DE19506895C2

DE19506895C2 - Brille zur gliederlosen Betätigung von Schaltungen

Info

Publication number: DE19506895C2
Application number: DE1995106895
Authority: DE
Inventors: Walter Hillmann
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-02-20
Filing date: 1995-02-20
Publication date: 1998-03-12
Anticipated expiration: 2015-02-21
Also published as: DE19506895A1

Description

Anwendung der Erfindung

Die Erfindung wird fakultativ angewendet in der Informationstechnik, der Konstruktion von Geräten der Feinwerktechnik, Kommunikationstechnik und der Meß-und Regeltechnik. Applikativ wird sich die Erfindung auf die Bereiche Augenheilkunde, Sport, Arbeitssicherheit, Pädagogik, Medizin wie auch auf die Geräteverfügbarkeit auswirken, vor allem in Bereichen, in denen die bekannte Betätigung der Glieder zu träge ist.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Den bekannten Stand der Technik charakterisieren Brillen zum Schutz und zur Anpassung des Sehvermögens an die Sehgewohnheiten des Mangelsichtigen, weshalb eine Halterung des Brillengestelles in der allgemein bekannten Weise unter Ausnutzung der Schwerkraft ausreichend wäre , wenn nicht der Haltedruck ausschließlich durch eine Steg- Padeinrichtung G O2C 3/00 beziehungsweise 5/12 auf das Gefäßsystem des empfindlichen Bereiches "Angularis" drückte, wodurch auch infolge solcher Beeinträchtigung die Brille auf dem Nasenscheitel oft verschoben sitzt. Zur Sortierung der Vorschläge, die diesen ersten Mangel abhelfen sollten, wurden die Patentklassen unter G 02 C gesichtet. Die notwendige Flächendruckentlastung des Angularis- Bereiches wurde dort nicht ausgewiesen. Halt für die Brille wurde mehr im Bereich der Brillenbügel gesucht. Die Patentliteratur weist diese Bestrebung im EP 0421 338 A1 in einem den Nacken umfassenden Bügel, sowie dem unter EP 0402 823 ohrumfassenden Klappbügel für eine Displayhalterung aus. Dem erweiterten erfinderischen Gedanken der Einbeziehung von Muskelgruppen nähert sich das US-Patent 3 524 030, einer akustischen Alarmeinrichtung für Kraftfahrer, welche bei Augenlidschluß über den elastischen Lidkontakt einen Alarmstromkreis schließt. Ein weiterer Bezug wird im US-Patent 5 192 254 genommen. Darin werden die Bewegungsvorgänge der Gesichtsmuskulatur über Sensoren bewertet, die versetzbar an einem U- Bügel somit am Schädel sitzen, gleichzeitig die Bewegung aller bezüglicher Muskeln erfassen, und die elektrischen Signale einem Trigger zur Auswertung zuführen.

Aus dem Stand der Technik leiten sich somit für eine Sehhilfe mit erweiterten Funktionen die folgenden Mängel ab. Eine Halterung der Brille im Bereich der Angularis Gefäßeknotens ist beschwerlich. Die sich daraus ergebende Schwerkrafthalterung der Brille ist für eine erfindungsgemäße Funktionserweiterung hinderlich. Diese Brillen sind nicht geeignet, zusätzliche Funktionen zu erfüllen, da sie weder die zusätzliche Einrichtungen aufnehmen können, noch für Schaltbelastungen die notwendige Stabilität aufweisen.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung besteht darin, unter Beachtung der natürlichen Formen des Brillenträgers die Halterung einer Brille so zu stabilisieren, daß diese Brille um tastenlose Gerätefunktionen erweitert werden kann, somit wird das Brillengestell zusätzliche Bewegungskräfte in den Bereich der Kräftebasis des Gesichtes einleiten. Darüber hinaus ist eine von den Gliedmaßen unabhängige Gerätesteuerung zu ermöglichen, sei es, um trotz etwaiger Behinderung noch willentlich handeln zu können, oder gar die Summe der zu einer Bedienung notwendigen Reflexe zu verringern.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Wesentlich für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist jedoch, daß die Vorrichtung die Kräfte zu ihrer Betätigung wie auch deren Gegenkräfte aufzunehmen hat, es erwachsen daraus die Probleme der Lagesicherung, schließlich ist auch während der Aktion die stete Ausrichtung der optischen Sichtachse erwünscht. Es sei noch erwähnt, daß die Benutzer dieser Vorrichtung von unterschiedlichster Statur beschaffen sind, wodurch den Ansprüchen 12 und 13 eine besondere Bedeutung zukommt.

Die Erfindung wird anhand der in Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert.

Fig. 1 Schema der Vorrichtung zur gliederlosen Betätigung von Schaltungen

Fig. 2 Ausführurungsbeispiel einer Funktionsbrille zur gliederlosen Betätigung von elektronischen Einrichtungen

Fig. 3 Ausführungsbeispiel einer Funktionsbrille mit Zusatztastatur

Fig. 4 Kontaktpaar zur gelenklosen Betätigung nach Anspruch 6

Fig. 5 Schematischer Schnitt zum Sensorkontaktpaar für Betätigung in flüssigem Medium nach Anspruch 7.

Die Aufgabe eine Sehhilfe zu erfinden, die zugleich mehrere nichtoptische Funktionen zu bedienen erlaubt, besteht zunächst in der Einführung einer koppelnden Einrichtung zwischen dem intelligenten Körper und dem technischen Signalstromkreis. Da die erfindungsgemäße Einrichtung auf die Wölbfähigkeit der Muskulatur anspricht, welches allgemein als Winken bezeichnet wird, anderseits aber die Schwelle zwischen Willkürlichkeit und Willenshandlung anzuzeigen hat, soll diese Einrichtung in Folge als Winkwipper bezeichnet werden. Ein solcher Winkwipper ist in Fig. 1 abgebildet, und erklärt sich durch die Stützanordnung 1, die zur Lagesicherung auf dem Stützgewebe 2 aufliegt, so ein Kontaktpaar 5 dem Wöllbereich 4 des Muskels 3 nähernd. Zwischen dem Ruhebereich und dem Wölbbereich des Muskels liegt ein weiter Bereich jener willkürlichen Bewegungen, die vor den erfindungsgemäß bedeutsameren Willensbewegungen herauszufiltern sind, weshalb die elastische Kontaktfeder 5 erst dann den Kontakt schließt, wenn eine willentliche Kraft 6 die eingestellte Druckschwelle überschreitet. Der Moment der Kontaktgabe wird über den akustischen Rückmelder 7 mitgeteilt. Den Zustand des Stromkreises zeigt hingegen die optische Anzeige 8 an. Der Stromkreis 10 wird von der Energiequelle 9 betrieben.

Zur Betätigung der Winkwippen eignet sich die Gesichtsmuskulatur in dem von einer Funktionsbrille überdeckten Bereich besonders vorteilhaft, da vor allein die zueinander orthogonale Lage der Muskulatur Zygomatikus Major zu Orbicularis Oculi eine zusätzliche Reflexentkopplung gewährleistet. Somit werden unter Nutzung der Muskelgruppierungen rechts wie links bis zu vier gliederlose Bedienmöglichkeiten für neue Funktionen erhalten.

Ausführungsbeispiel

Für ein weiteres Beispiel besteht zunächst die erfinderische Aufgabe, die Lagesicherung des Brillengestelles zu entwickeln, danach ist die Vorrichtung zur Funktionsbrille um die gliederlose Betätigung von Funktionen zu erweitern.

Die Aufgabe wurde dadurch gelöst, in dem die Konstruktion des Brillengestelles der Anatomie des menschlichen Kopfes in folgender Weise angepaßt wird.

Zur augenseitigen Festlegung des Brillengestelles 18 wird ein dachförmiges Paßteil 11 in der Form eines gekrümmten Trichters mit Dreiviertelung des großen und Halbierung des kleinen Umfanges das Stirnbein umfassend in den Bereichen der Ansätze Os Frontale (Stirnbogen) bis Os Nasale (Nasenbein) aufgelegt, so Auflage und Seitendruck großflächig aufnehmend. Die Festlegung gegen Verdrehung und Kräfte, die gegen die Schwerkraft aufwärts gerichtet seien, werden durch die in Richtung des Muskels M. Corrugator Supercilli auslaufenden Umfassungen von Margo Supraorbitalis (Augenrand) aufgenommen. Die Bügel der Brille werden ebenfalls durch ein zwischen Kopf und Ohransatz ausgeformtes, so keilförmiges aber gekrümmtes Paßstück 12, im Hinterohr verankert. Damit erhält die Brille die zur Einleitung zusätzlicher Funktionen notwendige Stabilität. Die Zusatzfunktionen einer tastenlosen Bedienung wirken über die beiden Kontaktpaare 14 und 16 auf ein elektronisches Gerät. Dabei sind die Kontaktpaare an solchen Stellen des Gestelles der Funktionsbrille 18 angebracht, unter denen ein Gesicht im allgemeinen willentlich wölbbare Muskelzüge besitzt. Dies sind die orthogonal zueinander liegenden Muskeln Orbicularis Oculi der Wölblinie 13 und der Muskel Zygomaticus Major der Wölblinie 15. Allein durch die willentliche Wölbung dieser Muskeln können die Kontaktpaare betätigt werden, wodurch diese vier Muskeln eine Vielzahl von Steuerungsaufgaben übernehmen können. Die Funktionen der Kontaktpaare werden im Lupendisplay 17 des Nebensehfeldes der Funktionsbrille angezeigt. Dieses Display enthält auch die Auswerteelektronik, wie auch den akustischen Rückmelder des Schaltvorganges. Diese Funktionsbrille könnte auf der linken Seite als Zeitmesser arbeiten, während die Kontakte der rechten Seite die zugehörigen Statistik- Funktionen bedienten.

Sollten in einem weiteren Beispiel dennoch zusätzliche Bedienfunktionen gefordert sein, dann können im Bereich der Bügel wie in Fig. 3 gezeigt, einige Tasten angebracht werden, die sich durch Gliedmaßen bedienen lassen. Die umfangreichere Alphanumerik-Tastatur ist hingegen aus Gründen der elektromagnetischen Verträglichkeit nicht im Schläfenbereich, sondern in den Bereich beider Kiefer heruntergesetzt worden, so daß der Bügel 20 vom Unterohr her das Ohr nach der Schläfe hin umfaßt. Über eine flexible Flachbandleitung wird das Brillenscharnier des Tastaturbügels 19 elektrisch überbrückt und an die Auswerteelektronik des Gestelles ange schlossen.

In Fig. 4 wird ein Kontaktpaar mit vorgespannter Federsteifigkeit gezeigt. Der Druck 23 wird gegen die Innenwand der Kehlung 22 gerichtet, muß weiterhin erhöht werden, bis die Biegelinie den Kehlradius öffnet und die Feder mit einem Knacken gegen den starren Kontakt 21 schlägt, den Stromkreis schließend.

Für Belastungsfälle unter Wasserdruck wird ein unter Fig. 5 gezeigtes Kontaktpaar eingesetzt. Die Grundplatte 24 trägt das Streifenleiterpaar, das durch ein aufvulkanisiertes Gummirohr vor dem Außenmedium geschützt wird. Mit dem Querschnittssprung 26 wird die gleiche Wirkung erzielt wie sie für die Feder erkannt wurde, denn nach Überschreitung eines Schwelldruckes schieben sich die beiden Rohrstücke ineinander und der leitfähige Zylinder 25 drückt verbindend auf das Leiterstreifenpaar.

Claims

1. Brille mit einer Vorrichtung zur gliederlosen Betätigung von Schaltungen, die fest oder lösbar mit der Brille verbunden sind,
wobei die Brille ein als Schalter wirkendes Funktionselement aufweist, das im unteren Bereich des Brillenrahmens angeordnet ist, derart, daß ein Brillenbenutzer allein durch Druck eines Gesichtsmuskels auf das Funktionselement den Schaltvorgang auslösen kann, und
wobei der Brillensteg ein Paßteil aufweist, das etwa halbtrichterförmig derart ausgebildet ist, daß es mit zwei am weiten Ende des Halbtrichters befindlichen Fortsätzen am Stirnbein des Benutzers beidseitig der Nasenwurzel anliegt, in einer Krümmung zum Nasenbein hin ausläuft und auf diesem es deckend aufliegt.

2. Brille nach Anspruch 1, wobei das Funktionselement durch willentliche Wölbung des Muskels Zygomaticus Major (großer Jochbeinmuskel) betätigbar ist.

3. Brille nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein weiteres, als Schalter wirkendes Funktionselement im oberen Teil des Brillenrahmens derart angeordnet ist, daß ein Benutzer allein durch den Druck des Muskels Orbicularis Oculi (Schließmuskel der Augenlider) einen weiteren Schaltvorgang auslösen kann.

4. Brille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Funktionselemente im linken und/oder im rechten Teil der Brille angeordnet sind.

5. Brille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 4, wobei jedes Funktionselement aus einem Kontaktpaar besteht und die Betätigung des Funktionselementes eine akustische Rückmeldung auslöst.

6. Brille nach Anspruch 5, wobei das Kontaktpaar einen starren Kontakt aufweist, über dem ein weiterer, durch Hohlkehlung versteifter Federkontakt angeordnet ist, der nur bei Überschreitung eines Schwellendruckes seine Federsteifigkeit schlagartig herabsetzt und so mit Geräusch das Kontaktpaar schließt.

7. Brille nach Anspruch 5, wobei das Kontaktpaar aus einem Paar von Streifenkontakten besteht, die durch ein elastisches Gummirohr mit einem sich sprunghaft ändernden Durchmesser abgedeckt sind, in dessen kleinerem Durchmesserteil leitfähiges Material angeordnet ist, so daß bei Überschreitung eines Schwellendruckes die Achsensteifigkeit im Querschnittssprung überwunden wird und das leitfähige Material das Streifenkontaktpaar verbindet.

8. Brille nach Anspruch 7, wobei das Kontaktpaar aus weichmagnetischem Material besteht, dem bei Überwindung der Steifigkeit des Gummirohres ein permanenter Magnet angenähert wird, der über den magnetischen Fluß auch den galvanischen Kontakt herstellt.

9. Brille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, wobei im oberen seitlichen Bereich der Brille eine Anzeigevorrichtung mit Lupe angeordnet ist, die ein Ergebnis der Schaltstellung anzeigt.

10. Brille nach Anspruch 9, wobei eine Auswertelogik und eine Energieversorgung Bestandteile der Anzeigevorrichtung sind.

11. Brille nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Anzeigevorrichtungen im linken und/oder rechten Teil der Brille angeordnet sind.

12. Brille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, wobei jeder Bügel der Brille im Ausschwung um das Benutzerohr einen gekrümmten Keil von dreieckigem Querschnitt bildet, der nach dem Bügelende hin als Paßstück verbreitert ist.

13. Brille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, wobei gliederbediente Tasten im geraden Teil des Brillenbügels enthalten sind, wobei der Bügel nahe dem unteren Brillenrand über ein Scharnier befestigt ist, die Bügeloberkante unterhalb des Backenknochens so nach dem Unterohr geführt wird, daß die Tastatur im Kieferbereich des Kopfes angeordnet ist, und der gekrümmte Teil des Bügels von unten her das Ohr im Nackenbereich umfaßt.

14. Brille nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 13, wobei die Brille als Zeitmesser arbeitet.