25/02/2002

I SISTEMI DI PUNTAMENTO A TESTA 

(Dott. Alessio Manfredini)

Nell’articolo di questo mese presenteremo alcuni sistemi di puntamento a testa, cercando di darne una presentazione quanto più possibile accurata pur consapevoli della difficoltà dell’argomento.

Parte delle descrizioni derivano da prove effettuate durante Closing the Gap a Minneapolis, in quanto alcuni di questi dispositivi non vengono commercializzati in Italia anche a causa dei prezzi assai elevati.

Riteniamo comunque importante la trattazione dell’argomento: molti di questi dispositivi possono essere utilizzati con movimenti residui del capo o di altri distretti corporei. In associazione con alcuni software che emulano le funzioni del mouse e con tastiere a video che consentono la predizione di parola, l’utilizzatore può avere accesso ad un uso completo del pc, con tutti i vantaggi che questo comporta, pur avendo severissime limitazioni del movimento.

Il principio di funzionamento della maggior parte di questi sistemi è quello di utilizzare i movimenti della testa, o il movimento di un occhio o di un punto del volto, ad esempio il naso (o, in alcuni casi, anche di un dito), per emulare il movimento del mouse sullo schermo. In contemporanea a questo tipo di emulazione dei movimenti del mouse, i sistemi di puntamento utilizzano svariati metodi per simularne il click: uno switch di qualsiasi tipo, un sistema di switch tramite soffio della bocca, la chiusura per qualche istante delle palpebre, una pausa nel punto in cui si vuole effettuare il click (autoclick).

In un sistema di puntamento a testa risulta molto utile l’utilizzo di una tastiera a video, in modo da rendere l’utilizzo del computer completamente indipendente dall’uso delle mani.

Da Windows 2000 in poi è disponibile una tastiera a video in Accesso Facilitato. Un’altre tastiera a video si può scaricare dal sito http://www.ac.net/~lakerat/cnt/

La scelta di un sistema di puntamento a testa va ponderata in base alla persona che la utilizza e al risultato che si vuole ottenere. La prima cosa da valutare è il tipo di problema che l’utente affronta. A seconda del problema, ogni sistema ha vantaggi e svantaggi sul tipo di movimento che l’utente è in grado di fare.

I sistemi di puntamento a testa possono essere divisi in tre categorie:

  • Sistemi che utilizzano i dots, ovvero dei piccoli adesivi da mettere sulla fronte e che permettono al computer di rilevare i movimenti della testa;
  • Sistemi che utilizzano una o più telecamere per registrare i movimenti dell’occhio o di un altro punto del viso;
  • Sistemi che utilizzano sensori per rilevare i movimenti.

Sistemi che utilizzano i dots

Rientrano nella prima categoria i seguenti prodotti che in questo articolo andiamo ad analizzare: Headmouse prodotto dalla Origin Instruments; Tracker 2000 prodotto dalla Madentec Limited e trackIR prodotto dalla NaturalPoint.

Il sistema di puntamento a testa della Origin Instruments, si presenta in due versioni, una versione standard per l’utilizzo sui desktop, HeadMouse, e una versione HeadMouse per portatili. La versione standard è dotata di un apparecchio ricevente da posizionare sul monitor, con la funzione di misurare e registrare i movimenti del capo dell’utente attraverso un dots (piccolo adesivo posto in mezzo alla fronte o sugli occhiali). Le funzioni di click e doppio click del mouse vengono fornite o da un software specifico, (come Dragger), o da sistemi come uno switch esterno o tramite soffio della bocca (Sip/Puff Switch). La versione per portatili è composta da un piccolo sensore ottico da installare sulla parte alta dello schermo e un altro piccolo apparecchio che va comunque connesso al computer. Utilizzando in contemporanea HeadMouse con una tastiera a video (la casa produttrice propone SofType) si può accedere contemporaneamente alle funzioni della tastiera e del mouse senza l’utilizzo delle mani.

Tracker 2000, prodotto dalla Madentec Limited, ha lo stesso principio di funzionamento, ma può essere utilizzato indifferentemente su un portatile o su un desktop, cambiando semplicemente la disposizione di alcune leve. Anche in questo caso le funzionalità di click del mouse sono emulate grazie a un normale switch, a un sistema Sip/puff switch o a un software specifico (viene proposto Magic Cursor 2000). Anche in questo caso, utilizzando un software specifico (come ScreenDoors 2000), è possibile emulare a video una tastiera che permette di sostituire le funzioni di una normale tastiera.

TrackIR AT, prodotto dalla NaturalPoint è l’ultimo dei prodotti analizzati di questa categoria. Il principio di funzionamento non cambia, ma quello che contraddistingue trackIR dagli altri due prodotti sono le dimensioni e la facilità di connessione. TrackIR, è molto piccolo, leggero e senza altri apparecchi connessi. Va collegato direttamente alla porta del computer, può essere installato indifferentemente su un desktop o su un portatile, si possono collegare due switch che emulano il tasto destro e il sinistro, o si può collegare un sistema di Sip/Puff switch. Ha le medesime funzioni di click, doppio click e drag. Funziona con le più comuni tastiere a video. Viene fornita la tastiera a video gratuita Click and Type. E’ dotato, oltre che dei dots, anche di due anelli da mettere al dito, che permettono il movimento del mouse sullo schermo anche attraverso il solo movimento del dito. Essendo importante la componente software, è bene che il computer abbia una buona memoria di lavoro.

Tutti e tre i sistemi si rivelano utili per persone che non hanno problemi di movimento del capo, in quanto necessitano, comunque, di un movimento preciso e delicato, sia in senso orizzontale che verticale. Diversamente bisogna orientarsi sui prodotti illustrati nelle altre due categorie. Tutti e tre i prodotti si collegano direttamente alla porta del computer (rs-232, USB o ADB del Macintosh) e sono di facile installazione.

Sistemi che utilizzano una o più telecamere per registrare i movimenti

Rientrano nella seconda categoria i seguenti prodotti: CameraMouse prodotto dalla Cameramouse Inc; Quick Glance System prodotto dalla EyeTech Digital System Inc. ed Eyegaze System prodotto dalla LC Technologies.

CameraMouse è un sistema di puntamento a testa che utilizza una telecamera e nessuna apparecchiatura o dots installata in testa. Il principio di funzionamento è abbastanza semplice e consiste nell’identificare un punto che può essere un occhio, il naso, un orecchio, un dito o qualsiasi altra cosa che la telecamera identifica come punto di riferimento. I movimenti di questo punto di riferimento si associano ai movimenti del mouse sullo schermo. E’ abbastanza preciso, ma va configurato ogni volta prima di cominciare (procedimento che comunque richiede pochissimo tempo). Richiede una configurazione hardware particolare: un computer mediamente molto potente, una scheda video professionale (Matrox) e una scheda per l’acquisizione delle immagini dalla telecamera.

Quick Glance System è un sistema della EyeTech Digital System Inc. che attraverso una telecamera e due sensori utilizza l’occhio e i suoi movimenti come riferimento per i movimenti del mouse sullo schermo. Consiste in una telecamera posta nella parte bassa del monitor e di due sensori posti ai due lati del monitor. L’installazione risulta abbastanza difficile, la configurazione iniziale consiste in un test della durata di un paio di minuti che può essere effettuata una sola volta e registrata sul computer in modo di permettere l’accesso a più utenti in modo veloce. Il click del mouse può essere effettuato con la chiusura lenta di una palpebra. Unica nota negativa è il fatto che l’utente deve rimanere abbastanza fermo nella posizione indicata inizialmente altrimenti perde il posizionamento del cursore.

Eyegaze System prodotto dalla LC Technologies è un sistema di puntamento a testa completo. Comprende infatti un personal computer con monitor lcd e braccio snodato, la videocamera e tutto il software necessario per il funzionamento. Necessita di una calibrazione iniziale, definita dalla casa produttrice facile, veloce (circa 15 secondi) e completamente automatica. La telecamera segue i micro movimenti dell’occhio e li trasferisce sullo schermo. Il sistema può essere installato anche su una carrozzina, con la versione portatile anziché desk.

Sono tutti e tre sistemi complessi per l’installazione, da configurare prima di utilizzarli, ma di facile utilizzo per l’utente. Tutti e tre richiedono che l’utilizzatore stia fermo in una posizione precisa, con un margine di movimento limitato. Se vengono rispettate queste particolarità risultano sistemi abbastanza precisi e comodi nell’utilizzo. Tutti e tre hanno costi abbastanza elevati.

Sistemi che utilizzano sensori per rilevare i movimenti

Rientrano, infine, nella terza categoria i seguenti prodotti: Headway prodotto dalla Penny & Giles Computer Products e Headmaster prodotto dalla Prentke Romich Company.

Headway prodotto dalla Penny & Giles Computer Products è un sistema di puntamento a testa che consente l’accesso al computer tramite un sensore posizionato sul capo (può anche essere tenuto in mano) che rileva l’inclinazione e la flessione del capo e che permette l’emulazione del mouse attraverso movimenti del capo su due assi. La regolazione è automatica. Il sistema comprende una piccola trackball a infrarossi con sei pulsanti: accensione, regolazione della velocità (5 diverse velocità), modalità (puntamento a testa – trackball), click sinistro, destro e centrale. I click destro e sinistro possono essere trasferiti su due sensori esterni. La trackball consente l’utilizzo contemporaneo del computer anche a chi non necessita del puntamento a testa.

Headmaster prodotto dalla Prentke Romich Company è un sistema di puntamento senza l’utilizzo delle mani: muovendo la testa, il cursore del mouse si muoverà sullo schermo. I movimenti della testa vengono registrati da tre sensori installati nella cuffia. Soffiando nel tubo (puff switch), installato nella cuffia, si possono effettuare selezioni e sostituire il click del mouse. Ha la funzionalità dell’autoclick, ovvero emula un click del mouse quando il puntatore è fermo in un punto per qualche istante.

Entrambi sono sistemi facilmente installabili e configurabili, funzionano in maniera corretta e abbastanza precisa e possono essere utilizzati anche da chi non ha un controllo perfetto del capo essendo soggetto a sporadici movimenti involontari.

Il consiglio è comunque quello di effettuare accurate prove presso centri specializzati prima di decidere se e quale sistema di puntamento utilizzare: le variabili sono tante, e soltanto utilizzando il dispositivo ci si può rendere conto dell'impegno che può richiedere il suo utilizzo.

Dott. Alessio Manfredini