DE2303636A1

DE2303636A1 - Verfahren und vorrichtung zur steuerung wenigstens eines nutzstromkreises

Info

Publication number: DE2303636A1
Application number: DE2303636A
Authority: DE
Inventors: Jean-Claude Gabus
Original assignee: Signale and Automatik AG
Current assignee: Signale and Automatik AG
Priority date: 1972-01-28
Filing date: 1973-01-25
Publication date: 1973-08-02
Also published as: IT976344B; FR2169338A1; JPS4883376A; BE793476A; NL7300904A; ZA728653B; US3832570A; CH556116A; GB1418006A

Description

Dipl.-Ing. Ralf Minetti

Patentanwalt

2HAMBURGIi 24, JuP.. 1373

Ballindamm 15
Tel. 33 5115

Mein· Akt·! 6βHO/72

Signal« ft AutoBatik A.G.
Effingerstrasse 35
Barn (Sehvais)

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung wenigstens eines Nutzstromkreises.

Die Erfindung betrifft - und darin liegt zugleich die Aufgabe der Erfindung - ein Verfahren und eine Vorrichtung tür Steuerung wenigstens eines elektrischen Nutzstromkreises durch in ihrer Bewegungsfähigkeit behinderte Personen, um insbesondere schwerbehinderten Personen wie z.B. Gelähmten zumindest das Einschalten eines Nutzstromkreises zu ermöglichen.

Das zur Lösung der gestellten Aufgabe vorgeschlagene Verfahren zur Steuerung wenigstens eines Nutzstromkreisee ist erfindungsgemäA dadurch gekennzeichnet, daß der Nutzstromkreis vermittels einer Steuerschaltung eingeschaltet wird, indem diese durch wenigstens einen mit der Zunge betätigbaren Detektor gesteuert wird.

Entsprechend einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung kann der Nutzstromkreis dadurch abgeschaltet werden, daß mit der Zunge ein die Steuerschaltung ebenfalls betätigender zweiter Detektor berührt wird. Die Abschaltung des Nutzstromkreises kann selbstverständlich auch von Hand erfolgen. Jeder Nutz-

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Stromkreis kann durch Betätigung eines oder zweier Detektoren gesteuert werden. Entsprechend einer Weiterbildung des Verfahrens kann jeder Nutzetroakreis durch ein Signal*gesteuert werden, das durch Betätigung wenigstens zweier Detektoren nach einem vorgegebenen Kode erhalten wird,

Die zur Ausführung des Verfahrens vorgeschlagene Vorrichtung ist erfindungsgemäß gekennzeichnet durch ein Relais, das einen in dem zu steuernden Nutzstromkreis liegenden Kontakt aufweist, und durch eine zur Steuerung des Relais dienende und durch wenigstens einen, auf Feuchtigkeit ansprechbaren und mit der Zunge betätigbaren Detektor steuerbare Steuerschaltung.

Weitere Merkmale und/oder Ausgestaltungen bilden den Gegenstand der Unteransprüche 7-13.

In der Zeichnung ist schematisch ein Aueführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Steuervorrichtung dargestellt, in welcher ist

Fig. 1 eine schematische und teilweise im Schnitt dargestellte Ansicht des Detektors der Steuervorrichtung und

Fig. 2 eine Ausführungsform von Erreger- und Entreger kreis für ein den Nutzstromkreis schaltendes Relais.

Die Erfahrung zeigt, daÄ fast ganz bewegungsunfähige Personen wie z.B. Querschnittsgelähmte und dgl. Personen auch in den schwereren Fällen zwar oft nicht mehr in der Lage sind, ihre

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Gliedmaßen su bewegen, jedoch noch kontrollierte Bewegungen mit der Zunge ausfuhren können.

Das erfindungsgemäß vorgeschlagene Verfahren beruht auf dieser Beobachtung, indem es dem Patienten die Steuerung eines elektrischen Nutzstromkreises vermittele eines Detektors gestattet» der durch die Zunge des Patienten betätigt wird.

Die in der Zeichnung dargestellte Steuervorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens weist zwei Detektoren 1 und 2 auf, die an einem Gehäuse 3 von kleinen Abmessungen befestigt sind, welches an einer Halterung wie z.B. einer Mikrofonhalterung befestigt werden und so in unmittelbare Nähe des Mundes des Patienten gebracht werden kann.

Beide Detektoren weisen jeweils zwei Kontakte a, b bzw. c, d auf, die in eine Isoliermasse t eingegossen sind und mit ihren Enden aus dieser Masse vorstehen. Die Abmessungen und die Anordnung der Detektoren wie auch die der Kontakte sind so bemessen, daß der Patient mit der Zungenspitze gleichzeitig beide Kontakte eines Detektors berühren kann. Ein elektrisches Kabal stellt die Verbindung zwischen dem Gehäuse 3 und dem anderen Teil der Steuervorrichtung, nämliah der Steuerschaltung her, welche einen Erregerkreis E und einen Entregerkreis D für ein Relais R aufweist, dessen Arbeitekontakt r^ in einem Nutzstromkreis U liegt.

Der Erregerkreis E für das Relais R ist über die Klemmen a* und b¹ jeweils mit den Kontakten a bzw. b des Detektors 1

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verbunden. Die Klemmen a' und b' liegen in einem Spannungsteiler aus zwei, jeweils zwischen einer Klemme und Masse bzw. einer negativen Spannungsquelle von - 12 Volt geschalteten Widerständen. Die Klemmen sind durch einen Kondensator entkoppelt, der daxu dient, das Entstehen parasitärer Schwingungen in dem Kreis zu verhindern.

Die Klemme a¹ ist mit dem Kollektor eines Transistors T. verbunden, während die Klemme b¹ mit der Basis desselben Transistors T₁ verbunden ist. Der Emitter des Transistors T. liegt an Masse. Der Kollektor des Transistors T. steuert über einen Thyristor 5 die Erregung des Relais R. Ein Kontakt q. eines im Entregerkreis D liegenden Relais Q verbindet die Anode des Thyristors 5 mit Masse und ist normalerweise geschlossen.

Der Entregerkreis D für das Relais R ist über die Klemmen c* und d' jeweils mit den Kontakten c bzw. d des Detektors 2 verbunden. Die Kontakte c¹ und d^r sind in einem Spannungsteiler geschaltet, der ebenfalls aus zwei Widerständen besteht, die jeweils zwischen einer Klemme und Masse bzw. der anderen Klemme und der negativen Speisespannung von - 12 Volt geschaltet sind. Die Klemmen sind gleichfalls durch einen Kondensator entkoppelt. Die Klemme c' ist mit dem Kollektor eines Transistors T- verbunden, während die Klemme d* mit der Basis des Transistors T₂, und der Emitter des Transistors T- mit Masse verbunden ist. Der Kollektor des Transistors T„ steuert über einen Thyristor 6 das Relais Q. Ein normaler-

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weis· geöffneter Kontakt x* dee Relais R verbindet die Anode des Thyristors 6 mit Masse.

Die Arbeitsweise der beschriebenen Vorrichtung ist wie folgt. Dazu sei angenommen, daß sich die Vorrichtung zunächst in dem in der Zeichnung dargestellten Zustand befindet, d.h. die beiden Relais R und Q stromlos und damit die beiden Kontakte r. und r« normalerweise geöffnet sind, während der Kontakt q^ normalerweise geschlossen ist. Der NutζStromkreis U ist damit unterbrochen.

Wenn nun der Patient seine Zungenspitze gegen die Stirnseite des Dtektors 1 bringt, bewirkt die Feuchtigkeit an der Zungenspitze einen elektrischen Kontakt zwischen den Kontakten a und b, wodurch der normalerweise gesperrte Transistor T. in den leitenden Zustand gebracht wird. Der leitende Transistor T. gibt einen Stromstoß an den Thyristor 5 ab, woduroh dieser "eingeschaltet" wird und damit das Relais R erregt. Das Relais R schließt im Erregungszustand die Kontakte r. und r_, wodurch einerseits der Nutzstromkreie U geschlossen und andererseits der Entregerkreis D in die Bereitschaftsstellung gebracht wird. Eine kurzzeitige Berührung des Detektors 1 reicht daher dazu aus, den Nutzstromkreis U ständig zu schliessen, da der Thyristor 5 durch den angelegten Stromstoß eingeschaltet bleibt. Wenn der Patient den Detektor 1 mehrfach mit der Zunge berührt, bewirkt der erste auf diese Weise erzeugte Stromstoß die Einschaltung des Thyristors 5, wonach dieser eingeschaltet bleibt, so daß alle nachfolgenden Berüh-

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rungsvorgänge keinen Einfluß auf die Steuerung des Nutzstromkreises U haben.

Wenn nun der Patient den Nut»Stromkreis U ausschalten will, berührt er mit seiner Zunge den Detektor 2, wodurch die beiden Detektorkontakte c und d elektrisch miteinander verbunden werden und der Transistor T- in den leitenden Zustand gebracht wird. Der Transistor T₂ führt im leitenden Zustand dem Thyristor 6 Strom zu, wodurch dieser "eingeschaltet" wird und das Relais Q erregt, so daß dieses den normalerweise geschlossenen Kontakt q, öffnet. Beim Öffnen des Kontakts q. wird der Thyristor 5 abgeschaltet und folglich das Relais R stromlos gemacht. Dadurch wiederum öffnen sich die Kontakte r* und r~ > wodurch der Nutzstromkreis U unterbrochen und auch das Relais Q entregt wird, so daß der Kontakt q., wieder in die Schließstellung gelangt. Damit befindet sich die Steuervorrichtung wiederum in der Ausgange- oder Ruhestellung.

Selbstverständlich lassen sich auch mehrere Nutzstronücreise nach dem beschriebenen Verfahren steuern, indem für jeden Nutzstromkreis lediglich zwei Detektoren und die diesen zugeordneten Erreger- und Entregerkreise vorgesehen werden.

Wenn eine große Anzahl von Nutzstromkreisen gesteuert werden soll und es daher aus praktischen Gründen unmöglich ist, die entsprechende Anzahl Detektoren in einem ausreichend kleinen Gehäuse 3 unterzubringen, damit der Patient sämtliche Detektoren ohne Bewegung seines Kopfes erreichen kann, läßt sich

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zwischen dem Gehäuse 3 und den Erreger- und Entregerkreisen eine Logikschaltung Zwischenschalten. Durch eine Kodierung mit einfacher und im Prinzip bekannter Logik lassen sich dann die Klemmen a^f, b¹ oder c¹, d* einer vorgegebenen Steuerschaltung nur in Abhängigkeit von einer vorbestimmten Impulsfolge kurzschließen, die von einem oder von mehreren unterschiedlichen Detektoren ausgeht.

Bei dem hier beispielsweise angedeuteten Nutzstromkreis U kann es sich um den Spannungsspeisekreie für eine Lampe, ein Radio- oder Fernsehgerät, einen Elektromotor, der beispielsweise Vorhänge oder dgl. auf- und zuzieht, oder auch für eine elektrische Spieleisenbahn handeln.

In Krankenhäusern und Kliniken ist es oft erforderlich, daß der Patient eine Krankenschwester rufen kann. In diesem Falle kann die erfindungsgemäße Steuervorrichtung lediglich aus einem einzigen Detektor 1 mit einem diesem zugeordneten Erregerkreis E als Steuerschaltung bestehen. Die Krankenschwester schaltet in diesem Falle das Rufzeichen bei ihrer Ankunft beim Patienten ab. Das kann beispielsweise durch kurzzeitiges öffnen des Kontakts q. erfolgen, der entsprechend in Form eines Tasters ausgebildet ist.

Zur Steuerung eines Nutzstromkreises vermittels eines einzigen Detektors der hier beschriebenen Ausführung lassen sich offensichtlich anstelle des hier dargestellten Ausführungsbeispiels auch zahlreiche andere elektrische Schaltungen ent-

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wickeln. Der wichtigste Aspekt des Verfahrens und der Vorrichtung, die im vorstehenden beschrieben worden sind, besteht darin, daß der Detektor kleine Abmessungen aufweist und vermittels der Zunge einer Person betätigbar ist. Die Speisespannung für die Steuerschaltung kann aus dem Netz bezogen oder durch Batterien geliefert werden.

- Ansprüche 309831/0996

Claims

Patentansprüche :

1.) Verfahren zur Steuerung wenigstens eines Nutzstromkreises, dadurch gekennzeichnet , daß der Nutzstromkreis (U) vermittels einer Steuerschaltung (E, D) «ingeschaltet wird, indem diese durch wenigstens einen mit der Zunge betätigbaren Detektor (1) gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Nutzstromkreis (U) dadurch abgeschaltet wird, daß mit der Zunge ein die Steuerschaltung ebenfalls betätigender zweiter Detektor (2) berührt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschaltung des Nutzstromkreises (U) von Hand erfolgt.

H, Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nutzstromkreis durch Betätigung eines oder zweier Detektoren gesteuert wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Nutzstromkreis durch ein Signal gesteuert wird, das durch Betätigung wenigstens zweier Detektoren (1, 2) nach einem vorgegebenen Kode erhalten wird.

6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach einen der Ansprttohe 1 - S, gekennzeichnet durch ein Relais (R), das «inen in dem xu steuernden Nutzstromkreis (U) liegenden Kontakt (r^) aufweist, und durch eine zur Steuerung

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dee Relais dienende und durch wenigstens einen, auf Feuchtigkeit ansprechbaren und mit der Zunge betätigbaren Detektor (1) steuerbare Steuerschaltung.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen durch einen Detektor steuerbaren Relaiserregerkreis (E) aufweist.

8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7» dadurch gekennzeichnet» daß die Steuerschaltung einen zur Entregung des Relais (R) dienenden, von Hand betätigbaren Unterbrecherkontakt Xq₁) aufweist.

9. Vorrichtung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung einen durch einen zweiten Detektor (2) steuerbaren Relaisentregerkreis (D) aufweist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Nutzstromkreise (U) mit jeweils einer, durch einen bzw. zwei Detektoren (1, 2) bet&tigbaren zugeordneten Steuerschaltung vorgesehen sind.

11. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Nutzstromkreis (U) mit jeweils einer zugeordneten Steuerschaltung vorgesehen sind, die Anzahl der Detektoren (1, 2) kleiner ist als die Anzahl der Erreger- und der Entregerkreise (E, D) und zwischen den Detektoren und den Steuerschaltungen jeweils eine Kodiervorrichtung geschaltet let.

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12. Vorrichtung nach Anspruch 6,7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Detektor (1, 2) zwei elektrische Kontakte (a, b bzw. c, d) aufweist, die in einer Isolierinas se (4) eingegossen sind und auf der Detektorstirnseite aus dieser Masse vorstehen.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Kontakte (a, b bzw. o, d) einander ausreichend weit benachbart angeordnet und gleichzeitig mit der Zungenspitze berührbar sind.

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