Brevet FR2855886A1 — publié le 20041210

Procédé et dispositif utilisant et rendant accessible le numérique et l'interactivité aux aveugles La présente invention concerne un ensemble de dispositifs qui permettent de numériser 5 de manière interactive des tracés, des courbes, des dessins et des textes réalisés sur un support graphique vers un support numérique à l'aide d'une synthèse vocale. La présente invention concerne plus spécifiquement un ensemble de dispositifs qui permettent de concevoir des dessins graphiques ou artistiques et des textes sur une tablette graphique afin de les numériser et de transférer le contenu numérisé sur tout 10 autre périphérique et support matériel, notamment les supports matériels destinés à des personnes handicapées visuellement. Il est connu dans l'état de l'art qu'un aveugle n'avait pas les moyens lui permettant de réaliser des courbes, en particulier des dessins, des figures, des graphes, des schémas 15 avec des insertions de textes, des plans ou des cartes géographiques, avec les outils lui offrant la possibilité de modifier de manière interactive les différentes étapes de la réalisation. Le principe du scanner est de numériser des courbes, des dessins ou des textes écrits sur 20 un support et de les sauvegarder sur un support numérique afin les représenter sur un écran d'ordinateur ou de les reproduire sur tout autre support physique. Une fois que ces courbes, dessins ou textes sont numérisés sur un support informatique, le contenu numérisé peut être ensuite manipulé comme tout autre fichier informatique comme il est connu dans l'état de l'art. Mais cette manière d'opérer présente l'inconvénient de ne pas 25 permettre à l'utilisateur de procéder de manière interactive et n'est pas adaptée aux conditions de travail d'un non voyant. Il existe d'autres types de scanners et logiciels qui sont utilisés par des non voyants pour numériser des documents mais ces scanners et logiciels spécialisés ne permettent pas la 30 reconnaissance combinée de textes et de dessins graphiques de sorte que les informations et les données numérisées sont souvent incomplètes ou erronées. La technique du gaufrage est un moyen pour les non voyants de reconnaître des images ou des dessins graphiques et éventuellement des textes. Des dispositifs de gaufrage de graphes, de dessins ou de textes pour non voyants existent comme par exemple le dispositif décrit dans un brevet américain US 5,650,217 qui concerne un gaufrage tactile 5 d'images. Ce dispositif de gaufrage permet de faire en sorte qu'une image à deux dimensions soit tactile et perceptible pour un individu visuellement handicapé. Il permet notamment de générer des cartes et plans sur une feuille ou sur tout autre support. Mais ce document ne décrit pas un dispositif ni un procédé pour concevoir et numériser un tracé, un graphique ou un texte de manière interactive. 10 Dans un autre brevet américain US5,574,830, un dispositif pour dessiner une image tactile pour des non voyants y est décrit. Ce dispositif est composé d'un ordinateur qui permet la sauvegarde et le traitement dans une mémoire des images graphiques et des textes en braille, d'une surface de référence sur laquelle l'image graphique ou le texte est 15 dessiné, d'une table traçante reliée et coopérant avec l'ordinateur pour dessiner les images, et enfin d'un moyen relié à l'ordinateur et la table traçante pour faire couler un liquide visqueux qui soit en relief au séchage. Mais les enseignements décrits dans ce document ne permettent pas à un non voyant de concevoir des courbes, images ou graphes de manière interactive guidé à une synthèse vocale dans les différentes étapes 20 de la réalisation de l'image tactile. La présente invention a pour objectif principal de remédier aux inconvénients précédemment mentionnés et de créer une passerelle de communication et d'échange d'information graphique, textuelle ou verbale entre les voyants et les non voyants au 25 moyen d'un support numérique de manière interactive. La présente invention a donc pour premier objet de rendre interactive la réalisation graphique d'un dessin artistique ou scientifique sur une tablette graphique au moyen d'une synthèse vocale au cours de son processus de réalisation et de numériser les 30 données et informations comme les dessins ou les textes réalisés sur un support graphique de manière interactive. Elle a pour second objet de permettre le traitement de ces données et informations numérisées comme toutes autres données numériques pour effectuer des modifications ou des manipulations informatiques ultérieures. Enfin elle a pour troisième objet de représenter et reproduire les données et informations numérisées sur tout support matériel ou périphérique accessible aux voyants et aux non voyants comme notamment un écran de visualisation, un table traçante, une imprimante utilisant la technique du gaufrage ou d'autres techniques. La présente invention est un dispositif de numérisation de données ou d'informations comprenant un ordinateur dans lequel opère un logiciel de synthèse vocale associé à un haut parleur, une tablette graphique, et un moyen de saisie de données ou de capture d'information, caractérisé en ce que ledit dispositif de numérisation comprend en outre un tapis d'adaptation en élastomère intercalé entre ladite tablette graphique et une 15 feuille plastique déformable apte à reproduire en relief la courbe ou le tracé réalisé par l'utilisateur. Ce dispositif de numérisation de données ou d'information de la présent invention est combiné avec un logiciel graphique qui est utilisé pour l'interface utilisateur pour 20 guider ce dernier dans le choix des différentes fonctionnalités graphiques comme notamment l'insertion de texte ou la coloration. Le logiciel graphique permet notamment de définir des zones de la tablette graphique et de les identifier au moyen d'une information qui peut être une couleur, un texte écrit, un 25 message auditif ou toute autre représentation symbolique. La figure 1 représente une vue générale des éléments qui composent l'ensemble des dispositifs selon la présente invention. La figure 2 représente en détail une tablette graphique adaptée de manière à opérer selon les conditions de la présente invention. La figure 1 donne ainsi une vision générale des éléments que constitue la présente invention. Elle représente notamment un ordinateur (18) dans lequel opère un logiciel de synthèse vocale associé à un haut parleur (14) . L'ordinateur est relié à un ensemble de tablettes graphiques (20) et à un moyen de saisie des données ou de capture d'informations (16). La saisie des données ou de capture d'informations peut être effectuée avec l'aide d'un tube muni d'une pointe et d'un bouton à doubles contacts avec lequel l'utilisateur déclenche des commandes qui, grâce à la résonance magnétique, engendrent via une 10 surface de captation, une transmission reçue et interprétée par l'ordinateur. Ce moyen de saisie est notamment représenté par un stylet ou un stylo (16) dont une des deux extrémités assure la fonction d'une gomme. Dans un autre mode de fonctionnement préféré, le stylet ou le stylo (16) peut être 15 remplacé par un clavier d'ordinateur (12) ou tout autre moyen de saisie de données ou de capture d'informations comme la souris ou la commande vocale. Un écran de visualisation (10) peut également être utilisé pour visualiser les étapes successives de la réalisation pour qu'un voyant puisse suivre de manière interactive 20 l'évolution de la réalisation. Dans un autre mode de fonctionnement préféré de la présente invention, une table traçante (30) est reliée à l'ordinateur afin de reproduire la version finalisée de la réalisation sur un papier gaufré ou sur tout autre support destiné aux non voyants 25 comme une imprimante utilisant des feuilles thermogonflable. La Figure 2 représente en détail les éléments qui sont utilisés en coopération avec l'ordinateur à savoir une tablette graphique (22), un châssis ou un tapis d'adaptation (24) servant de réceptacle à un élastomère (26) qui permet de laisser en relief 30 l'empreinte produite par la pointe du stylet (16) sur une fine feuille de plastique (28) déformable de manière à ce que le non-voyant soit en capacité de contrôler en permanence la trace ainsi faite; l'écran de l'ordinateur ou de visualisation (10) se faisant le relais de ladite image. Un logiciel sonorisé " Urania " est utilisé en tant qu'un interface utilisateur qui permet 5 de guider le non voyant dans la réalisation de son dessin graphique ou/et de son texte alphanumérique tout en permettant l'affichage sur plage tactile braille de son texte alphanumérique. Ce logiciel " Urania " reçoit donc les commandes, soit par le stylet, voire la main, soit par la souris ou le clavier de l'ordinateur. Les commandes peuvent aussi prendre leurs origines dans une commande purement vocale. 10 Le logiciel " Urania " accompagne toute action d'une sonorisation constante grâce à une synthèse vocale et d'une vérification possible à l'aide d'une plage tactile braille. Le non-voyant, maître d'oeuvre de l'action, peut, tout au long de son travail, garder le contrôle et vérifier l'état de l'exécution des tâches de manière interactive. 15 Cette configuration permet aux non voyants d'oeuvrer dans trois directions: * Les fonctions généralement offertes aux voyants pour la réalisation de dessins à savoir la " sélection des outils " (crayons, plumes, pinceaux, pots de peinture, couleurs) leur sont également proposées. * Un ensemble d'outils d'aide aux applications géométriques (droite, courbe, cercle, carré, rectangle, triangle) de dimension préalablement déterminées leur est accessible. À La possibilité de définir des zones et les qualifier des zones chaudes, zones sensibles, actives etc..., permettant d'inscrire un message à l'aide du clavier avec 25 plusieurs choix possibles de police et de corps de caractère pour voyants mais aussi de police braille leur est offerte. Les messages peuvent également être enregistrés vocalement. Quelque soit le choix, l'aveugle bénéficie d'un retour sonore dans tous ses choix ou 30 actions. La présente invention permet en outre, et peut-être trouve là son application essentielle. de substituer à l'élastomère et à la feuille de plastique sur laquelle le dessin a été tracé, une représentation en haut ou bas relief sur un support quelconque, papier gaufré, feuille thermogonflable, feuille thermoformée, résine, plexiglas, métal, bois, en fait toute 5 matière dont l'épaisseur n'excède pas la possibilité de la transmission de l'information. Ces représentations ayant été préalablement définies comme images numériques et comportant des zones sensibles contenant de l'information ou des messages qui peuvent être activées à la demande de l'utilisateur. Dans un mode de réalisation préféré, la présente invention peut être utilisée dans une borne interactive permettant l'accès à l'information pour les non voyants. Dans ce mode de réalisation, le logiciel permet de guider le non voyant dans la visite d'un musée ou d'un lieu. C'est le cas notamment lorsque le dispositif est associé à une maquette permettant une signalétique tant pour les voyants que pour les non voyants. La synthèse 15 vocale joue le rôle d'un guide en restituant les informations préalablement stockées ou mémorisées qui correspondent à des zones prédéterminées du plan ou de la maquette en relief. La présente invention permet par ailleurs de réaliser des produits dérivés à usage 20 pédagogique, didactique, éducatif, informatif sur des supports numériques tels que les Cdroms. Les données et les informations ainsi numérisées et sauvegardées dans ces supports concernent notamment l'histoire de l'art, les sciences naturelles, les mathématiques, la géométrie, l'histoire, la géographie, les jeux interactifs et toutes applications utilisant les fonctionnalités permettant de définir les zones et de leur 25 assigner un nom, ou une fonction. Ce principe de conception permet de définir dans les images des zones contenant des informations stockées sur un support numérique auxquelles on associe à une représentation graphique en relief qui peut être en papier ou en tout autre type de matière. Un mode opératoire d'acquisition et de restitution est décrit à titre d'illustration afin de permettre de comprendre les différentes étapes de réalisation des fonctions principales de la présente invention. A l'entrée dans le logiciel, la synthèse vocale se déclenche et prévient l'utilisateur qu'il n'y a aucun graphique à l'écran. Les ordres sont transmis à l'ordinateur soit par le stylo graphique (utilisation du clic haut et bas) et par déplacement de celui-ci de haut en bas 5 ou de bas en haut sur la surface de la tablette graphique pour circuler dans les menus. Il est également possible d'utiliser la souris, le clavier mais aussi d'y associer des commandes vocales. Le menu contextuel permet d'avoir accès à une liste dans laquelle se trouve Fichier. 10 Affichage, Outils, Couleurs, Paramètres, Mode, Synthèse et Aide. La sélection s'opère toujours à l'aide des mêmes outils précités, le clic bas situé sur le stylo graphique étant particulièrement pratique. A l'intérieur du menu Fichier, nous trouvons Nouveau, Ouvrir, Enregistrer, Enregistrer 15 sous, Imprimer et Quitter. Dans le menu Affichage, Zoom avant, Zoom Arrière, Plein écran, Afficher les zones actives. Dans le menu Outils, Crayon, Plume, Pinceau, Polylignes, Outils de géométrie. Pot de peinture. Le menu Couleurs permet de sélectionner le premier plan simple ou l'arrière plan simple, puis une liste de couleurs est proposée mais l'utilisateur a également la 25 possibilité, à partir de trois couleurs fondamentales de créer lui-même la couleur souhaitée. L'utilisateur a également la possibilité de choisir des Trames qui s'utilisent comme les couleurs. Le menu Paramètre permet de définir la largueur de traits ainsi que la configuration de 30 l'émulation de la tablette. Le menu Mode permet de sélectionner l'action Dessin, Création de contenus, Lecture de contenus. Le menu Synthèse règle les paramètres de la synthèse vocale et son choix. Enfin, le menu Aide donne, à l'utilisateur, les renseignements utiles. La création d'un dessin s'opère de la manière suivante: après avoir créé un fichier et sélectionné l'outil Crayon, Plume, Pinceau ou autre, l'utilisateur, ayant préalablement 10 déposé la feuille plastique sur l'élastomère qui recouvre la tablette graphique, trace ses courbes, ses formes en y appuyant la pointe du stylo. S'il le désire, il pourra choisir l'outil Pot de peinture ou l'outil Trame et après avoir sélectionné la couleur ou le Type de trame, il lui suffira de heurter la zone du dessin avec la pointe du stylo pour que la couleur ou la trame viennent remplir l'espace choisi, l'écran se faisant l'écho de cette 15 action, ainsi que la synthèse vocale. L'utilisateur qui le souhaite peut définir des zones chaudes sur sa feuille. Ces zones chaudes lui permettent d'inscrire des informations à l'aide du clavier avec le choix des polices et des corps de caractère, y compris la police braille. Elles peuvent également lui 20 permettre d'enregistrer de manière phonique l'information souhaitée. Ces zones chaudes aussi appelées zones actives peuvent contenir d'autres zones auxquelles peuvent se rattacher de nouvelles informations, de nouveaux textes, de nouveaux sons. et de nouvelles images. L'ensemble peut être sauvegardé de manière à ce que l'utilisateur puisse par la suite rappeler l'ensemble des informations soit pour les consulter, soit s'il le désire pour les modifier. Tout au long de son travail, le non-voyant comme le voyant, garde la maîtrise des 30 actions, de manière tactile ou auditive. Le dessin créé apparaît non seulement sous ses doigts, mais aussi à l'écran et une guidance vocale assure un confort d'utilisation propice au travail de l'aveugle. REVENDICATIONS 1. Dispositif de numérisation de données ou d'informations comprenant un 5 ordinateur (18) dans lequel opère un logiciel de synthèse vocale associé à un haut parleur (14), une tablette graphique (22), et un moyen de saisie de données ou de capture d'information (16), caractérisé en ce que ledit dispositif de numérisation comprend en outre un tapis d'adaptation en élastomère (26,24) entreposé entre ladite tablette graphique (22) et une 10 feuille plastique déformable (28) apte à reproduire en relief la courbe ou le tracé réalisé par l'utilisateur. 2. Le dispositif de numérisation de données ou d'information selon la revendication 1 caractérisé en ce que un logiciel graphique est utilisé pour 15 l'interface utilisateur qui guide ce dernier dans le choix des différentes fonctionnalités graphiques comme notamment l'insertion de texte ou la coloration. 3. Le dispositif de numérisation de données ou d'information selon la 20 revendication 2 caractérisé en ce que le logiciel graphique permet notamment de définir des zones de la tablette graphique et de les identifier au mooyen d'une information qui peut être une couleur, un texte écrit, un message auditif ou toute autre représentation symbolique. 4. Le dispositif de numérisation de données ou d'information selon la revendication 3 caractérisé en ce que les zones de la tablette graphique soit des zones de repérage de tout type de document notamment une carte de géographie, un plan d'une ville, un schéma ou une anatomie. 5. Le dispositif de numérisation de données ou d'information selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que les données ou les informations numérisées sont sauvegardées dans une mémoire de l'ordinateur ou sur un support numérique tels que le CD Rom pour les restituer sur un écran de visualisation (10) sur une table traçante (30) ou sur tout autre support numérique. 6. Le dispositif de numérisation de données ou d'informations selon la revendication 5 caractérisé en ce que les données et informations numérisées sont restituées sur un papier gaufré. 7. Le dispositif de numérisation de données ou d'information selon l'une 10 quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la lfeuille plastique est une feuille en polypropylène apte à se déformer pour reproduire une courbe, un dessin graphique ou un texte en relief exécuté par l'utilisateur. 8. Le dispositif de numérisation de données ou d'information selon la revendication 1 caractérisé en ce que la feuille plastique et le tapis d'adaptation en élastomère peuvent être substitués par une structure en haut ou bas relief sur un support quelconque, notamment en papier gaufré en résine en plexiglas ou toute autre matière représentant par exemple une carte 20 de géographie de manière à ce que ledit moyen de saisie de données ou de capture d'information parcourt cette structure en relief. 9. Le dispositif de numérisation de données ou d'informations selon la revendication 8 caractérisé en ce qu'un logiciel graphique est utilisé pour 25 guider l'utilisateur dans la définition des différentes zones de la structure en relief en zones de repérage. 10. Le dispositif de numérisation de données ou d'information selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que ledit moyen 30 de saisie de données ou de capture d'information est un stylo, un clavier. une souris ou un dispositif de commande vocale qui obéit aux commandes données par l'utilisateur. 11. Un procédé de numérisation des données ou d'informations mis en oeuvre par le dispositif, selon l'une quelconque des revendications de 1 à 10 caractérisées en 5 ce qui le consiste pour la première étape, à saisir, capturer des données et des informations à l'aide d'un stylo graphique, de feuilles plastiques déformables et aptes à reproduire des dessins en relief, un tapis en élastomère recouvrant une tablette graphique. La deuxième étape consiste à interpréter la saisie des dites données à l'aide d'un logiciel graphique utilisé pour l'interface utilisateur. L'utilisateur est guidé dans le choix des différentes fonctionnalités graphiques comme notamment l'insertion de texte ou la coloration. La troisième étape consiste à pouvoir définir, au sein des dessins, et donc de l'espace utile de la tablette graphique des zones interactives et de les identifier au moyen d'une information qui peut être une couleur, un texte écrit, un message auditif ou toute autre représentation symbolique, à l'aide du dit logiciel graphique. 12. Programme d'ordinateur comportant des instructions pour l'exécution des étapes du procédé selon la revendication 11 et mis en oeuvre par un ordinateur.