תפעול מחשב במתגים וסריקה

תפעול מחשב במתגים וסריקה היא שיטה לתפעול מחשב אישי הנגישה לאנשים עם לקות תנועה חמורה. שיטה זו מאפשרת לאנשים שיכולים להפיק רק תנועות בודדות או אפילו תנועה בודדת, כמו הרמת גבות בלבד, לתפעל מחשב אישי. בשיטה זו, המחשב מציג בזו אחר זו את הפקודות שהמשתמש יכול לתת לו וכשהמחשב מגיע להצגת הפקודה שהמשתמש מעוניין לבחור בה, המשתמש בוחר בה בהפעלת מתג. ביחס למרבית שיטות הנגשת המחשב האחרות, שיטה זו איטית ודורשת מאמץ מנטלי רב. על כן היא בשימוש בעיקר על ידי מי שלקותו כה חמורה עד ששיטות נגישות אחרות אינן יעילות עבורו. הדרך הנוחה ביותר לתפעל מחשב היא בעזרת מקלדת מחשב רגילה ועכבר מחשב רגיל (או משטח נגיעה רגיל) ולהשתמש בעזרים אלה באופן בו מרבית האוכלוסייה משתמשת בהם. דרך תפעול זו תואמת את האופן בו תוכננו המחשבים והתוכנות ולכן היא מהירה יותר, דורשת פחות מאמץ גופני ומנטלי וגוררת פחות שגיאות תפעול. מעבר לזאת, קל יותר לתפעל את המחשב עם מקלדת ועכבר רגילים משום שכמעט כל מחשב מצויד בהם, משום שהידע לתפעול תקלות בהם הוא ידע נפוץ ומשום ששימוש בציוד המקובל נותן לאדם בעל הלקות תחושת שוויון לשאר משתמשי המחשבים. על כן, אדם שלקותו לא מפריעה לו באופן משמעותי לתפעל מחשבים חסרי אמצעי נגישות (לדוגמה, אדם עם תשע אצבעות) יעדיף על פי רוב לתפעל מחשבים באופן בו מרבית האוכלוסייה מתפעלת אותם. ככל שלקותו של אדם מפריעה לו יותר בתפעול מחשבים, כך תגבר הנטייה לשנות את האופן בו הוא מתפעל אותם. שינוי זה יכול להיות שינוי בחומרה (כגון מעבר למקלדת ארגונומית), שינוי בתוכנה (כגון התקנה של תוכנת תמליל אוטומטי או שינוי בשיטת התפעול של התוכנה והחומרה המקובלות (כגון שימוש במקל הקלדה או הקלדה בעזרת אצבעות הרגליים). תפעול מחשב במתגים וסריקה הוא שינוי דרסטי בדרך תפעול המחשב שמומלץ רק עבור מי שלא מתאימים לו פתרונות כגון הפתרונות הבאים: מקלדת חלופית מקל הקלדה תפעול מחשב במקלדת בלבד בלא עכבר עכבר חלופי (עכבר בעל צורה שקל יותר לאחוז) תחליף עכבר עם או בלי צירוף מקלדת וירטואלית כדור עקיבה משטח נגיעה מסך נגיעה מצלמת מעקב אחר תנועת איבר בגוף כגון אחר תנועת העיניים מחזיר קרינה תת-אדומה על המצח ושער תת-אדום ליד או על מסך המחשב מערכת זיהוי דיבור ישנן גם שיטות נגישות מחשב עבור אנשים שלקותם אינה מאפשרת להם אפילו תפעול מחשב במתגים וסריקה. אחת מהן היא תפעול מחשב במתגים וקוד מורס – שיטה הדורשת מאמץ מנטלי רב יותר מהסריקה והיא גם איטית יותר. היא מצויה בשימוש במקרים נדירים או כהשלמה לתפעול מחשב במתגים וסריקה עבור מי שמעוניין לפסוח בין שתי השיטות. שיטה אחרת היא שימוש בממשק מחשב-מוח או ממשק מחשב-עצב – שיטה שנכון לשנת 2010 עדיין מצויה בשלבי ניסויי, היא גורמת לשגיאות תפעול רבות ודורשת הרבה פעמים ניתוח להשתלת אנטנות EEG. השיטה לתפעול מחשב במתגים וסריקה היא שיכלול של השיטה לתפעול מחשב באמצעות עכבר מחשב בלבד, עבור מי שאינו יכול לעשות תנועות שמדמות צידוד של עכבר אך יכול לעשות תנועות, או אפילו תנועה בודדת שיכולה לדמות לחיצה על כפתור העכבר. בשיטה זו, המחשב מניע את הסמן על פי סדר קבוע מראש וכאשר הסמן מגיע אל הצלמית או הלחיץ שהמשתמש מעוניין ללחוץ עליו, המשתמש מפעיל מתג המדמה לחיצה על לכפתור העכבר. כאשר מעוניינים לחבר תמליל בשיטה זו עושים זאת בעזרת מקלדת מסך וירטואלית והסמן זז על פי סדר קבוע בין הקלידים של מקלדת זו. מתגי לחיצה - המתגים יכולים להיות לחצנים בגדלים שונים שמוצמדים, כל אחד מהם בנפרד, לאחד מאברי הגוף הבודדים שהמשתמש יכול להניע. הם יכולים להיות דומים באופן הפעלתם לקליד של מקלדת מחשב או שהם עשויים לדרוש מגע קל בהרבה מזה שדורש קליד במקלדת לשם הפעלה. חלק מהמתגים האלה מאפשרים לחיצה כפולה מהירה כמו על כפתור העכבר, אך משתמשים עם תועה מסורבלת עשויים שלא להצליח לבצע לחיצה כפולה כזו. מתגי קרבה - מתגים שדי לקרב קטע מהעור אליהם כדי להפעילם ואין צורך ביצירת מגע של ממש אתם. חלק מהם דורשים קרבה של מילימטר או חצי מילימטר מהעור כדי לפעול ואחרים עשויים לפעול אפילו ממרחק רב יותר. מתגי מתיחה – מתג המוצמד לקטע מהעור בפלסטר ומופעל כשהעור נמתח. מתג כזה מאפשר לתפעל את המחשב, למשל, בתנועת הרמת הגבות. קשית “Sip-and-puff “ (אנ') - קשית עם חיישן שמבדיל בין שאיפת אוויר לבין נשיפת אוויר – דימוי לשני מתגים, או חיישן שמבדיל בין שאיפה קצרה, שאיפה ארוכה, נשיפה קצרה ונשיפה ארוכה – דימוי לארבעה מתגים. (המילים Sip-and-puff בסלנג אמריקני מקבילות למילים "שְלוּק" ו-"פוּ" בסלנג ישראלי). אצל רבים מהאנשים המתפעלים מחשב בעזרת מתגים וסריקה, המחשב מורכב על כנה המקובעת לכיסא גלגלים ממונע ואותם מתגים המסייעים לתפעל את המחשב, מסייעים לתפעל גם את כיסא הגלגלים. בנוסף, אצל אנשים אלה המחשב מפעיל על פי רוב טכנולוגיה מסייעת מתחומים שונים כגון תקשורת תומכת וחליפית ושלט רחוק המסייע בפתיחת חלונות והדלקת מנורות. תפעול מחשב במתגים וסריקה מקובל עבור מי שיכול להפעיל מתג בודד עד ארבעה מתגים ולפעמים שישה מתגים. ככל שאדם יכול להפעיל יותר מתגים כך שיטת הסריקה שאפשר להתאים לו היא משוכללת ומהירה יותר. מי שיכול להפעיל יותר מארבעה או שישה מתגים אינו זקוק לסריקה כלל. מקרה הגבול הוא שישה מתגים משום ששישה מתגים יכולים לדמות את פעולתו של ג'ויסטיק (ימינה, שמאלה, למעלה, למטה, כפתור לחיצה ימני וכפתור לחיצה שמאלי) וכך לחסוך את הצורך בסריקה. סריקה רדיאלית – מהנקודה שבמרכז המסך נמתח קו ישר ודק עד לנקודה המקיפה את קצה המסך עם כיוון השעון. תנועה זו נותנת למרקע המחשב מראה של מרקע מידע של רדאר. כאשר המשתמש מפעיל את המתג, הדבר מדמה לחיצה על הצלמית או הקליד שהקו חוצה באותו רגע. סריקה בטורים ושורות סריקה סדורה – הסמן נע בין הצלמיות שעל שולחן העבודה לפי סדרן, כשהמשתמש מפעיל את המתג, נלחצת הצלמית שהסמן מורה עליה ונפתח חלון של התוכנה שהצלמית קשורה בה. מרגע זה הסמן מתחיל לעבור בין הלחיצים השונים שבחלון של אותה תוכנה והפעלת המתג מדמה לחיצה על הלחיץ שהסמן מורה עליו באותו רגע. חזרה אל שולחן העבודה או מעבר מחלון לחלון נעשים כאשר המשתמש נמנע מלהפעיל את המתג למשך שניים או שלושה מחזורים שבהם הסמן חולף על פני כל הלחיצים. שיטה זו איטית מאוד ודורשת ריכוז רב. על כן היא לא מקובלת במיוחד. סריקה הפוכה – מצב בו הפעלת המתג אינה מדמה הפעלה של כפתור העכבר אלא דווקא הפסקת ההפעלה מדמה פעולה זו. הפסקת הפעלת המתג מדמה לחיצה בודדת על כפתור העכבר ואחרי אותה לחיצה הסמן עומד מלכת וממתין להפעלה מחודשת של המתג. שיטה זו מונעת את ההפרעה לריכוז מחשבתו של המשתמש הנגרמת על ידי תנועת סמן בלתי פוסקת. המשתמש יכול לעקוב אחרי הסמן כשהוא חש מוכן לזה. סריקה בקבוצות – בשיטה זו, כאשר המשתמש נכנס לחלון של תוכנה או לתיקיה, מתבצעת באופן אוטומטי פעולת סימון של קבוצה מהצלמיות או מהלחיצים שבחלון התוכנה או שבתיקיה. אם המשתמש אינו מפעיל את המתג, הסימון עובר מקבוצה זו לקבוצה אחרת ואם הוא כן מפעיל את המתג הסימון עובר אל תת-קבוצה מתוך הקבוצה הזו. באופן זה המשתמש בוחר כל פעם תת-קבוצה של הקבוצה שבחר קודם, עד שהוא מתמקד בלחיץ או בצלמית הרצויה. לדוגמה, סריקה בקבוצות בחלון מקלדת מסך וירטואלית: אם המשתמש רוצה להקליד את המילה Hi וכשהוא נכנס לחלון המקלדת מסומנים תחילה מקשי האותיות שבשורה העליונה של המקלדת (Q עד P) הוא ממתין שיסומנו קלידי האותיות שבשורה השנייה (A עד L) ומפעיל את המתג. כתוצאה מזה הסימון עובר אל שלושת הקלידים A, S ו-D. הוא ממתין שהסימון יעבור אל F, G ו-H ומפעיל את המתג שנית. כעת הוא ממתין שהסימון יעבור מ-F אל G ומ-G אל H ,מפעיל את המתג בפעם השלישית וגורם להקלדת האות H. אחרי ההקלדה מסומנים מחדש קלידי שורת האותיות הראשונה והפעם הוא בוחר בשורה זו, ממתין שהסימון יגיע אל תת-הקבוצה הנכונה בתוך השורה הזו ובוחר בה ואחר כך ממתין שהסימון יגיע אל קליד האות i ובוחר בו כדי להקלידו. סריקה בקבוצות שוות גודל סריקה בקבוצות הפרוסות על שטחים שווים, למשל סריקה קרטזיאנית (השטח מחולק תמיד בצלב שמרכזו במרכז השטח וכשנבחר הרבע הרצוי גם הוא מתחלק כך) סריקת אשכולות - מספר הצלמיות או הלחיצים שבכל קבוצה לא בהכרח שווה ועשויה להיות חפיפה חלקית ביניהן סריקה לפי תדירות – סריקה לפי תדירות משחררת את המשתמש מהמתנה תכופה שהסמן יחלוף על פני צלמיות ולחיצים שהוא כמעט ואינו בוחר בהם לעולם. אולם, סריקה פשוטה לפי תדירות שימוש תיצור מצב בו מסלול תנועת הסמן משתנה לעיתים תכופות, מפתיע את המשתמש ודורש ממנו להשקיע ריכוז רב במעקב אחריו. על כן מקובל שבחלק מהתוכנות סדר הצלמיות והלחיצים ישתנה באופן אוטומטי אך מתון ואיטי בעקבות תכיפות השימוש בהם והסמן ינוע במסלול קבוע כמו בסריקה סדורה. עבור משתמשים שסריקת תדירות מתאימה להם מקובל לסדר מראש את סדר הקלידים במקלדת הווירטואלית על פי צפי תדירותם ולא לאפשר לסדר זה להשתנות כלל, משום ששינוי מקומו של קליד במקלדת אינו מוצא חן בעיני אנשים רבים. גיוון שיטות – אפשר לסדר שבתוכנות וחלונות שונים תהייה סריקה בשיטות שונות. למשל סריקה רדיאלית בשולחן העבודה, סדורה בחלון או תיקייה שיש בהם עשרה או פחות פריטים לבחירה וסריקה בקבוצות כשיש יותר מעשרה פריטים לבחירה. שילובי שיטות - סריקה רדיאלית הפוכה, סריקה הפוכה בקבוצות, סריקת תדירות רדיאלית, סריקת תדירות הפוכה בקבוצות וכיוצא בזה. שיטות הסריקה עם יותר ממתג אחד הן למעשה שכלולים של שיטות הסריקה במתג בודד שנותנים למשתמש יותר שליטה ואפשרויות פעולה מגוונות יותר. ככל שמוסיפים מתגים השליטה במחשב מפסיקה להידמות לסריקה עם מתג בודד ונדמית יותר ויותר לשליטה במחשב בעזרת לחצני חצים של מקלדת או בעזרת ג'ויסטיק. אפשרויות השכלול רבות ולכן יינתנו רק דוגמאות בודדות להמחשת העניין. שכלולים לסריקה סדורה עם שני מתגים: מתג "נוע" ומתג "בחר" - כך אפשר להפקיע מידי המחשב את השליטה בתזמון תנועת הסמן, דבר שמסייע למשתמש להתרכז טוב יותר בלי צורך לעבוד בתזמון של המחשב ובלי צורך לראות סמן שנע בלא הפסקה. מתג "שנה כיוון" ומתג "בחר" - כך אפשר להשאיר את התזמון בידי המחשב אך לקצר את הדרך שבה הוא יגיע ללחיץ או לצלמית הרצויים. אם אכן מגדירים אחד המתגים כמתג "שנה כיוון", רצוי לסדר שאחרי כל בחירה הסמן יצוץ אוטומטית במרכז המסך. מתג "שנה מהירות" ומתג "בחר" – שיטה נוחה לזירוז הסריקה. מתג "החלף חלון" ומתג "בחר" – שיטה שמקלה עבודה עם חלונות אחדים. Albert Cook and Janice Polgar, Cook and Hussey's Assistive Technologies, MOSBY, 2007. הסבר על הספר ותוכן עניינים. Switch access to technology: A comprehensive guide. David Colven & Simon Judge, 2006 - קובץ PDF להורדה חינם עם 52 עמודים. Int J Rehabil Res. 2005 Mar;28(1):63-7. Alternative Web Access toolKit for impairEd users. Zato JG, Wagner T, Barrasa J, Rodriguez E. Use of microswitch technology and a keyboard emulator to support literacy performance of persons with extensive neuro-motor disabilities. Lancioni G, O'Reilly M, Singh N, Green V, Chiapparino C, De Pace C, Alberti G, Stasolla F. Dev Neurorehabil. 2010;13(4):248-57. PLoS One. 2009 Oct 22;4(10):e7481. Fast and flexible selection with a single switch. Broderick T, MacKay DJ. Res Dev Disabil. 2011 Mar-Apr;32(2):576-82. Epub 2011 Jan 12. Microswitch and keyboard-emulator technology to facilitate the writing performance of persons with extensive motor disabilities. Lancioni GE, Singh NN, O'Reilly MF, Sigafoos J, Green V, Oliva D, Lang R. Med Eng Phys. 2007 Jun;29(5):586-93. Epub 2006 Oct 17. A speech-controlled environmental control system for people with severe dysarthria. Hawley et Al J Neurosci Methods. 2012 May 3;208(1):59-65. [Epub ahead of print Development of an SSVEP-based BCI spelling system adopting a QWERTY-style LED keyboard. Hwang HJ, Lim JH, Jung YJ, Choi H, Lee SW, Im CH.] Assist Technol. 2004 Summer;16(1):28-42. Mouse manipulation through single-switch scanning. Blackstien-Adler S, Shein F, Quintal J, Birch S, Weiss PL. IEEE Trans Neural Syst Rehabil Eng. 2008 Aug;16(4):400-9. Computational modeling of user errors for the design of virtual scanning keyboards. Bhattacharya S, Basu A, Samanta D. Brain Nerve. 2007 Oct;59(10):1155-62. ALS and communication aid--a linguistic approach to scanning input. Mori H. A new screen scanning system based on clustering screen objects. Biswas & Robinson, Journal of Assistive Technologies Volume 2 Issue 3 September 2008