INFRARROJOS

DESCRIPCIÓN

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un sistema de consulta y respuesta por infrarrojos, que tiene por objeto el permitir que un número de personas puedan responder, individualmente, a través de respectivas unidades portátiles inalámbricas (mandos ) , a preguntas o cuestiones que les sean formulad-as de forma oral, escrita, en pantalla de proyección, o por otros procedimientos , de modo que los resultados queden registrados en un ordenador, ya sea de forma estadistica o individualizada, y que, si se desea, tales resultados se puedan presentar inmediatamen e después del proceso de lectura de los datos seleccionados por los individuos participantes en la consulta .

ANTECEDENTES DE LA IN-VENCION-

Son muy numerosas las actividades en las que se requiere algún procedimiento que permita obtener datos de respuesta, opinión etc, suministrados por personas a las que se

les formulan diferentes tipos de preguntas, cuestiones o tests.

Tales procedimientos son necesarios para la realización de encuestas, votaciones, evaluaciones de conocimien os, tests, sondeos de opinión, etc. Así pues, el disponer de nuevos procedimientos o técnicas que aporten mejoras en la rapidez, eficacia, fiabilidad, registro y tratamiento estadístico, o, en algunos casos , en preservar la confidencialidad o el anonimato de las respuestas, tiene un indiscutible interés, tanto para las entidades o personas que realizan la toma de datos, como para los propios individuos que responden.

Los métodos actuales a través de los cuales se realizan los citados procesos de toma de datos relativos a consultas , test, exámenes, etc. son muy diversos . Aparte de los más comunes, en que los individuos dan su respuesta de forma oral, escrita, a mano alzada, por medio de gestos, etc. , se han ido desarrollando otros,- que aprovechando determinados medios técnicos, presentan ventajas en alguno de los aspectos citados en el párrafo anterior.

Así, existen numerosos sistemas en los que cada individuo dispone de

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algún tipo de teclado, mando o selector que , conectado a través de un cable con una estación central de registro , tratamiento y presentación de datos y resultados , le permite transmitir y comunicar sus opciones de repuesta a la citada estación . En el mercado existen desde hace tiempo sistemas de este tipo , que se utilizan en cámaras de representantes políticos , en centros de formación , e n congresos e n presentaciones comerciales , o incluso en concursos y juegos con participación del público. En algunas aplicaciones , estos sistemas presentan notables inconvenientes relativos a distancias , portabilidad y necesidad de instalación o preparación del cableado, pues requieren el citado enlace por cable . A título de ejemplo de estos sistemas , en los que la conexión entre el elemento selector de respuesta de cada individuo y la estación de registro o escrutinio se realiza por medio de cable , cabe citar el equipo "Renovóte" , de la casa Brahler.

Otro tipo de - sistemas son los que consiguen evitar la conexión física entre el teclado o selector de que dispone cada individuo , y el sistema central de registro de los datos , gracias a una comunicación por ondas de radio . Sistemas de este tipo requieren

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la utilización de determinadas potencias de emisión de dichas ondas en determinadas bandas del espectro electromagnético. En consecuencia, en algunos casos, el sistema puede producir interferencias en otros de los muchos equipos e instrumentos que funcionan gracias al mismo principio. En efecto, es bien conocida la restrictiva legislación establecida en los países desarrollados , así como la gran saturación de radiaciones de origen artificial en esta región del espectro: señales de televisión, radio, bandas ciudadanas, ruido electromagnético producido por motores y máquinas, etc. Además, en la realización de este tipo de sistemas existe la dificultad importante de construir un receptor de radio eficaz , con un tamaño suficientemente pequeño para poder ser ubicado en el interior de la unidad individual portátil, sin antena exterior y con bajo consumo. Este aspecto es importante, pues la batería que debe incorporar la citada unidad no debe tener excesivo peso y tamaño y, sin embargo, debe- permit ir un uso eficaz durante el mayor número de horas posible, sin necesidad de recambio. Como ejemplo de sistema por radio cabe citar el desarrollado por la firma estadounidense Fleet ood.

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La utilización de radiación óptica infrarroja constituye hoy día un principio de funcionamiento de numerosos sistemas, algunos tan conocidos como los mandos de control remoto de equipos de audio, televisión y video, y otros de más reciente aparición , como por ejemplo el "air mouse" , puntero informático inalámbrico de la firma esta ounidense Selectech.

Estos sistemas , si bien utilizan radiación infrarroja como medio de comunicación, se distinguen claramente del sistema objeto de nuestro invento, no sólo por su finalidad y su funcionamiento, sino también por sus elementos constitutivos, tanto en el aspecto mecánico funcional, como en el aspecto eléctrico y electrónico.

Los argumentos expuestos en los párrafos anteriores ponen de manifiesto el interés de disponer de un sistema de consulta y respuesta que, gozando. de todas las ventajas de los sistemas más avanzados de los citados anteriormente, incorpore mejoras en cuanto a información del estad-o en que encuentra en cada momento el proceso de recepción y registro de los datos , en cuanto a flexibilidad y rapidez en la presentación de los mismos, en cuanto a sencillez de instalación, además de que no esté limitado por la necesidad de

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establecer conexiones por cable, ni comunicaciones bidirecc iona1 es por medio de ondas de radio.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN.

El sistema objeto de nuestro invento, cuyos principales componentes se muestran de forma esquemática en la Fig. l , responde a la necesidad de superar los inconvenientes de los sistemas y métodos citados, por lo que presenta peculiaridades especialmente ventajosas para determinadas aplicaciones. Ello se deriva de: la utilización de radiación infrarroja como medio <3re comunicación b idirecc ional entre la estación central de registro y tratamiento de los datos y cada unidad individual de selección de opción de respuesta; del protocolo secuencial bidirecc iona1 con que se establece dicha comunicación; de la posibilidad de utilizar la cantidad que se desee de unidades centrales de emisión y recepción, conectadas entre sí, en cascada o en estrella, con objeto de cubrir 1as - comunieac iones con eficacia en toda el área o espacio en que estén distribuidos los mandos; así como del uso de un circuito específico del módulo emisor de infrarrojo de l o s mandos (ver Fig. 2 ) , que incluye uunn componente electrónico conversor d e

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tensión (CC/CC) que eleva la tens ion eléctrica con que se alimenta el circuito de emisión propiamente dich o , por lo que se distingue de los que s e utilizan convenc iona1mente en los mandos de control remoto por infrarrojo por el hecho de poder incorporar u n elevado número de diodos emisores IRED , lo que proporciona una elevada potenc ia de emisión de infrarrojo y una' meñor d irecciona 1 i ad en la emisión al poder disponer los IRED en diferentes orientaciones , todo ello sin que las dimensiones del conjunto s e a n excesivamente grandes y pueda es t a r contenido en un mando portátil de dimensiones reducidas.

El sistema incluye un ordenador central que está conectado a elementos emisores de infrarrojo y sensores de infrarrojo o radio, a través de un aparato o interface que adapta las señales al bus o a un puerto serie del ordenador. La selección de la opción de respuesta de cada individuo se realiza por medio de sendos mandos individuales dotados de - teclas o selectores . Cada uno de estos mandos incluye los circuitos, componentes electrónicos y e1 ectroóptic os que permiten la recepción de señales infrarrojas codificadas y la emisión de señales codificadas de infrarrojo o

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radio. Además, tiene alimentación autónoma por batería o acumulador y puede disponer de diodos LED indicadores de estado, selector "ON/OFF" , tecla de anulación, pantalla "LCD" , indicador de batería, etc.

Para evitar la mezcla de señales que se produciría en los sensores centrales si éstos recibieran radiación codificada emitida simultáneamente por varios mandos in ividuales , éstos disponen de un selector de código lógico electrónico, gracias a lo cual, en el ordenador corre un programa que hace que los emisores centrales habiliten s ecuenc ialmente a cada uno de los mandos para que cada uno de ellos sólo emita después de haber recibido una señal codificada particular. Así, los sensores centrales van captando s ecuenc ia1mente las señales codificadas emitidas por cada uno de los mandos individuales, evitándose el citado efecto de mezcla o saturación, que haría imposible distinguir y decodificar las señales recibidas.

El procedimiento de comunicación indicado permite que en cada mando exista una indicación luminosa de si el dato seleccionado ha sido registrado. También permite, si se desea, que se identifique la respuesta específica

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proveniente de cada mando, y además se obtenga el correspondiente dato de tiempo transcurrido desde que se ha pulsado la tecla correspondiente.

Como ejemplo ilustrativo, pero en ningún modo limitativo, se indican a continuación posibles es ecificaciones particulares del sistema de consulta y respuesta por infrarrojos . Mandos individuales : contienen placa electrónica con microproce s ador , cinco teclas (u otra cantidad de ellas ) de opción de respuesta con sendos LED indicadores de estado, indicador de estado de la batería, una tecla de anulación que permite rectificar una selección efectuada previamente; de modo que se puede seleccionar otra opción por medio de la tecla correspondiente, o bien abstenerse de responder, dejando anuladas las cinco teclas de respuesta; el sistema detecta este estado de abstención, que se distingue del caso en el que el mando no se ha puesto en funcionamiento por medio del correspondiente selector ON/OFF. Incorpora contador - interno que se inicializa cada vez que se pulsa una cualquiera de las teclas, así cuando se realiza el proceso de comunicación bidirecc iona1 , envía el dato de tiempo transcurrido junto con el de la correspondiente respuesta. Incorpora

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pila de 9 voltios (también puede ser de otro valor, con tal de que su tamaño no sea excesivo) ; receptor de infrarrojo; emisor de infrarrojo con 8 IRED alimentado a través de un componente tipo CC/CC que eleva la tensión a 27 voltios (por ejemplo) y alimenta, a través de una resistencia de 22 ohmios a dos ramas en paralelo una de las cuales contiene un condensador de 1000 mic ro faradios y la otra los 8 IRED en serie entre sí y con un transistor MOSFET que trabaja en conmutación, así la señal infrarroja emitida es de la misma forma que la señal de alimentación en la puerta del transistor MOSFET. Incorpora selector de código 1ógico . trinario de 8 bits.

Elementos sensores y emisores centrales : unidades, cuyos circuitos incluyen tanto componentes sensores como componentes emisores, conectadas por cable entre sí (en cascada o en estrella) y con el módulo de interface, y sustentadas en sobremesa, o bien en sendos trípodes telescópicos, de modo que su colocación - se a-justa para obtener una óptima cobertura en las comunicaciones infrarrojas con los mandos . Interface: con cable de red para su alimentación, incorpora en su interior transformador y placa de circuito electrónico con

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mic roproces ador para la adaptación de las señales y suministro de la alimentación a los elementos sensores y emisores centrales (estos también pueden estar dotados de alimentación autónoma) , y en su parte externa presenta conmutadores de activación y desactivación de los citados elementos , selector ON/OFF, LED' s indicadores de estado, conector de cable de bus paralelo para comunicaciones con el ordenador (estas comunicaciones también se pueden realizar mediante conexión serie tipo RS232 o SCSI) . Ordenador: tipo ordenador convencional (puede ser portátil) , con teclado, disco duro, unidad de disco flexible, tarjeta de bus paralelo para comunicaciones con el módulo de interface, o bien puerto serie, puntero informático alámbrico o inalámbrico, monitor, conectado a su vez a un videoproyector multiscan para presentación en pantalla grande de los textos o iconos de preguntas y opciones de respuesta, resultados numéricos , gráficos, así como imágenes de ordenador o video para información acerca los temas - a consultar o preguntar. Como componentes e1 ectroópticos específicos , tanto en los mandos, como en los elementos sensores y emisores centrales , pueden utilizarse diodos emisores del tipo TSUS 5402 , y sensores de infrarrojo del

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tipo GP1U50X o bien BPW 41N. Comunicación por infrarrojo en AM, todo o nada, con portadora de 38 KHz y frecuencia de señal de 1 ,2 KHz . Codificación trinaría de 8 bits.

Una alternativa especialmente interesante para aquellos casos en que se requiere una gran área de cobertura de las comunicaciones, es la de realizar la comunicación por infrarrojos desde el sistema central a las unidades individuales y por radio desde las unidades individuales a la central. Esta solución heterodoxa, no convencional por el hecho de hacer uso simultáneo de ambas tecnologías, permite tener un gran alcance en las comunicaciones desde el sistema central a las unidades individuales , sin necesidad de que éstas incorporen sendos receptores de radio, mediante la utilización de un elevado número (50, 100, 500, ... ) de elementos emisores LED de infrarrojos en el equipo central (orientados en diferentes direcciones o dispuestos tras un difusor óptico para una óptima cobertura angular) y sencillos receptores de infrarrojos en los mandos. También permite un gran alcance en las comunicaciones desde los mandos individuales al sistema central, mediante la utilización de uno o varios receptores de radio en el sistema

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central y sencillos emisores de radio en los mandos, que presentan menor di recc ion a1 idad que los emisores LED de infrarrojos y mayor alcance típico.

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