摩 斯 碼 轉 譯 器 III Morse code Translator Assistive Input Device ( Mascot ) Chung-Min Wu ( 吳 崇 民 ), Ph.D Department of Computer and Communication Kun Shan University 2015/7/6
1 大 綱 輔 助 對 象 設 備 功 能 介 紹 安 裝 方 式 與 應 用 個 案 操 作 Q&A
2 溝 通 輔 助 設 備 之 功 能 分 析 複 雜 摩 斯 碼 標 準 鍵 盤 操 作 所 需 的 認 知 能 力 替 代 性 鍵 盤 語 音 辨 識 滑 鼠 或 搖 桿 簡 單 單 鍵 掃 瞄 開 關 觸 摸 式 數 位 板 觸 摸 式 螢 幕 劣 操 作 所 需 的 動 作 能 力 優
溝 通 輔 具 的 種 類 溝 通 輔 具 非 科 技 輔 具 科 技 輔 具 手 勢 字 卡 圖 卡 單 一 功 能 多 功 能 溝 通 板 電 腦 輔 具 家 電 控 制 主 動 式 輸 入 介 面 被 動 式 輸 入 介 面
4 輔 助 對 象 漸 凍 人 腦 性 麻 痺 患 者 脊 椎 損 傷 患 者 病 症 : 初 期 肌 肉 無 力 後 期 四 肢 癱 瘓 Assistive Input Interface Active Switch Passive Switch 病 症 : 手 部 會 顫 抖 或 搖 晃 Assistive Device Morse code Translator Assistive Input Device (Mascot) 病 症 : C3-C6 損 傷, 四 肢 癱 瘓 Output Smartphone Tablet PC Computer
5 現 有 的 輔 助 設 備 叫 人 鈴 電 池 式 雙 頻 肌 控 鍵 眼 球 開 關 紅 外 線 微 動 感 應 開 關 夾 式 彎 管 支 持 系 統 活 動 支 架 掃 描 滑 鼠 與 紅 外 線 無 線 頭 控 滑 鼠 廠 商 種 類 價 錢 適 合 個 案 第 一 輔 具 服 務 Tobii ( 拓 比 ) 吹 吸 式 滑 鼠 新 台 幣 8000/9500 元 四 肢 癱 瘓, 無 法 利 用 肢 體 或 身 體 其 他 部 位 操 控 一 般 或 其 他 特 製 滑 鼠 者 眼 控 滑 鼠 995 美 元 漸 凍 人 部 分 腦 性 麻 痺 患 者 三 星 眼 控 滑 鼠 三 星 無 計 劃 把 裝 置 商 品 化, 但 會 生 產 一 定 數 量 予 慈 善 團 體 使 用 由 田 新 技 阿 春 眼 動 看 護 NaturalPoint 頭 控 系 統 165 美 元 眼 球 活 動 正 常 意 識 清 晰 者 皆 可 使 用 特 別 需 要 使 用 的 病 友 如 下 - 漸 凍 人 ALS (Amyotrophic Lateral Sclerosis) - 肌 肉 萎 縮 症 MD (Muscular Dystrophy) - 腦 性 麻 痺 CP (Cerebral Palsy) - 脊 髓 損 傷 SCI (Spinal Cord Injury) - 多 發 性 硬 化 症 MS (Multiple Sclerosis) - 腦 幹 中 風 CVA (Cerebrovascular Accident) - 小 腦 萎 縮 症 SCA(Spinocerebellar Atrophy) - 帕 金 森 氏 症 PD(Parkinson's Disease) 其 他 相 關 資 訊 Sesame Touch-Free Phone - Indiegogo Video
6 摩 斯 碼 轉 譯 器 的 發 展 歷 史 2002 2009 McTin I II Microprocessor AT89C52 AT90USB162 Recognition Algorithm Fuzzy None Software Update Yes NO Input Device Passive Passive Output Interface a. Mouse USB HID USB HID b. Keyboard PS/2 USB HID c. Training RS232 None d. Remote Yes With App 本 研 究 將 保 留 McTin I 與 McTin II 的 優 點, 改 良 缺 點 此 系 統 命 名 為 摩 斯 碼 轉 譯 器 III 英 文 名 為 Morse code Translator Assistive Input Device (Mascot) 2014 Mascot Arduino Pro Micro Fuzzy Yes Passive/Active USB HID USB HID USB Com With App
7 摩 斯 碼 轉 譯 器 演 進 圖 2009 7*3*2 cm 3 2014 6*3*2 cm 3 2002 16*10*3 cm 3
1 8 Mascot 外 觀 設 計 Mascot 兩 個 輸 入 座, 一 個 輸 出 座 八 顆 功 能 指 示 燈 一 個 模 式 切 換 開 關 一 個 速 度 調 整 開 關 目 前 以 壓 克 力 板 製 作 Mascot TR Caps KB Shift MS Ctrl 2 Alt USB Micro B Output 3.5mm Phone Jack Signal USB Micro B Input One key Two keys Speed
Mascot 功 能 及 特 色 功 能 本 裝 置 主 要 代 替 電 腦 的 滑 鼠 鍵 盤 等 輸 入 介 面 特 色 協 助 患 者 與 家 人 醫 護 人 員, 透 過 電 腦 進 行 溝 通 製 造 成 本 低 攜 帶 方 便 適 合 重 障 病 患 使 用 國 外 類 似 產 品 Darci USB 摩 斯 碼 轉 譯 器 ( 第 一 代 )
10 摩 斯 碼 轉 譯 器 (Mascot) 之 系 統 設 計 以 摩 斯 碼 為 基 礎, 建 立 的 輔 助 輸 入 設 備 MIMO 系 統 具 備 鍵 盤 滑 鼠 功 能 家 電 控 制 Spinal cord injuries Cerebral Palsy Amyotrophic Lateral Sclerosis Sensors Image Multi input Switches Mascot (Morse code) Bio-signals Voice Multi output Computer Smartphone Tablet PC Home appliances
11 Multi Input 被 動 式 輔 助 輸 入 開 關 不 需 要 外 加 電 源 按 鍵 開 關 水 銀 開 關 奶 嘴 型 開 關 主 動 式 輔 助 輸 入 開 關 設 備 需 要 外 加 電 源 才 能 動 作 紅 外 線 感 應 開 關 生 理 訊 號 控 制 開 關 氣 壓 開 關 ( 吹 吸 式 開 關 )
12 按 鍵 式 _ 單 鍵 與 雙 鍵 輸 入 介 面 單 鍵 輸 入 介 面 被 動 式 開 關 主 動 式 開 關 sensor A/D 雙 鍵 輸 入 介 面
13 水 銀 開 關 以 水 銀 開 關 製 作 單 鍵 輸 入 裝 置 水 銀 開 關 魔 鬼 氈 3.5 單 音 源 接 頭
14 水 銀 開 關 輔 助 裝 置 以 手 部 動 作 觸 發 水 銀 開 關, 啟 動 導 通 功 能 (a) (b)
15 感 應 式 _ 紅 外 線 輔 助 輸 入 裝 置 一 組 紅 外 線 感 應 器, 一 顆 指 示 燈 聲 音 開 關, 依 使 用 者 選 擇 開 啟 或 關 閉 聲 音 兩 種 輸 入 模 式 可 在 外 接 輔 助 開 關 紅 外 線 感 應 器 Output to Mascot 提 示 燈 Sound Mode 外 接 開 關 1 2
16 紅 外 線 輸 入 模 式 Mode 1- 遮 住 感 應 器, 訊 號 輸 出 (a) (b) Mode 2- 未 遮 住 感 應 器, 訊 號 輸 出 (a) (b)
17 聲 音 模 式 可 外 接 喇 叭 當 成 警 報 器 使 用 (a) (b)
18 外 接 輔 助 開 關 提 供 給 初 學 者 種 子 教 師 使 用 個 案 可 外 接 輔 助 開 關 聲 音 與 燈 光 提 示 效 果 快 速 學 會 Mascot 的 操 作 (a) 種 子 教 師 進 行 輔 助 教 學 用 (b)
19 各 式 輸 入 介 面 與 Mascot Mascot 可 同 時 連 結 主 動 式 開 關 與 被 動 式 開 關
20 紅 外 線 輔 助 裝 置 與 Mascot 外 接 輔 助 開 關 各 種 不 同 的 被 動 式 開 關 Mascot 紅 外 線 輔 助 輸 入 裝 置
21 Mascot 有 什 麼 功 能 呢? Mouse Assistive input switch Input mode Morse code recognition algorithm Keyboard Practice The structure of Mascot Input mode Single mode Double mode Morse code recognition algorithm Fuzzy Output mode Mouse mode Keyboard mode Practice mode
22 單 鍵 輸 入 模 式 摩 斯 碼 輸 入 方 式 單 一 輸 入 鍵 短 音 (dot, ) 和 長 音 (dash, ) 混 合 搭 配, 組 成 字 元 按 鍵 時 間 的 長 短 控 制, 即 為 摩 斯 碼 的 長 短 音 適 合 四 肢 癱 瘓 之 患 者 使 用 C3-C6 脊 髓 損 傷 患 者 輸 入 方 式 以 患 者 容 易 控 制 的 部 位 為 主, 配 合 適 當 的 輸 入 裝 置 T 1 T 2 T 3 t 1 t 2 t 3 t 4
23 雙 鍵 輸 入 模 式 摩 斯 碼 輸 入 方 式 兩 個 輸 入 鍵, 分 別 代 表 短 音 (dot, ) 和 長 音 (dash, ) 須 注 意 間 隔 時 間 的 控 制 適 合 帕 金 森 患 者 腦 性 麻 痺 患 者 使 用 dot 1 to 2 轉 接 線 / 板 被 動 式 主 動 式 dash dot dash dash dot
24 Mascot s 滑 鼠 模 式 ( ) Mascot 會 將 輸 入 訊 號 辨 識 成 摩 斯 碼 訊 號 功 能 鍵 可 在 滑 鼠 模 式 下 一 起 使 用 Shift, Ctrl, Alt 等 混 合 鍵 功 能 滑 鼠 操 作 指 令 參 考 Mascot Morse code table II - ** -- * Mascot Mouse Mode PS: 滑 鼠 移 動 中, 再 輸 入 一 次 長 音 會 加 速, 短 音 會 停 止
25 Mascot s 鍵 盤 模 式 切 換 方 式 是 輸 入 連 續 五 個 摩 斯 碼 短 音 鍵 盤 操 作 指 令 參 考 Mascot Morse code table I 以 26 個 英 文 字 位 置 為 基 礎 可 做 中 / 英 文 或 其 他 語 系 切 換 具 有 一 般 電 腦 文 字 輸 入 與 混 合 鍵 功 能 Mascot I k Keyboard Mode *--* P
26 Mascot s 訓 練 模 式 ( ) 須 先 安 裝 序 列 傳 輸 埠 (UART) 驅 動 程 式 FTDI USB Drivers 或 arduino-1.x.x-windows 將 Mascot 接 到 電 腦, 切 換 訓 練 模 式 執 行 電 腦 端 設 計 的 訓 練 程 式 進 入 裝 置 管 理 員, 尋 找 連 結 埠 (COM 和 LPT) 會 出 現 Arduino Leonardo ComX 訓 練 程 式 設 定 ComX, 即 可 接 收 與 顯 示 使 用 者 的 操 作 時 間 (msec) Mascot Practice Mode Com X
27 Practice 滑 鼠 鍵 盤 上 下 左 右 左 鍵 左 建 雙 擊 右 鍵 拖 曳 ( 操 作 流 暢 度 ) 反 白 選 字 右 鍵 複 製 移 到 定 點 按 左 鍵 右 鍵 貼 上 按 住 滑 鼠 ( ) 左 / 右 移 選 字 ( / ) 停 止 選 字 ( ) 右 鍵 ( ) 上 下 移 到 複 製 功 能 ( / / / ) 按 左 鍵 選 取 複 製 ( ) 上 下 左 右 移 到 目 的 地 ( / / / ) 停 止 移 動 ( ) 按 下 左 鍵 確 定 位 置 ( ) 右 鍵 叫 出 功 能 表 ( ) 上 下 移 到 貼 上 功 能 ( / / / ) 按 左 鍵 選 取 貼 上 功 能 ( ) 26 個 英 文 字 母 ( 正 確 率 時 間 ) 混 合 鍵 的 使 用 (Shift, Ctrl, Alt) Ctrl+c, Ctrl+v, Ctrl+x Mascot Morse code Table, Available: http://biolab.ele.ksu.edu.tw/biolab/faq.htm
Esc 28 Easy to Keep in Mind Enter A P X C N Ctrl (ct) Shift (ft) Alt (aat) Caps Lock (fn) E L V Y T MS TR KB 按 住 5 秒 離 開 訓 練 模 式 I H s p a c e Z M Backspace 謝 明 哲 博 士, 國 立 臺 東 大 學 資 訊 管 理 學 系,2000
29 Multi Output 在 Win8, Mac 之 作 業 系 統 上 皆 可 使 用 與 USB 2.0 連 接 智 慧 型 手 機 平 板 電 腦 搭 配 各 廠 牌 的 OTG (On The Go) 線 使 用 功 能 擴 充 發 展 電 腦 端 家 電 控 制 人 機 介 面 發 展 行 動 端 人 機 介 面 IR 家 電 控 制 模 組
30 Android 作 業 系 統 - 平 板 電 腦 透 過 OTG 轉 換 線 使 用 Mascot USB OTG Cable 單 鍵 開 關 Mascot
31 平 板 電 腦 _ 紅 外 線 家 電 遙 控 Mascot 滑 鼠 功 能 操 作 平 板 電 腦 家 電 控 制 APP 可 控 制 紅 外 線 家 電 紅 外 線 家 電 遙 控 紅 外 線 家 電 遙 控
32 平 板 電 腦 _ 藍 牙 家 電 開 關 Mascot 滑 鼠 功 能 操 作 平 板 電 腦 家 電 控 制 APP 可 控 制 家 電 開 啟 與 關 閉 功 能
33 個 人 電 腦 _ 家 電 控 制 輔 助 系 統 電 腦 端 設 計 家 電 輔 助 控 制 介 面 應 用 端 設 計 自 動 化 家 電 控 制 模 組 由 電 腦 端 發 送 指 令 給 應 用 端, 應 用 端 執 行 指 令 相 對 應 功 能 (a) (b) 自 動 化 家 電 控 制 模 組
34 個 人 電 腦 _ 電 視 冷 氣 遙 控 介 面
35 特 點 多 種 輸 入 介 面 主 動 式 開 關 被 動 式 開 關 單 鍵 雙 鍵 控 制 鍵 盤 滑 鼠 功 能 整 合 多 輸 出 一 般 電 腦 智 慧 型 手 機 與 平 板 電 腦 家 電 控 制 APP 無 線 紅 外 線 家 電 控 制 模 組 模 組 化 設 計 可 隨 時 更 換 輸 入 介 面 與 模 式, 具 強 韌 性
36 個 案 使 用 情 形 分 析 Mascot 目 前 已 有 提 供 給 16 位 個 案 使 用 8 位 脊 椎 損 傷 患 者 嘴 控 5 位 腦 性 麻 痺 患 者 單 鍵 雙 鍵 1 位 腦 動 脈 畸 形 患 者 單 鍵 2 位 肌 肉 萎 縮 單 鍵 雙 鍵
37 個 案 I 使 用 情 形 因 車 禍 造 成 頸 椎 4-5 節 損 傷 四 肢 癱 瘓, 僅 頸 部 以 上 能 動 作, 使 用 嘴 控 開 關 Mascot
38 個 案 II 使 用 情 形 車 禍 造 成 頸 椎 第 五 節 到 第 七 節 損 傷 雙 側 上 肢 僅 可 做 出 手 肘 彎 曲 動 作, 無 功 能 性 使 用 口 部 動 作 良 好, 使 用 嘴 控 開 關 進 行 訊 號 輸 入
39 個 案 III 使 用 情 形 工 作 意 外 造 成 頸 椎 第 五 節 與 第 七 節 受 傷 患 者 胸 部 以 下 無 法 動 彈, 手 指 無 法 移 動, 右 手 臂 略 可 抬 使 用 嘴 控 式 較 輕 鬆 輸 入 訊 號
40 個 案 IV 使 用 情 形 腦 性 麻 痺 患 者, 視 力 正 常 但 動 作 萎 縮 需 要 長 期 復 健 認 知 能 力 正 常, 會 使 用 注 音 符 號 僅 能 靠 頭 部 及 下 巴 控 制 輔 助 開 關, 嘴 控 開 關 較 方 便
41 個 案 V 使 用 情 形 重 度 腦 性 麻 痺 患 者, 行 動 上 需 坐 輪 椅, 動 作 張 力 過 大 頭 部 功 能 尚 可, 個 案 對 於 嘴 控 開 關 有 排 斥 狀 況 目 前 以 臉 頰 敲 按 鍵 方 式 輸 入 摩 斯 碼
42 個 案 VI 使 用 情 形 腦 動 脈 畸 形 患 者, 意 識 清 楚 全 身 癱 瘓, 頭 部 可 慢 慢 的 左 右 轉 動, 眼 睛 可 左 右 轉 動 左 手 腕 可 微 微 轉 動, 使 用 紅 外 線 輔 助 輸 入 裝 置 輸 入 訊 號
43 個 案 操 作 展 示 單 鍵 滑 鼠 操 作 雙 鍵 滑 鼠 操 作 看 影 片 實 境 互 動 車
44 THANKS FOR YOUR KIND ATTENTION! Q & A