ли графический или знаковый элемент в определенном месте касания. Тип звука также указывает тип элемента, такой как линия определенного графического элемента 3, матричный элемент 6 отдельного брайлевского символа, ссылка на вкладку программного обеспечения, запуск определенной программы, музыкальный проигрыватель и т.п.

Только движение пальца слепого человека по гладкому дисплею 2 не обеспечивает необходимую ориентацию в двухмерном пространстве, несмотря на то, что программное обеспечение 5 со звуковибрационными эффектами информирует пользователя, что тот прикоснулся своим пальцем определенного визуального объекта. Пространственная ориентация возможна благодаря растровой сетке 1 согласно изобретению; однако только комбинация упомянутой информации дает слепому человеку адекватное представление о контенте, и данная идея согласно изобретению 5 реализована специализированным программным обеспечением на экране 2.

Сетка 1 состоит из одно- или многослойной прозрачной пластины, которая передает пользователю видимый свет от экрана (2) и импульсы от касания кончиков пальцев к экрану 2. Для ее изготовления могут быть использованы традиционные технологии и материалы упрочнения стекла и пленок, предназначенных для защиты экранов 2 мобильных устройств. Однако разница в том, что указанное защитное покрытие является гладким с обеих сторон, в то время как сетка 1 является гладкой только со стороны, контактирующей с экраном 2, и имеет на другой стороне усовершенствованный соответствующий растр в форме углублений или предпочтительно выступов 4. Сетка 1 является проницаемой для импульсов касания кончиков пальцев к экрану 2 устройства и для прохождения света от экрана к пользователю по всей ее поверхности, как на гладкой части, так и в местах, где имеются выступы 4 или, согласно непоказанному варианту осуществления, углубления.

Диаметр выступа 4 составляет от 0,5 мм до 5 мм, предпочтительно 1,5 мм, расстояние между отдельными выступами составляет от 1 мм до 10 мм, предпочтительно 2,5 мм, а высота выступа 4 составляет от 0,1 мм до 5 мм, предпочтительно от 0,6 мм до 0,9 мм. Выступы могут иметь различное поперечное сечение, например, круговое, квадратное, треугольное, многоугольное, с острым или закругленным краем в верхней части, где происходит контакт с кончиком пальца. Выступы 4 предпочтительно имеют цилиндрическую форму с закруглением в верхней части в форме сферического наконечника или, в случае более низких выступов, только в форме сферического наконечника. Такая форма обеспечивает достаточно надежное считывание прикосновения, выступы должны быть устойчивыми, а поверхность сетки 1 и выступы в непосредственной близости от выступов 4 должны обеспечивать легкую чистку.

Поскольку стандартом для чтения по Брайлю является выступ, легко и наиболее точно осязаемый кончиками пальцев, изобретение использует выступы 4 для сетки 1. Кроме того, толщина гладкой части сетки может оставаться в пределах толщины традиционного защитного стекла, которая составляет от 0,25 до 0,33 мм, в то время как над этой поверхностью находятся только поднятые выступы, благодаря чему масса сетки 1 почти такая же, как у традиционных защитных стекол. В то же время обеспечены плавное проникновение энергетического импульса от кончиков пальцев к поверхности экрана 2 и выход света экрана к пользователю.

Расположение выступов 4 предпочтительно имеет форму квадратного растра, что по существу соответствует брайлевскому дисплею, с обеспечением в то же время необходимой ориентации для идентификации графических символов. Однако, на отдельной части поверхности сетки 1 расположение выступов 4 также может быть круговым, волновым или любой другой формы, которая легче отображает кривые. Разумеется, такая система должна надлежащим образом поддерживаться программным обеспечением, а слепой пользователь должен знать, что определенная часть растра предназначена для символьной коммуникации, а другая часть - для графической коммуникации.

Коммуникация между пользователем и вычислительным устройством 10 происходит следующим образом: пользователь касается определенной точки на экране 2 устройства, что считывается сенсорным экраном, и таким образом с помощью программного интерфейса 5 и компьютера 10 инициируются предопределенные действия, такие как вибрация, речь, звук, музыка и т.д. Растровая сетка 1 в то же время позволяет слепому пользователю определить, где на экране 2 находится определенный графический элемент, который инициировал отдельное действие, и как можно повторить или скомбинировать это действие или группу действий, доступных на экране 2, в соответствии с пожеланиями пользователя.

Дополнительная функциональность сетки 1 согласно изобретению в сочетании с программным обеспечением 5 обеспечена одной или множеством строк (M1, М2, Мх и т.д.) меню. Предпочтительно используют два ряда, расположенных на краю сетки 1, - M1 слева и М2 внизу. Строки меню предпочтительно выполнены из прямоугольников 7 с острым или закругленным краем, выступающим над основной поверхностью сетки 1 и расположенным предпочтительно на той же высоте, что и выступы 4, в то время как внутреннее пространство прямоугольника выровнено с остальной частью поверхности сетки 1. Ширина этого края составляет от 0,1 мм до 4 мм, предпочтительно от 0,5 до 1 мм. Наружные размеры кнопок 7 составляют от 4×6 мм до 30×45 мм, предпочтительно 6×9 мм для небольших устройств, таких как смартфоны, и предпочтительно 16×24 мм для планшетных ПК и подобных более крупных устройств. Расстояние между кнопками 7 составляет от 0,5 до 50 мм, предпочтительно от 1 мм до 12 мм.

Кнопки могут быть свободно программируемыми или могут иметь предварительно заданные функции. Предпочтительно функциональность определенных кнопок зафиксирована и предназначена для базовой навигации, например, для переходов вперед, назад, вверх, вниз, на следующую или предыдущую страницу, для рисования линии, прямоугольника, квадрата, треугольника, многоугольника, круга, эллипса, кривой и т.п., в то время как другие кнопки могут быть полностью свободными для программирования их функциональности в соответствии с индивидуальными потребностями и желаниями пользователя или программиста. Когда строки M1 и М2 меню с кнопками 7 расположены в сетке, например, одна на сетке слева, другая внизу, они обеспечивают дополнительную ориентацию для слепого пользователя, поскольку слепой пользователь может легко распознать определенную кнопку 7 и затем следовать пальцем по выступам 4 в вертикальном или горизонтальном направлении.

В центральной области кнопок 7 внутри наружного края может иметься фиксированный отштампованный рельеф определенного брайлевского символа или знак стрелки, двойной стрелки, графической формы (круг, треугольник и т.д.) такого размера и формы, что слепой человек может распознать его. Для кнопок 7 с фиксированной функциональностью может быть установлен стандарт на вид их рельефа и на расположение строки меню, аналогично брайлевской системе, так как это еще сильнее упрощает портативность и ускоряет удобство использования новой технологии.

Предпочтительно в нижнем левом углу сетки 1 на пересечении двух строк M1 и М2 меню расположена кнопка Ctrl 8, используемая для подтверждения действия, растяжения и копирования графических элементов и т.д, то есть для функций, как можно более похожих на функции, реализованные на практике для стандартных приложений компьютерной графики.

Специализированное программное обеспечение 5 вычислительного устройства 10, которое с позиции пространства контента соответствует растру сетки 1 согласно изобретению, позволяет установить для каждой точки на экране, будет ли вычислительное устройство 10 вибрировать с различной силой и/или издавать звук различной силы и высоты. Для каждой точки на экране может быть установлено определенное действие, например, переключение на следующее изображение, инициирование речи, включение звука, музыка, переход на следующую страницу и т.д., хотя в основном это задача кнопок 7 в строках M1, М2, Мх меню и т.д.

Система вибрационного и/или звукового отклика реализована с помощью программного обеспечения так, что перемещение подушечек пальцев по области экрана 2, где есть графический элемент или точка брайлевского символа, вызывает специфический отклик, который распознается слепым человеком. Когда пользователь встречает графический элемент, занимающий обычно относительно большую поверхность сетки 1 в виде матрицы 6 из брайлевских символов, слепой пользователь следует за звуком, издаваемым компьютером 10 при перемещении подушечки пальца вдоль линии графического символа 3. Пользователь получает представление о графической конструкции, контур которой он отслеживает, через направление движения своей руки. Если звуковой отклик пропадает, то это означает, что пользователь должен изменить направление движения пальца и снова "поймать" контур.

Для слабовидящих также важна возможность установки визуального отображения программных инструментов, в частности, установки цвета и контрастности в том спектре, который этот человек может лучше всего визуально воспринимать.

Программное обеспечение 5, доступное для слепых или слабовидящих пользователей, показывает все графические и символьные элементы также в видимой форме, поэтому с ним также могут работать пользователи без нарушения зрения, поскольку мультимедийный контент в основном создают люди со здоровым зрением, которым необходима визуальная обратная связь при создании контента. Поскольку эта информация является визуальной, начало использования изобретения инвалидами облегчается, поскольку на первых этапах использования приложения слепому человеку может помочь наставник, учитель, член семьи или кто-либо еще со здоровым зрением.

Поддержка 5 программного обеспечения согласно изобретению разделена на три основные части.

Программа 5а создания контента позволяет проектировать, а также просматривать и читать контент. Она предназначена, в первую очередь, для специализированного технического персонала, занимающегося обучением слепых и слабовидящих созданию мультимедийных материалов для своего образования и развлечения. Несмотря на то, что эта часть программного обеспечения предназначена в первую очередь для специалистов, процесс разработки настолько интуитивно прост и понятен, что его могут освоить и использовать члены семьи, которые затем смогут помочь слепым родственникам в их развитии и тем самым укрепить социальный и эмоциональный контакт внутри семьи или любой другой творческой группы. Программа разработки выполнена так, чтобы позволить слепым людям самим готовить конкретный контент, что повышает их творческие возможности, а совместное использование сделанного ими программного контента в Интернете также укрепляет дальнейшие связи между слепыми и слабовидящими.

Устройство 5b чтения контента предназначено для использования уже сделанного программного контента и предоставляет полную функциональность, кроме изменения, разработки и сохранения мультимедийного контента.

Платформа или, скорее, портал 5 с для хранения, совместного использования и приобретения контента позволяет интернет-пользователям свободно обмениваться сделанным пользователями мультимедийным контентом, а также приобретать профессиональный образовательный контент, более сложный и защищенный авторским правом. Способ сбора с портала и права на распоряжение зависят от того, к какому из этих двух сегментов индивидуальный разработчик отнесет свой контент. В той же платформе предоставлены информация и услуги, связанные с персональными консультациями и поддержкой при использовании индивидуального контента.

Растровая сетка 1 предпочтительно является самоклеящейся и прикреплена к стеклу 2 экрана вычислительного устройства 10, а также может быть прикреплена посредством накладок на кромки или любым другим способом, обеспечивающим стабильность положения и неподвижность сетки 1 на экране 2 во время использования. Если сетка 1 прикреплена, она обеспечивает дополнительную механическую защиту экрана 2 при падении мобильного устройства или при трении о твердые предметы. Если она съемная, она позволяет использовать то же вычислительное устройство 10 слабовидящими и пользователями со здоровым зрением, которых беспокоит рассеивание света над выступами 4.

Каждый брайлевский символ 3 представлен в форме матрицы 6 из шести выступов 4: три - в вертикальном направлении и два - в горизонтальном. Отдельные брайлевские символы 3 расположены горизонтально и образуют брайлевскую линию. Каждая брайлевская линия имеет три горизонтальные линии выступов 4 и отделена горизонтальной пунктирной линией от следующей линии, состоящей из одной линии выступов 4. То же самое относится к каждому брайлевскому символу, отстоящему от соседнего символа на одну линию выступов 4, т.е. на три вертикальных выступа 4.

Графические элементы имеют звуки, отличные от звуков элементов брайлевского символа. То же самое относится к пунктирным линиям, разделяющим каждую брайлевскую линию и символы. Отдельные поля матрицы брайлевских символов также определены двумя разными тонами и/или вибрацией, так что пользователь может различить, когда он встретил препятствие, а когда - плоское место матрицы, и тем самым может узнать символ (букву, число и т.п.).

Для распознавания отдельного брайлевского символа слепой человек проводит пальцем по всем шести выступам 4 матрицы 6, которая представляет собой одну брайлевскую ячейку. В зависимости от вибрации, возникающей при прохождении подушечек пальцев по всем шести полям матрицы 6, пользователь оценивает или распознает брайлевский символ. Чем больше экран 2, тем больше выступов 4 он может иметь. Тогда программа 5 может отображать больше брайлевских символов одновременно, тем самым ускоряя и упрощая чтение.

Программное обеспечение 5, работающее на отдельном вычислительном устройстве 10, оснащенном сенсорным экраном 2, должно точно соответствовать компоновке выступов 4 растровой сетки 1, а также контенту и положению кнопок 7 на строке (M1, М2, Мх и т.д.) меню. Если пользователь предпочитает компоновку строк меню, отличную от предложенной (слева и внизу), то в данном случае ее невозможно изменить, как в приложениях виртуальной графики; пользователь должен приобрести сетку 1 с другой компоновкой, в то время как программное обеспечение обеспечивает поддержку всех возможных форм сеток, доступных на рынке, и позволяет выполнить требуемую координацию в его настройках.

Сетка 1 согласно изобретению вместе с соответствующим программным обеспечением 5 и соответствующим вычислительным устройством 10 с сенсорным экраном 2 обеспечивает, по меньшей мере, следующее:

- распознавание двухмерных геометрических фигур и простой графики

- чтение электронных новостей

- чтение и написание текстовых СМС-сообщений

- чтение и написание электронных писем

- телефонные звонки людям из телефонной книги

- предоставление информации о времени, состоянии батареи, памяти и т.д. - некоторые простые игры, например, крестики-нолики (3×3), четыре в ряд, морской бой, и управление подобными развлекательными программами.

В строках M1, М2, Мх… меню соответствующие кнопки 7 имеют названия программ с различными функциями, т.е. для целей администрирования:

1. NEWS - чтение новостей.

2. CMC - написание и чтение коротких сообщений.

3. Mail - написание и чтение писем электронной почты.

4. Time - отображение времени и даты.

5. Call - телефонные звонки.

6. PgDn - отображение следующих N знаков - один экран.

7. PgUp - отображение предыдущих N знаков - один экран.

8. END - переход в конец текста.

9. НОМЕ - переход в начало текста.

10. NEXT - переход к следующей записи (если речь идет о текстовых CMC-сообщениях, то это - следующее сообщение; если об электронных сообщениях, то это - следующее электронное письмо; если о новостях, то это - следующая статья).

11. PREV - переход к предыдущей записи.

12. BACK - переход назад.

13. OK - подтверждение ввода, или кнопку Ctrl 8 используют для того же действия, или графические функции:

1. Построение квадрата

2. Построение прямоугольника

3. Построение линии

4. Построение кривой/волны

5. Построение двухмерных форм иного вида

6. Уменьшить/Увеличить

7. Угол

8. Переместить

9. Копировать

10. Вращать

11. Удалить

В зависимости от типа и плотности растра, а также от контента строки меню растровые сетки 1 могут различаться и настраиваться в соответствии с целями и задачами подчиненного программного обеспечения 5. Однако, в таких случаях их нельзя прикреплять к экрану 2; они должны быть съемными и легко заменяемыми.

Редактирование брайлевского текста выполняют путем простого включения или выключения точки, расположенной ниже выступа 4 в брайлевской ячейке или матрице 6. Это делают путем удерживания одного пальца на определенной поверхности сетки 1 или выступа 4, тем самым поддерживая ее (его) в активном состоянии. В то же время нажимают на поле или кнопку подтверждения, например, кнопку 8 или на любую из физических кнопок устройства 10. Другой способ добиться такого же эффекта - короткое двойное касание или двойной щелчок подушечкой пальца. Система работает по принципу "питание вкл./выкл.". С помощью различной частоты звука и/или интенсивности вибрации устройство сообщает, включена или выключена определенная точка под выступом 4 матрицы 6.

При чтении брайлевских символов компьютерная программа 5 интерпретирует звук и вибрацию по-разному для "плоских мест" и для "препятствий" во время перехода от подушечек через выступ 4 матрицы 6, что позволяет слепому пользователю узнать, что находится под пальцем, и каким образом читать написанное слово. То же самое действительно и для написания. Когда растровое поле под выступом 4 матрицы 6 активировано ("препятствие") в соответствии с желанием пользователя, вычислительное устройство 10 издает звук, отличный от звука, издаваемого при деактивированном поле ("плоское место").

Графические элементы отличаются от брайлевских символов другой частотой звука или интенсивностью вибрации, так же как брайлевские символы, отображающие нормальный текст, отличаются от брайлевских символов, отображающих гиперссылку или ссылку на данные, которые могут быть непосредственно отслежены посредством подтверждения строки слов. Например, при написании CMC программа 5, работающая на компьютере 10, отображает текст (ТХТ), что означает, что ожидается ввод пользовательского текста. Затем, когда какая-то новость подтверждена, вся новость отображается в любой точке текста как результат. Подтверждение требуемого выбора выполняют путем одновременного касания части текста центрального брайлевского растра и специальной кнопки действия (скрытое окно), что на компьютерном жаргоне называют "клик". Часть текста, к которой прикасается пользователь, может быть как заполненным, так и пустым полем брайлевской ячейки. В веб-браузерах гиперссылка обычно выглядит иначе, чем остальная часть текста, например, имеет другой цвет, шрифт или подчеркивание, в то время как в программном обеспечении согласно изобретению это выражено другой вибрацией.

Пример чтения электронных новостей (не показан):

1. Путем нажатия одной из кнопок 7 в строке Мх меню пользователь определяет, что хочет читать новости.

2. На экран выводятся источники новостей, т.е.: CNN, ВВС, Delo и т.д. Поскольку это - гиперссылки в Интернете, программа уведомляет пользователя с помощь, вибрирующего интерфейса о том, что доступны списки Интернет источников (RSS), которые пользователь может активировать или полностью передать из Интернета в устройство, нажав на часть брайлевского текста одним пальцем, в то время как другим пальцем пользователь нажимает на флажок (предпочтительно флажок 8).

3. Путем одновременного нажатия на оба указанных места, пользователь выбирает источник новостей. Устройство посредством специального режима вибрации сообщает пользователю, что определенный текст представляет собой ссылку на следующий контент.Это означает, что пользователь читает контент так же, как если бы он читал стандартный текст, с той разницей, что в процессе чтения устройство вибрирует или производит разные звуки. Таким образом, путем нажатия на любую точку, которая является частью текста ссылки, и нажимая на кнопку подтверждения, пользователь запускает открывание следующей (подчиненной) опции меню и, в конце концов, запускает требуемый контент сообщения.

4. Отображаются дополнительные адреса, и поиск повторяется. Этот процесс продолжается до тех пор, пока не будет достигнута требуемая или предлагаемая глубина.

5. Отображается контент новостной статьи, которая вибрирует иначе при касании части ее текста.

6. Пользователь может в любое время использовать другую кнопку 7, которая представляет собой переход на один шаг назад, на предыдущий уровень.

7. Аналогично, кнопки Next и Previous, которые по умолчанию находятся где-то в строке меню, обеспечивают перемещение между отдельными новостными позициями.

8. Кнопки (PgDn) и (PgUp), которые также по умолчанию находятся где-то в строке Мх меню, служат для отображения дальнейших брайлевских символов, которые еще не были показаны на экране из-за нехватки места.

Пример написания и чтения текстовых CMC-сообщений (не показан):

1. Путем нажатия определенной кнопки 7 пользователь показывает, что он хочет написать текстовое сообщение.

2. Отображается гиперссылка "ТХТ". При активации этой ссылки пользователь может писать текст.

3. Все поля центральной области сетки 1, где показан брайлевский текст, установлены на ноль.

4. Пользователь переходит к первой брайлевской ячейке и путем выбора активации определенных полей брайлевской матрицы формирует требуемый символ. Написанный текст можно быстро проверить и исправить.

5. Когда все символы на экране заполнены, нажатие кнопки подтверждения перемещает текст на следующую страницу, где имеется другой "пустой" экран.

6. Когда пользователь завершил ввод текста, он нажимает кнопку "Завершить" и тем самым подтверждает ввод текста.

7. Программа 5 предлагает пользователю предварительно подготовленные варианты "Номер", "Контакты" и "Поиск".

Вариант "Номер" позволяет вводить номер, используя брайлевские символы, "Контакты" отображает меню контактов, а "Поиск" означает поиск в меню контактов. Цель всех трех вариантов - получить номер телефона, на который будет отправлено СМС-сообщение.

8. После того как пользователь выбрал и подтвердил требуемый номер телефона, программа отправляет СМС-сообщение.

Пример рисования графического элемента (не показан):

1. Путем нажатия кнопки 7 пользователь выбирает символ, например, прямоугольник.

2. Он помещает подушечку пальца на определенную часть растра сетки 1, находит начальную позицию будущего символа 3, затем двойным щелчком запускает процесс проектирования, проводит палец по диагонали над сеткой 1, а затем убирает палец, что дает программе 5 команду нарисовать требуемый символ между начальной точкой (двойной щелчок) и конечной (отклонение).

Сущность изобретения подробно объясняется в описании реализованного примера, показанного на чертеже, на котором изображено следующее:

На фиг. 1 показаны вид сверху и вид сбоку сетки 1 согласно изобретению с отметками геометрических фигур 3, строками M1 и М2 меню с программируемыми кнопками 7 и брайлевскими символами в форме матрицы 6, которые экран 2 устройства 10 показывает графически через светопроницаемую сетку 1.

Ниже перечислены компоненты изобретения с фиг. 1:

1 Прозрачная сетка согласно изобретению, которая позволяет передавать энергию касающегося пальца

2 Экран вычислительного устройства 10

3 Двухмерная графическая форма (круг, треугольник, линия и т.д.)

4 Выступ, расположенный в растре, предпочтительно занимающем центральную часть сетки 1

5 Программное обеспечение (не показано)

6 Матрица брайлевской ячейки, содержащая 2×3 выступа 4

7 Кнопка строк M1, М2, Мх… меню

8 Кнопка Ctrl - кнопка управления

10 Вычислительное устройство

M1 Строка меню, предпочтительно в левом краю, с предпочтительно программируемыми кнопками 7

М2 Строка меню, предпочтительно в нижнем краю, с предпочтительно заданной функциональностью кнопок 7

В описании изобретения для брайлевской системы использованы следующие названия.

Брайлевская ячейка является эквивалентом брайлевского символа, т.е. буквы или числа, и поэтому представляет собой прямоугольную матрицу 6 размером 2x3, т.е. шесть "препятствий", отверстий или "плоских мест" физического брайлевского кода, т.е. кода на бумаге или ином носителе.

Растровое поле является эквивалентом отдельного "препятствия", отверстия или "плоского места" физического брайлевского кода, т.е. кода на бумаге или ином носителе. В сетке 1 согласно изобретению отдельное растровое поле показано отдельным выступом 4.

Понятно, что техническая реализация, а также детали конструкции, крепления растровой сетки 1 согласно изобретению и, в частности, программный подход могут отличаться от описанного выше, что, однако, не меняет основных характеристик и признаков настоящего изобретения.

Подразумевается, что растровая сетка 1 также может быть закреплена на экране 2 вычислительного устройства так, что оба устройства в дальнейшем будут соединены без возможности отсоединения, или так, что соответствующий рельеф вдоль линии сетки 1 будет создан вместо гладкого наружного слоя экрана в процессе изготовления дисплея электронного устройства 10, что не изменяет основных характеристик и признаков настоящего изобретения.

Подразумевается, что на основе настоящего изобретения специалист в данной области техники сможет разработать варианты осуществления, отличающиеся от тех, что описаны выше, без отступления от сущности изобретения, выраженной в прилагаемой формуле изобретения.

Изобретение относится к области устройств для мультимедийного управления вычислительными устройствами для слепых или слабовидящих. Техническим результатом является обеспечение возможности для слепых и слабовидящих людей взаимодействовать с графическими элементами на вычислительных устройствах. Технический результат заявляемого технического решения достигается тем, что предусмотрена растровая сетка, распределенная по стандартному устройству с сенсорным экраном с обеспечением возможности слепым и слабовидящим людям пространственно ориентироваться на в остальном гладкой поверхности экрана и, таким образом, возможности эффективно использовать любой тип современного серийного устройства, способного генерировать вибрации различной интенсивности при касании и вибрации различной интенсивности и/или частоты при множественном касании, причем коммуникация со слепыми или слабовидящими пользователями осуществляется посредством комбинированных брайлевских символов в форме пространственной матрицы размера 2x3, двухмерных графических элементов, строк (M1, M2, Mx) меню или их соответствующих кнопок и кнопки подтверждения или управления. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Приспособление для мультимедийного управления вычислительными устройствами для слепых и слабовидящих, отличающееся тем, что является механическим средством в виде растровой сетки (1), распределенной по стандартному устройству (2) с сенсорным экраном с обеспечением возможности слепым и слабовидящим людям пространственно ориентироваться на в остальном гладкой поверхности экрана и, таким образом, возможности эффективно использовать любой тип современного серийного устройства, способного генерировать вибрации различной интенсивности при касании и вибрации различной интенсивности и/или частоты при множественном касании, причем коммуникация со слепыми или слабовидящими пользователями осуществляется посредством комбинированных брайлевских символов в форме пространственной матрицы размера 2x3 (6), двухмерных графических элементов (3), строк (M1, M2, Mx) меню или их соответствующих кнопок (7) и кнопки (8) подтверждения или управления.

2. Приспособление по п. 1, отличающееся тем, что размер и растровая сетка (1) адаптированы к размерам конкретного компьютера (10), причем данный растр всегда поддерживается соответствующим программным обеспечением (5), с обеспечением возможности точного совмещения брайлевских символов, графических элементов (3) и кнопок (7) меню на экране.

3. Приспособление по п. 1 или 2, отличающееся тем, что сетка (1) имеет гладкую поверхность и делит своей растровой структурой дисплей вычислительного устройства (2) на независимые меньшие части, с обеспечением возможности слепому человеку пространственно ориентироваться в двухмерном пространстве на сенсорном экране.

4. Приспособление по любому из пп. 1-3, отличающееся тем, что сетка (1) состоит из одно- или многослойной прозрачной пластины, предпочтительно из защитных стекол стандартной толщины (0,25-0,33 мм), которая передает видимый свет от экрана (2) к пользователю и импульсы от касания кончиков пальцев к экрану (2), причем для ее производства использованы традиционные технологии и материалы упрочнения стекла и пленок, предназначенных для защиты экранов (2) мобильных устройств, причем указанное защитное покрытие является гладким с обеих сторон, в то время как сетка (1) является гладкой только со стороны, контактирующей с экраном (2), и имеет на другой стороне усовершенствованный подходящий растр в форме углублений или, предпочтительно, выступов (4).

5. Приспособление по любому из пп. 1-4, отличающееся тем, что диаметр выступа (4) составляет от 0,5 до 5 мм, предпочтительно 1,5 мм, расстояние между отдельными выступами составляет от 1 до 10 мм, предпочтительно 2,5 мм, и высота выступа (4) составляет от 0,1 до 5 мм, предпочтительно от 0,6 до 0,9 мм, причем обеспечена возможность выполнения выступов с различным поперечным сечением, таким как круг, квадрат, треугольник, многоугольник, с острым или закругленным краем в верхней части, в которой происходит контакт с кончиком пальца, причем выступы (4) предпочтительно имеют цилиндрическую форму с закруглением в верхней части в виде сферического наконечника или, в случае более низких выступов, только в виде сферического наконечника, причем указанная форма обеспечивает достаточно надежное считывание касания, выступы выполнены устойчивыми, и поверхность сетки (1) и выступы в непосредственной близости от выступов (4) обеспечивают легкую очистку.

6. Приспособление по п. 5, отличающееся тем, что расположение выступов (4) предпочтительно имеет форму квадратного растра, что по существу соответствует брайлевскому дисплею, с обеспечением в то же время необходимой ориентации для идентификации графических символов, причем расположение выступов (4) на определенной части поверхности сетки (1) также может быть круговым, волновым или любой другой формы, которая легче отображает кривую.

7. Приспособление по любому из пп. 1-6, отличающееся тем, что дополнительная функциональность сетки (1) в сочетании с программным обеспечением (5) обеспечена посредством одной или множества строк (M1, M2, Mx) меню, предпочтительно выполненных из кнопок в виде прямоугольников (7) с острым или закругленным краем, находящимся выше основной поверхности сетки (1) и предпочтительно на той же высоте, что и выступы (4), в то время как внутреннее пространство прямоугольника выровнено с остальной частью поверхности сетки (1), причем ширина указанного края составляет от 0,1 до 4 мм, предпочтительно от 0,5 до 1 мм, при этом наружные размеры кнопок (7) составляют от 4 х 6 мм до 30 х 45 мм, предпочтительно 6 х 9 мм для небольших устройств, таких как смартфоны, и предпочтительно 16 х 24 мм для планшетных персональных компьютеров и аналогичных более крупных устройств, причем расстояние между кнопками (7) составляет от 0,5 до 50 мм, предпочтительно от 1 до 12 мм, при этом кнопки являются свободно программируемыми или имеют предварительно заданные функции, причем их внутренняя поверхность соответствующим образом отмечена брайлевскими символами или иным предварительно заданным распознаваемым рельефом в соответствии с предполагаемым использованием.

8. Приспособление по любому из пп. 1-7, отличающееся тем, что строк меню предпочтительно две (M1 и M2) и они расположены в решетке сетки (1), одна по вертикали слева, другая по горизонтали внизу, с обеспечением дополнительной ориентации для пользователя, так как обеспечена возможность пользователю легко узнать определенную кнопку (7), поместить на нее палец, а затем отслеживать пальцем выступы (4) в вертикальном или горизонтальном направлении, причем предпочтительно на стыке двух строк (M1, M2) меню в нижней левой вершине (7) сетки расположена кнопка (8) управления и подтверждения, которую используют для подтверждения действий, растяжения и копирования графических элементов, то есть для функций, аналогичных функциям, реализованным на практике для стандартных приложений компьютерной графики.

9. Применение приспособления для мультимедийного управления вычислительными устройствами для слепых и слабовидящих по пп. 1-8 в качестве средства для обеспечения возможности рисования двухмерных символов, чтения электронных новостей, чтения и написания текстовых СМС-сообщений, чтения и написания электронных писем, телефонных звонков людям из телефонной книги, предоставления информации о времени, состоянии батареи, памяти, игры в определенные простые игры и управления простыми развлекательными программами.

10. Применение по п. 9, отличающееся тем, что система вибрационного и/или звукового отклика реализована посредством программного обеспечения так, что смещение подушечек пальцев по области экрана (2), где имеется графический элемент или точка брайлевского символа, вызывает специфический отклик, который распознается слепым человеком, при этом, когда пользователь встречает графический элемент в виде матрицы (6) брайлевского символа, обычно проходящий по относительно большой поверхности сетки (1), слепой пользователь отслеживает звук, издаваемый компьютером (10) при перемещении подушечки пальца вдоль линии графического символа (3), так что пользователь получает представление о графической форме, контур которой он отслеживает, с помощью направления перемещения его рук.

11. Применение по п. 9 или 10, отличающееся тем, что запись по Брайлю выполняют так, что при двойном щелчке в определенном месте в соответствии с системой переключения отдельные поля матрицы (6) включаются/выключаются, причем включенное поле отображает препятствие, а выключенное поле - плоскость, причем указанные два разных состояния изображают посредством различных звуков и/или вибраций.

12. Применение по любому из пп. 9-11, отличающееся тем, что программа (5) также обеспечивает возможность визуального отображения программных инструментов и их эффектов, в частности, цвет и контраст, что полезно для слабовидящих, причем визуальное отображение также необходимо для управления устройством всеми людьми со здоровым зрением, в частности, специалистами, создающими профессиональный и образовательный мультимедийный контент для слабовидящих.

13. Применение по любому из пп. 9-12, отличающееся тем, что программное обеспечение (5) состоит из трех основных частей: программа для создания контента, которая предназначена по существу для специализированного технического персонала, занимающегося обучением слепых и слабовидящих людей созданию мультимедийного контента, и которую используют другие пользователи; устройство чтения контента, предназначенное для использования уже созданного программного контента, что означает полную функциональность, кроме изменения и сохранения мультимедийного контента; и платформа для хранения, совместного использования и приобретения контента, обеспечивающая для слепых и слабовидящих коммуникацию и обмен продуктами через Интернет между собой и с заинтересованными лицами.